(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波トランスデューサのｃＭＵＴセルのアレイであって、前記ｃＭＵＴセルは、共通基板上に配された複数の塊状プレート上に配されており、前記ｃＭＵＴセルのアレイが、
複数のｃＭＵＴセルであって、各セルが、
セルメンブレンと、
メンブレン支持構造と、
セルメンブレンに結合される上部電極と、
前記セルメンブレンが移動する空間を提供するギャップと、
前記上部電極と共に用いられる底部電極と、を有するｃＭＵＴセルと、
ｃＭＵＴセルが配される複数の塊状プレートであって、各塊状プレートが、前記ｃＭＵＴセルによる送信の間、その上に配された前記ｃＭＵＴによりもたらされる音圧力に実質的に対抗する、前記塊状プレートの質量による慣性力を持ち、各塊状プレート及びその上に配されるｃＭＵＴセルは、その横方向の運動が、間隙により隣の塊状プレートから分離されている、複数の塊状プレートと、
前記複数の塊状プレート及びそれらのｃＭＵＴセルが取り付けられる前記基板とを有する、ｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項２】
前記セルメンブレン、前記メンブレン支持構造、前記上部電極、前記底部電極及び前記塊状プレートが、半導体製造処理により製造される、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項３】
前記塊状プレートが、前記底部電極として機能するよう、電気伝導性物質で形成される、請求項２に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項４】
前記電気伝導性物質が、タンタル、金、モリブデン、銅、クロミウム、若しくはタングステン、又はこれらの合金である、請求項３に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項５】
音響インピーダンスが、４０ＭＲａｙｌｓより大きい、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項６】
各塊状プレートが、緩衝的順応性を有する支持部により前記基板に取り付けられる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項７】
各塊状プレートが、間隔を空けて配置される複数の支持部により、前記基板に取り付けられる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項８】
前記間隔を空けて配置される支持部の間の空間が、真空、空気又は緩衝的順応性を有する物質のいずれかで充填される、請求項７に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項９】
前記緩衝的順応性を有する物質が、シリコンゴムである、請求項８に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１０】
前記アレイの個別のｃＭＵＴセルが、個別に横方向に分離された塊状プレートに取り付けられる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１１】
前記個別のｃＭＵＴセル及び塊状プレートが、六角形のパターンを示す、請求項１０に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１２】
前記個別のｃＭＵＴセル及び塊状プレートが、円形パターンを示す、請求項１０に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１３】
前記ｃＭＵＴセル及び塊状プレートが、集積回路層をオーバレイする半導体基板上に形成される、請求項１０に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１４】
前記塊状プレートが、前記基板への音圧力の伝達を少なくとも５０％減衰させる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１５】
前記ｃＭＵＴセルによりもたらされる音圧力が、少なくとも６ｄＢ減衰する、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１６】
前記塊状プレートが、前記基板への音圧力の伝達を少なくとも６６．６７％減衰させる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１７】
１のｃＭＵＴセルによりもたらされる音圧力が、その塊状プレートによって、少なくとも１０ｄＢ減衰する、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１８】
