(57)【要約】【課題】メンブレンの高周波振動と低電圧駆動を両立させた容量検出型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）を実現する。【解決手段】ＣＭＵＴは、基板１０上に形成された下部電極１２と、下部電極１２上に形成された２層の絶縁膜１３、１５との間に形成されたキャビティ２０と、絶縁膜１５上に形成され、平面視においてキャビティ２０と重なるように配置された上部電極１６とを有し、上部電極１６は、第１の膜厚を有する外縁部および中央部と、外縁部と前記中央部との間に位置し、第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚を有する溝部２３とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に第１絶縁膜を介して形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された第２絶縁膜および前記第２絶縁膜上に形成された第３絶縁膜と、
前記第２絶縁膜と前記第３絶縁膜との間に形成されたキャビティと、
前記第３絶縁膜上に形成され、平面視において前記キャビティと重なるように配置された上部電極と、
を有し、
前記上部電極は、第１の膜厚を有する外縁部および中央部と、前記外縁部と前記中央部との間に位置し、前記第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚を有する溝部とを備える、超音波トランスデューサ。
【請求項２】
請求項１記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記上部電極の総面積に占める前記溝部の面積の比率は、２０％以上である、超音波トランスデューサ。
【請求項３】
請求項１記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記上部電極の中心部から前記溝部までの距離は、前記上部電極の中心部から前記外縁部までの距離の７５％以上である、超音波トランスデューサ。
【請求項４】
請求項１記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記溝部は、前記第１の膜厚を有し、前記外縁部と前記中央部とを連結する支持部によって支持されている、超音波トランスデューサ。
【請求項５】
請求項４記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記支持部によって複数の領域に分離された前記溝部のそれぞれは、互いに等しい面積を有する、超音波トランスデューサ。
【請求項６】
請求項１記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記上部電極の下面は平坦である、超音波トランスデューサ。
【請求項７】
請求項１記載の超音波トランスデューサにおいて、
前記上部電極の前記外縁部および前記中央部は、エッチングレートが互いに異なる２種類の導電膜の積層膜で構成され、前記溝部は、前記２種類の導電膜のうちの下層の導電膜で構成されている、超音波トランスデューサ。
【請求項８】
請求項１記載の超音波トランスデューサを備えた、超音波撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波トランスデューサおよびそれを用いた超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波トランスデューサ素子は、超音波撮像装置に組み込まれ、超音波を送受信することにより、例えば人体内の腫瘍の診断や、建造物に発生した亀裂の検査などといった様々な用途に用いられている。
【０００３】
従来、超音波撮像装置の超音波トランスデューサ素子としては、ＰＺＴ(チタン酸ジルコン酸鉛)などに代表される圧電セラミックスが用いられてきたが、近年、圧電セラミックスよりも広い帯域特性を有する容量検出型超音波トランスデューサ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer；以下、ＣＭＵＴと略称する)が注目され、研究開発が進められている。
【０００４】
上記ＣＭＵＴの基本的な構造は、下部電極とその上部に配置した上部電極との間の絶縁層にキャビティ（空洞）を設け、キャビティの上部の絶縁層と上部電極とをメンブレン（ダイヤフラムとも言う）として機能させるものである。超音波を発信する際は、上部電極と下部電極との間に直流電圧と交流電圧とを重畳して印加し、その際に両電極間に生じる静電気力によってメンブレンを交流電圧の周波数で振動させる。一方、受信の際は、メンブレンの表面に到達した超音波の圧力によってメンブレンを振動させ、その際に生じる両電極間の距離の変化を容量変化として電気的に検出する。
【０００５】
この種のＣＭＵＴの一例として、特許文献１には、キャビティの半径の７０％より外側のメンブレンに、その中心をメンブレンの中心と同じにする同心円の凸型コルゲート領域を設け、メンブレン外周部の実質的な剛性を外周部以外の領域の剛性よりも小さくする技術が開示されている。
【０００６】
特許文献１のＣＭＵＴによれば、上部電極と下部電極との間に電圧を印加した場合、メンブレンの外周部以外の比較的広い領域が基板側に平行度を維持した状態で引きつけられるので、送信感度および受信感度の優れたＣＭＵＴを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０７４６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したＣＭＵＴが組み込まれた超音波撮像装置は、カテーテルの先端に内蔵されたＣＭＵＴを被検体（患者）の体内に挿入して超音波を送受信するため、高周波帯域で高感度であることと併せて、安全性の面から低電圧駆動が要求される。