前記塊状プレートが、前記基板への音圧力の伝達を少なくとも９０％減衰させる、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【請求項１９】
１のｃＭＵＴセルによりもたらされる音圧力が、その塊状プレートによって、少なくとも２０ｄＢ減衰する、請求項１に記載のｃＭＵＴセルのアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断超音波システムに関し、より詳細にはアレイの基板に対する反響エネルギーの抑制された音響結合を持つｃＭＵＴ（容量マイクロマシン超音波トランスデューサ）アレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＵＴ及び特にｃＭＵＴは、半導体製作技術により生成される超音波トランスデューサ要素である。例えばＰＺＴといった従来の圧電材料とは異なり、ＭＵＴは、厳格な圧電性効果以外で作動することができる。ｃＭＵＴの場合、メンブレンは、太鼓の隔膜の態様で、可変容量性効果により振動される。メンブレンの振動は、送信される超音波エネルギーを生成する。受信の際、メンブレンは、戻りエコーにより振動され、容量性変動が、受信エコー信号を検出するために感知される。典型的なｃＭＵＴセルは、米国特許第６，３２８，６９７号の図１に示される。超音波周波数でのＡＣ信号でｃＭＵＴセルを駆動するための電気回路図が、この特許の図２に示される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ｃＭＵＴのメンブレンが超音波を送信するために振動するとき、ニュートンの第３法則に基づき、振動の力は、ｃＭＵＴが製造される基板により支持される。既知のｃＭＵＴ要素は、ニュートンの第３の法則に基づき、所望の送信方向において負荷媒体に印加される音圧力に関連して、等しい及び対抗する機械的な力をそれらの支持基板に適用する。更に、基板から分離して各上部メンブレンを保持する支持リングを持ち、時には中央に圧壊領域を持つ、それらの周期構造及び建築が原因で、ｃＭＵＴアレイは、アレイにわたり周期的な態様でこの平均的な力を適用する。例えばシリコンといった通常は超低音響損失物質である基板に適用される力は、例えば長手方向波、ねじれ波、ラム波及びレイリー波といった複数の音響波タイプの１つ又は複数を生成する。これは、基板を通り伝搬し、基板に沿って横方向に伝搬することができる。これらの場合のいずれかでも、結果は類似する。波は、基板においてエネルギーを搬送する。これは、基板における他のｃＭＵＴ要素の互恵的な機構により受信され、所望の信号に対して不適当で時には非常に長い時間の後、入力信号であるかのように解釈される。これは、疑似電気信号が生成され、取り付けられた撮像システムにより入力信号として解釈されることをもたらす。これは、生成された画像においてアーチファクトを作成する。音響結合が、好ましく、音響損失は、シリコンにおいて低い。その結果、例えば、画像におけるクラッタが、コントラストをかなり減少させることができる。１つのアレイ要素から隣接する要素まで転送されるエネルギーは、横方向の分解能及びビーム操縦能力をかなり損なうため、アレイ許容角度を十分に低下させる可能性がある。これらの問題は、医療撮像分野におけるｃＭＵＴの商業的受け入れが進まない原因であった。
【０００４】
従来技術は、ＭＵＴ基板へと及びこれを通る音響結合を防止する様々な試みを示す。これらの努力は、なかでも基板の後ろから不必要な音響エネルギーを消そうとする米国特許第６、８６２、２５４号、米国特許第６、８３１、３９４号及び米国特許第７、４４１、３２１号に示されるように、基板の後の整合された音響支持体の使用を含む。別の手法は、できるだけ大きな程度まで基板を除去することにより基板に沿った横方向の波の進行を防止することを試みる米国特許第６，７１４，４８４号及び米国特許第６，２６２，９４６号に示されるように、基板の薄層化である。更に別の手法は、米国特許出願公開第２００９／０１２２６５１号、米国特許第７，７４１，６８６号、米国特許第７，５４５，０７５号及び米国特許第６，６６９，６４４号に示されるように、基板を通る疑似波の伝搬を散乱させる又はブロックするため、基板において様々なタイプの不連続性を包含することである。必要とされることは、不必要なアーチファクトの源である基板へのエネルギーの送信を防止する簡単で有効な方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の原理によれば、基板から音響的に分離されるＭＵＴ要素を持つＭＵＴアレイが提供される。ＭＵＴ要素の送信の音響力は、ＭＵＴ要素を支持する比較的有意な塊により対抗される。支持塊（support mass）は、支持塊から基板までの低い結合を提供する小さなサイズ及び／又は低い剛性の１つ又は複数の支持部材により基板に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】典型的な従来技術のｃＭＵＴセルを断面で示す図である。