【０００９】
ＣＭＵＴの高周波帯域での感度を高めるためには、メンブレンを高い周波数で振動させる必要があるが、メンブレンの振動周波数を高めようとすると、メンブレンの駆動電圧を高くする必要がある。
【００１０】
しかしながら、メンブレンの共振周波数（ｆ）は、メンブレンのバネ定数（ｋ）の平方根に比例するので、メンブレンの振動周波数を高めるためにはメンブレンのバネ定数（ｋ）を大きくする必要があるが、一方でメンブレンのバネ定数（ｋ）と駆動電圧との間には比例関係があるので、メンブレンのバネ定数（ｋ）を大きくしようとすると、駆動電圧も大きくなってしまう。
【００１１】
このように、従来のＣＭＵＴは、メンブレンの高周波振動と低電圧駆動を両立させることが困難であるが、前述の特許文献１に記載されたＣＭＵＴは、メンブレンの高周波振動と低電圧駆動を両立させることについては配慮されていない。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
代表的な実施の形態によるＣＭＵＴは、基板上に第１絶縁膜を介して形成された下部電極と、下部電極上に形成された第２絶縁膜および前記第２絶縁膜上に形成された第３絶縁膜と、前記第２絶縁膜と前記第３絶縁膜との間に形成されたキャビティと、前記第３絶縁膜上に形成され、平面視において前記キャビティと重なるように配置された上部電極と、を有し、前記上部電極は、第１の膜厚を有する外縁部および中央部と、前記外縁部と前記中央部との間に位置し、前記第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚を有する溝部とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
代表的な実施の形態によれば、メンブレンの高周波振動と低電圧駆動を両立させたＣＭＵＴを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係るＣＭＵＴの要部平面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】実施の形態１に係るＣＭＵＴの全体構成を示す平面図である。
【図４】実施の形態１に係るＣＭＵＴの上部電極の斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係るＣＭＵＴの製造方法の一例を示す要部断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、図５に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、図６に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、図７に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図９】製造工程中の上部電極の平面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、図８に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図１１】製造工程中の上部電極の平面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、図１０に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、図１２に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、図１３に続くＣＭＵＴの製造方法を示す要部断面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｈ）は、実施の形態１に係るＣＭＵＴの上部電極の別例を示す平面図である。
【図１６】上部電極に占める溝部の面積比率とメンブレンの共振周波数および駆動電圧との相関関係のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１７】上部電極の中心部から外縁部までの距離とメンブレンの共振周波数および駆動電圧との相関関係のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１に係るＣＭＵＴの上部電極の別例を示す平面図である。
【図１９】実施の形態１のＣＭＵＴを備えた超音波撮像装置の外観を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す超音波撮像装置の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。さらに、実施の形態を説明する図面においては、構成を分かり易くするために、平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係るＣＭＵＴの単位セルを示す要部平面図、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図１は、主として上下の電極とそれらの間に形成されたキャビティの平面レイアウトを示し、絶縁膜の図示は省略されている。
【００１９】
ＣＭＵＴのセルは、単結晶シリコンなどからなる基板１０上に形成された絶縁膜１１、絶縁膜１１上に形成された下部電極１２、下部電極１２上に形成された２層の絶縁膜１３、１５、絶縁膜１３と絶縁膜１５との間に形成されたキャビティ（空洞）２０、絶縁膜１５の上部に形成された上部電極１６、および上部電極１６の上部に形成された２層の絶縁膜１７、１９を備えている。また、最上層の絶縁膜１９の上部には、必要に応じてポリイミド樹脂などからなる異物付着防止用の保護膜（図示せず）が設けられる。
【００２０】
ここで、絶縁膜１５、上部電極１６および絶縁膜１７、１９のうち、平面視においてキャビティ２０と重なっている領域は、超音波の送受信時に振動するメンブレンＭとして機能し、メンブレンＭとして機能する領域を囲む領域は、メンブレンＭを支持する固定部として機能している。
【００２１】
上記キャビティ２０を囲む領域の一部には、絶縁膜１９、１７をエッチングして上部電極１６の一部を露出させた外部接続用のパッド２１と、絶縁膜１９、１７、１５、１３をエッチングして下部電極１２の一部を露出させた外部接続用のパッド２２とが形成されている。ＣＭＵＴには、これらのパッド２１、２２を通じて外部の電源から直流電圧および交流電圧が印加される。なお、図中の符号１８は、基板１０上にキャビティ２０を形成する工程（後述）で絶縁膜１５、１７に形成された開口を示している。
【００２２】
図３に示すように、実際のＣＭＵＴは、上記のような単位セルが基板１０上に多数配置された構成になっている。
【００２３】
本実施の形態のＣＭＵＴは、上部電極１６の形状に特徴がある。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ＣＭＵＴの上部電極１６は、平面視においてキャビティ２０と重なる領域（言い換えると、メンブレンＭとして機能する領域）の外縁部と中央部とが相対的に厚い第１の膜厚を有し、この外縁部と中央部との間の領域に第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚を有する溝部２３が設けられている。
【００２４】
また、図４（上部電極１６の斜視図）に示すように、第２の膜厚を有する溝部２３は、一端が上部電極１６の外縁部と連結され、上部電極１６の中央部で互いに交叉する複数の支持部２４によって支持されている。これらの支持部２４は、上部電極１６の外縁部と同じ第１の膜厚を有する。
【００２５】
図４は、上部電極１６の中央部で３本の支持部２４が互いに交叉する例を示しているが、支持部２４の数は３本に限定されない。但し、メンブレンＭの振動の均一性を確保する観点から、隣り合う支持部２４同士は、互いに等しい間隔で配置されていることが好ましい。すなわち、溝部２３は、支持部２４によって均等に支持されていることが好ましい。言い換えると、複数の支持部２４によって分離された複数の溝部２３は、平面視において互いに等しい面積を有していることが好ましい。
【００２６】
次に、図５〜図１４を用いて本実施の形態のＣＭＵＴの製造方法の一例を説明する。図５〜図８、図１０および図１２〜図１４の各図において、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に対応する断面図、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線に対応する断面図である。また、図９および図１１は、それぞれ製造工程中の上部電極の平面図である。
【００２７】
まず、図５に示すように、基板１０上に絶縁膜１１を形成した後、絶縁膜１１上に下部電極１２を形成する。絶縁膜１１は、例えばＣＶＤ(Chemical Vapor Deposiotion)法または熱酸化法で堆積した膜厚５００ｎｍ程度の酸化シリコン膜からなる。また、下部電極１２は、例えばスパッタリング法で堆積した膜厚１００ｎｍ程度のアルミニウム合金膜からなる。
【００２８】
次に、図６に示すように、下部電極１２の上部に絶縁膜１３を形成した後、絶縁膜１３上に犠牲層（ダミー層）１４を形成する。絶縁膜１３は、例えばプラズマＣＶＤ法で堆積した膜厚２００ｎｍ程度の酸化シリコン膜からなる。犠牲層１４は、例えば絶縁膜１３上にＣＶＤ法で多結晶シリコン膜を堆積した後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて多結晶シリコン膜をパターニングし、後の工程でキャビティ２０が形成される領域に多結晶シリコン膜を残すことによって形成する。
【００２９】
次に、図７に示すように、絶縁膜１５を絶縁膜１３および犠牲層１４の上部に形成した後、絶縁膜１５の上部に２層の金属膜１６ａ、１６ｂを形成する。下層の金属膜１６ａは、例えばスパッタリング法で堆積した膜厚５０ｎｍ程度のＷ（タングステン）膜からなり、上層の金属膜１６ｂは、例えばスパッタリング法で堆積した膜厚５０ｎｍ程度のＴｉＮ（窒化チタン）膜からなる。金属膜１６ａ、１６ｂは、エッチングレートが互いに異なる２種以上の金属膜で構成すればよく、Ｗ膜とＴｉＮ膜の組み合わせに限定されない。
【００３０】
次に、図８および図９に示すように、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて２層の金属膜１６ｂ、１６ａを順次パターニングし、後の工程で上部電極１６が形成される領域に２層の金属膜１６ａ、１６ｂを残す。２層の金属膜１６ａ、１６ｂをパターニングする際は、所定のエッチングガスを用いて上層の金属膜１６ｂを選択的にパターニングした後、エッチングガスを変えて下層の金属膜１６ａをパターニングする。
【００３１】