【図２】本発明の原理により音響的に分離されるｃＭＵＴデバイスの断面図である。
【図３ａ】本発明のｃＭＵＴデバイスの結合物理学の概略図である。
【図３ｂ】デバイスの動作に関与する力を示す図３ａの概略図の分解図である。
【図４】本発明の原理により音響的に分離される別のＭＵＴデバイスの断面図である。
【図５】本発明の原理により音響的に分離される別のＭＵＴデバイスの断面図である。
【図６】本発明に基づき構築される六角形のｃＭＵＴセルのアレイとこのセルへの電気接続とを示す平面図である。
【図７】本発明によるｃＭＵＴセルのアレイへの電気接続を作る代替的な技術の平面図である。
【図８】本発明の原理によるｃＭＵＴを作動させるためのＡＳＩＣ回路を持つ半導体基板に製造されるｃＭＵＴの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１を最初に参照すると、従来技術の典型的なｃＭＵＴデバイス１０が、断面図で示される。ｃＭＵＴ１０は、電気伝導性物質でできている上部電極１２を含む。上部電極は、メンブレン２２に配置されるか、又はメンブレンをそれ自身で有することができる。この説明において、メンブレンは、例えば窒化ケイ素又は二酸化ケイ素といった非導電性物質で形成される。メンブレンは、空洞又はギャップ１４にわたりその外側縁部で垂直支持部により支持される。本実施形態において、メンブレンは、ギャップの底で床に触れることなしにギャップにわたり広がる。他の実施形態において、メンブレンは、メンブレンの中央がギャップの床と接触する圧壊モードにおいて作動するよう、故意に構築又は偏らされることができる。導体２０は、上部電極１２へ／から電気信号を結合させる。ギャップ１４の下に、底部電極１６がある。底部電極への電気接続は、アレイトランスデューサのｃＭＵＴセルが製造される半導体基板１８から作られる。本実施形態において他の暗い層は絶縁層である。これは、通常、窒化ケイ素又は二酸化ケイ素で形成される。
【０００８】
送信信号により駆動されるとき上部電極１２及びメンブレン２２が振動するので、所望の音響信号は、上部電極の上部表面から上方へ送信される。しかし、この力に対する反対力、即ちｃＭＵＴセルが製造される基板プラットフォームによる音圧波の力に対する抵抗力が、音響波が基板１８に結合されることをもたらす。基板では、音響波が基板を通り後方に進行することができ、ｃＭＵＴセルへと反射されることができる。ｃＭＵＴセルでは、それらがクラッタをもたらす。望ましくない音響波が、隣接するｃＭＵＴセルへと横に進む可能性もある。横波は、信号受信の間、他のｃＭＵＴセルに達することができ、それらのセルにより受信されるエコー信号として誤って検出される可能性がある。基板からのこれらの望ましくない信号は、クラッタ信号として解釈される可能性がある。これが、結果として生じる超音波画像の品質を劣化させる。
【０００９】
図２は、本発明の原理により構築されるｃＭＵＴセルを断面において示す。概念的には、本発明のｃＭＵＴセルは、通常のｃＭＵＴとして構築されることができる。ただし、より低い電極の一部として又はこれに取り付けられるものとして、移動するメンブレンの下にかなりの量の塊が追加される。この塊は、セルが基板に取り付けられて有向される場合基板に存在するであろう動きより明らかに少ない運動を、印加される音響力に対する実質的な反応に提供するため、充分な厚みの非常に高密度物質のプレートの形をとることができる。個別のセル又はセルのグループに対する塊状プレートは、１つの塊状プレートから別のプレートまでの横方向の結合を防止するため、横方向の音響的に関して互いに分離される。塊状プレートは好ましくは、基板への音響結合を更に減らすため、例えば最小の断面領域の小さな柱といった小さな支持部により基板の上に懸架される。塊状プレートは代替的に、順応的な物質の層に取り付けられることができる。追加的な実施形態において、塊状プレートは、小さな支持部に懸架されることができる。ここで、支持部に隣接するプレート及び基板の間の空間は、別名シリコンゴムとして知られるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）といった順応的な物質で充填される。
【００１０】
図２の例において、上部電極１２は、アルミニウム、タングステン、ポリシリコンメンブレン又は単結晶シリコンといった導体である。上部電極１２は、順応的であり、またｃＭＵＴデバイスのメンブレンとして作動する。上部電極１２に対する電気接続は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅又はポリシリコンで形成される導体２０により作られる。上部電極１２は通常、３０〜１００ミクロンの電極にわたる直径を持つ１〜５のミクロン厚とすることができる。ｃＭＵＴセルの形状は、円形、又は六角形、矩形若しくは方形といった他の形状とすることができる。
【００１１】
上部電極１２及び塊状プレート２４の間にギャップ１４が配置される。塊状プレート２４は、関心周波数及び厚みでの高い剛性を持つよう形成される。プレート２４は、例えばｃＭＵＴセルが作動する任意の重要な音響伝搬モードの波長に比べて１／１０又はこれ以下といった小さいものと考えられる。例えば、重さ及び剛性要件は、例えば４０MegaRayls（MRayl）より大きい音響インピーダンスといった高い音響インピーダンスを持つ物質の使用をもたらす可能性がある。塊状プレートに関する適切な物質は、タンタル（５５ＭＲａｙｌ）、金（６４ＭＲａｙｌ）、モリブデン（６３ＭＲａｙｌ）、タングステン（１０１ＭＲａｙｌ）、銅（４２ＭＲａｙｌ）又はクロミウム（４３のＭＲａｙｌ）及びこれらの物質の合金を含む。１つの実際的な物質は、チタンタングステン合金である。これは、ほとんどの半導体工場において容易に利用可能である。例えばタングステンといった電気伝導性物質の選択は、塊状プレート２４が、ｃＭＵＴの底部電極として追加的に機能することを可能にする。
【００１２】
塊状プレート２４は、基板２６上に直接製造されるのではなく、複数の端部柱又はエッジ支持部２８により支持される。これらの小さな柱２８は、例えばシリコン、窒化ケイ素又はシリコン酸化物といった半導体製作処理において利用可能な物質でできている。電気的単離が適切にされる場合、導電材料が用いられることもできる。柱の典型的な高さは、３ミクロンである。柱は、塊状プレートを他の態様で変形させる静的な印加力に抵抗するのに十分であるべきである。だが、プレートを支持するために加えられる総剛性が、関心音響周波数でプレートの重さ自身により供給される慣性抵抗と比較して小さいよう、柱は十分に小さいべきである。柱２８の間には、第２のギャップ２６がある。このギャップは、真空で充填されるか、空気に対してオープンであるか、例えばシリコーンゴム（ＰＤＭＳ）といった順応的な物質で充填されることができる。例えばＰＤＭＳといった順応的な物質で第２のギャップを充填することにより、望ましくない物質で空間が汚染されることが回避される。図２に示されるようなｃＭＵＴセルのアレイは、層の堆積及び犠牲的エッチングに基づかれる処理により製造されることができる。このデバイスは、ウェーハボンディング技術又はこれらの処理の組合せにより製造されることもできる。
【００１３】
図３ａ及び３ｂは、本発明の概念を示す。図３ａは、同じ構成でスタックされる図２のｃＭＵＴの要素を概略的に示す。メンブレン２２は、横方向の支持部３２により振動に関して支持され、図３ａにおける塊状プレート２４に取り付けられる。上部電極１２は、メンブレンの上に配置され、底部電極１６は、メンブレンの下に配置される。塊状プレート２４は、複数の小さな柱２８により基板１８上に支持される。これらの柱は、より低いギャップ２６の空間により分離される。
【００１４】
図３ｂは、このアセンブリの分解図と、ｃＭＵＴの動作に関与する音響力とを示す。メンブレン２２は、超音波送信の間、上下に振動する。これは、矢印３４とこの上下の曲線により示される。メンブレンが振動するとき、それは、圧力Ｐを持つ送信された音響波の圧力を生成する。この圧力は、メンブレン領域Ａにより及ぼされ、結果的に、Ｆ＝ＰＡとして計算されることができる力が作られる。この圧力波の力は、メンブレンの横方向の支持部を通り、下方へ向けられる。支持されるメンブレンが取り付けられるボディ、ここでは塊状プレート２４は、移動するメンブレンにより生成される音圧力と対抗する。それは、その塊状プレートの質量の慣性を用いてこれを行う。この対抗力は、Ｆ＝Ｍａであり、塊状プレートの大きな質量Ｍとその振動運動に関連付けられる加速度「ａ」とから作られる。２つの力は等しく対抗しており、プレートが重いので、結果は、塊状プレートの運動要素が、式において「ａ」で表される非常に小さな加速度及び運動を示すことになる。こうして、ｃＭＵＴの圧力は、基板における大きな運動要素によって抵抗されるのではなく、含まれていなければならない加速度「ａ」に関連付けられる非常に小さな運動「ｄ」によってのみ抵抗される。これは、図３ａ及び３ｂにおいて、順応的な物質の複数の一様に分散された小さな柱２８上に塊状プレート２４を支持することにより実行される。これは、上述した力Ｆよりかなり小さな力Ｆ'を持つ運動「ｄ」に反応することにより、基板１８への運動力の伝達を更に減衰するよう機能する。こうして、塊状プレートの大きな慣性抵抗は、音響周波数での望ましくない運動の基板への伝達をほとんど防止する。
【００１５】
典型的な物質に関する計算を持つ例は、ｃＭＵＴセル分離システムの性能がどのように計算されることができるか及び塊状プレート及び第２のギャップ充填材の所望の寸法及び特性がどのように決定されることができるかを示す。例えば、ｃＭＵＴセルが、送信において、水と同等の負荷媒体において１ＭＰａピーク圧レベルの音響場を生成すると仮定する。ここで、音響インピーダンスは、１．５ＭＲａｙｌであり、周波数ｆ＝２０ＭＨｚで振動し、カテーテルベースの撮像に関して典型的なパラメータである。セルが面積Ａを持つ場合、セルのフロント表面における反応力は、
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である。これは、従来のｃＭＵＴアセンブリにおける基板に直接適用される。トランスデューサのフロント表面での平均運動振幅は、
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である。反作用板の重みは、その密度、厚み及び面積（一般にｃＭＵＴセルの面積とほぼ同じ）により決定される。塊状プレートに関しては、高密度物質が好まれる。なぜなら、物質のより小さな厚みが必要とされるからである。これは、半導体処理を単純化する。この例において、タングステンが、プレート物質として選択される。以下、我々が塊状プレートとして作用する厚さ３ｕｍ層のタングステンを考慮する場合、単位面積当たりの重みが、密度×厚により与えられ、
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となる。結果として生じるプレートの運動振幅ｄは、その下の順応的な物質からの反動を無視すれば、Ｆ＝Ｍａから得られる。ｄは、周波数ｆでのハーモニック運動に関して、
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及び従って
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により与えられる。塊状の層と基板との間の空間は、真空にされるか又は空気充填されることができるが、製造及び使用における耐久性のため、柔らかい固体物質でこのギャップを充填することが望ましい。真空又は空気を用いる音響分離がいくらか良好かもしれないが、一般に利用可能なＰＤＭＳゴムは、許容可能な選択である。我々は、例えば、３ｕｍ層のＰＤＭＳゴムを介するこの運動により基板に適用される平均圧力を計算することができる。ここで、音響インピーダンスＺａは１ＭＲａｙｌであり、音速ｖａは１０００ｍ／秒である。
【００１６】
ＰＤＭＳにおいて誘導された圧力は、厚みで割られる式となる。ここでは
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となる。ここで、ＰＤＭＳの剛性はとても低く、塊状プレートの運動の振幅には明らかに影響を与えない。長手方向の剛性は
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である。従って基板における応力又は圧力は、
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である。これは、本発明なしに発生する１ＭＰａより小さな振幅における５０倍である。このレベルの性能は、ｃＭＵＴにより負荷媒体に適用される力を下回る基板励起力の３４ｄＢの減衰を生じさせる。異なるレベルの性能が、他の実現において望ましい場合がある。例えば、基板における音響力の５０％（６ｄＢ）、６６．６７％（１０ｄＢ）又は９０％（２０ｄＢ）の減衰レベルが、本発明の他の実施形態において許容可能な性能のレベルである場合がある。
【００１７】
支持部構造が塊状の層に匹敵する剛性の表面積のわずか約１／５０を占める限り、又は支持部構造がそれらの順応性に関して性能を低下させられることができる場合かなり多くなる値を占める限り、このレベルの基板結合性能が、予想されることができる。固い順応的な層が、塊状の層及び基板の間に適用される場合、順応的な支持部の使用が好まれる。その結果、支持構造を通る横方向の周期的な励起が原因で横方向に伝搬する波を生成する確率を減らすため、この基板に適用される音響力が、固い層によりｃＭＵＴセルの下で全体の表面にわたり一様に適用される。
【００１８】
真空ギャップ及び複数の小さな支持部柱の代替的な場合でも、我々は、類似する計算をすることができる。ギャップは３ｕｍで、上部表面で０．０６ｎｍの運動があり、転送される力を２＊１０４Ｐａに制限したいという要求があり、剛性Ｃ１１＝２９０ＧＰａの柱物質（窒化ケイ素にとって典型的）を持つとすると、
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となる。ここで、Ａｆは柱を有する表面積の割合であり、
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となる。例えば、円形３０ｕｍ直径のｃＭＵＴセルに対して、この要件は、３つの１ｕｍ直径のストレート円筒形柱で満たされる。これは、静的な支持部視点の周縁である。より固くない物質が用いられる場合、より多くの柱が提供されることができる。例えば、類似する寸法を持つ、８０ＧＰａの剛性の二酸化ケイ素を用いると、２０以上の柱が許容可能で、必要以上に多くてもよい。
【００１９】
本発明の原理に基づき構築されるｃＭＵＴセルの別の例が、図４に示される。この例において、その塊状プレート２４を持つｃＭＵＴは、構造物質の複数の小さな柱２８のアレイにより支持される。これは、任意の電気制約条件が満たされる限り、例えばシリコン、窒化ケイ素、シリコン酸化物又は様々な導電材料のいずれかといった、製造処理において既に使用される任意の物質とすることができる。これらの柱がデバイスを機械的に支持するため、それらは、静的な空気圧力負荷に抵抗することができ、及び塊状プレートを他の態様で変形させる任意の外部的に適用される静的な力に均一に抵抗することができるよう、十分に多くあるべきである。斯かる力の例は、柱２８の間のギャップ２６において真空を用いるという選択から生じるものである。プレートの支持部に加えられる総剛性が、プレートの重み自身により関心音響周波数で供給される慣性抵抗と比較して小さいよう、柱は、十分に小さいべきである。好ましくは、柱は、基礎をなす基板１８上にｃＭＵＴ及びプレートに関する支持部をおよそ一様に分散するよう配列されるべきである。
【００２０】
本発明の原理に基づき構築されるｃＭＵＴセルの別の例が、図５に示される。この例において、その塊状プレート２４を持つｃＭＵＴは、塊状プレート２４の周辺の周りで、順応的な支持部２９、例えば円形ｃＭＵＴの場合におけるリング支持部により支持される。図示された例において、順応的な支持部２９は、順応的なカンチレバーＥ状の支持部を提供する。この順応的な支持部２９は次いでベースリング又は柱２８のアレイにより支持される。塊状プレート２４を用いて完全には除去されない小さな運動効果は、支持部２９の順応性により緩衝される。
【００２１】
図６は、ｃＭＵＴセルのアレイの上部平面図である。各ｃＭＵＴは、円形であり、セルに関する塊状プレート２４は、六角形の形状を持つ。各ｃＭＵＴは、それ自身の別々のプレート２４に取り付けられ、プレート２４は、プレートの間のギャップ４０により互いに横方向に分離される。セルが特徴的な角を持つ形状のとき、しばしば、セル電極に対する電気接続をこの角で製造することが望ましい。この例において、ｃＭＵＴセルの上部電極１２は、角接続２０により参照電位又は接地に結合される。この例ではそれらの角で３つのセルを接続するために分岐する単一の接続２０が見られる。底部電極（１６又は２４）はこの例では信号電極として示される。接続は、ｃＭＵＴセルの底部電極に対する信号接続４２を作るために、セルの他の角で作られる。
【００２２】
図７は、ｃＭＵＴセル３０のアレイの上部平面図である。各ｃＭＵＴは、円形である。セルに関する塊状プレート２４は、円形であり、上部電極又はメンブレン１２又は２２と同じサイズである。各ｃＭＵＴセル及びその塊状プレートは、３つの支持部２８により基板に支持される。これらはまた、ｃＭＵＴ電極への電気接続を搬送する。図示された構成において、支持部２８は、３つの異なるｃＭＵＴ３０を支持するよう、３つの方向に分岐する。支持部２０、２８は、ｃＭＵＴの上部電極１２に対して、参照電位又は接地電気接続を搬送する。３つのｃＭＵＴを支持する中央支持部２８、４２も見られ、及び図に示される３つのｃＭＵＴの底部電極１６、２４への個別の信号導体を搬送する。
【００２３】
図８は、本発明に基づき製造されるｃＭＵＴのアレイの部分的断面図である。この説明において、集積回路コンポーネント及び接続の層５０が、ＩＣ基板１８上に形成される。絶縁層５２は、集積回路層５０にわたり敷設され、ｃＭＵＴアレイは、基板１８上に直接ではなく絶縁層５２上に形成される。電気接続は、層５０の集積回路から絶縁層５２を通りｃＭＵＴ電極まで作られる。例えばｃＭＵＴの導体２０への電気接続５４である。アレイの隣接するｃＭＵＴの塊状プレート２４'が、図面の左側のファントムに示され、図の中央においてギャップ４０によりｃＭＵＴから分離される。このギャップは、空気充填されるか、又は摩耗耐性、負荷媒体に対する音響結合及び／若しくは通常はシリコンゴム複合体への焦束のためトランスデューサアレイを覆うのに通常使用される物質で充填されることができる。運動分離のため塊状プレートにより支持されるｃＭＵＴセルが、同じ基板上で、ＡＳＩＣ回路５０と共通の半導体処理において製造されることができることが分かる。この回路は、ｃＭＵＴトランスデューサセルにより受信される信号に応答して作動する。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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