次に、図１０および図１１に示すように、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて金属膜１６ｂをパターニングし、平面視においてキャビティ２０と重なる領域の一部の金属膜１６ａを露出させることによって溝部２３を形成する。溝部２３は、２層の金属膜１６ａ、１６ｂのエッチングレートの差を利用し、所定のエッチングガスを用いて上層の金属膜１６ｂのみを選択的に除去することによって形成する。また、このとき、キャビティ２０と重なる領域の外縁部よりも内側の領域において、上層の金属膜１６ｂが残された領域は、薄い膜厚の溝部２３を支持する支持部２４となる。
【００３２】
次に、図１２に示すように、絶縁膜１５および上部電極１６の上部にプラズマＣＶＤ法で膜厚２００ｎｍ程度の酸化シリコン膜からなる絶縁膜１７を堆積した後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて絶縁膜１７とその下層の絶縁膜１５の各一部を除去することにより、犠牲層１４に達する開口１８を形成する。
【００３３】
次に、図１３に示すように、開口１８を通じて犠牲層１４の表面に水酸化カリウム水溶液などのウェットエッチング液を接触させる。具体的には、絶縁膜１７、１５に開口１８が形成された基板１０をウェットエッチング液中に浸漬する。これにより、犠牲層１４がウェットエッチング液によって溶解・消失し、犠牲層１４が配置されていた領域にキャビティ２０が形成される。
【００３４】
次に、図１４に示すように、絶縁膜１７の上部にプラズマＣＶＤ法で膜厚５００ｎｍ程度の酸化シリコン膜からなる絶縁膜１９を堆積する。これにより、開口１８の内部に絶縁膜１９が埋め込まれ、絶縁膜１３、１５、１９によって密閉されたキャビティ２０が完成する。
【００３５】
その後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて絶縁膜１９、１７の各一部を除去し、上部電極１６の一部を露出させることによってパッド２１を形成する。また、絶縁膜１９、１７、１５、１３の各一部を除去し、下部電極１２の一部を露出させることによってパッド２２を形成する。ここまでの工程により、図１および図２に示すＣＭＵＴが完成する。
【００３６】
なお、上述したＣＭＵＴの電極材料や絶縁膜材料は、好ましい一例であって、これらに限定されるものではない。下部電極１２の材料としてはアルミニウム合金以外の金属材料、例えばＷ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ａｕや、不純物を高濃度にドープした多結晶シリコンやアモルファスシリコンなどを使用することもできる。また、酸化シリコン膜からなる絶縁膜に代えて、酸窒化シリコン膜、酸化ハフニウム膜、シリコン−ドープド酸化ハフニウム膜などを使用することもできる。犠牲層１４も、これらの絶縁膜に対するエッチング選択比が高い材料であれば多結晶シリコン膜に限定されず、例えば金属膜やＳＯＧ(Spin-on-Glass)膜などであってもよい。
【００３７】
次に、上部電極１６の一部に溝部２３を設けた本実施の形態のＣＭＵＴの効果について説明する。
【００３８】
図１５に示すように、キャビティ２０と重なる領域（メンブレンＭとして機能する領域）の上部電極１６において、溝部２３が配置される位置と溝部２３が占める面積比率は種々変更可能であるが、溝部２３の位置および面積比率によって駆動電圧の大きさとメンブレンＭの振動周波数とに差が生じる。
【００３９】
図１６は、上部電極１６に占める溝部２３の面積比率とメンブレンＭの共振周波数および駆動電圧との相関関係のシミュレーション結果を示すグラフである。図１６に示すグラフの横軸は、キャビティ２０と重なる領域の上部電極１６の総面積に占める溝部２３の面積の比を示し、縦軸はメンブレンＭの共振周波数および駆動電圧を示している。
【００４０】
図１６から明らかなように、上部電極１６に占める溝部２３の面積比率が大きくなるほどメンブレンＭの共振周波数は高くなり、駆動電圧は低下する。この効果は、上部電極１６に占める溝部２３の面積比率が２０％以上、特に５０％以上で顕著になる。
【００４１】
一方、図１７は、上部電極１６の中心部から外縁部までの距離とメンブレンＭの共振周波数および駆動電圧との相関関係のシミュレーション結果を示すグラフである。図１７に示すグラフの横軸は、上部電極１６の外縁部から中心部までの距離を１としたときの上部電極１６の外縁部から溝部２３までの距離を示し、縦軸はメンブレンＭの共振周波数および駆動電圧を示している。
【００４２】
図１７から明らかなように、メンブレンＭの駆動電圧は、上部電極１６の外縁部から溝部２３までの距離が上部電極１６の外縁部から中心部までの距離の０．７５（＝７５％）付近で最大となり、それ以上およびそれ以下になると次第に小さくなる。これに対し、上部電極１６の外縁部から溝部２３までの距離が上部電極１６の外縁部から中心部までの距離の約０．６６から０．８１（＝約６６％から８１％）の範囲内では、メンブレンＭの共振周波数は上部電極１６の中心部から溝部２３までの距離が短くなるにつれて低くなる。
【００４３】
図１６のシミュレーション結果と図１７のシミュレーション結果とから、上部電極１６の一部に相対的に膜厚の薄い溝部２３を設けることにより、メンブレンＭを低電圧かつ高周波数で駆動させることができるという効果が得られる。また、上部電極１６の中心部から外縁部までの距離の７５％以上の位置で上部電極１６に占める溝部２３の面積比率を最大にすることにより、上記の効果が顕著に得られることが分かる。
【００４４】
このように、上部電極１６の一部に溝部２３を設けることにより、低電圧かつ高周波数駆動が可能なＣＭＵＴを実現することができる。
【００４５】
上部電極１６の溝部２３は、上部電極１６の下面（底面）、あるいは上部電極１６の上面と下面（底面）の双方に設けることもできるが、本実施の形態のように、上部電極１６の上面側に設けることが望ましい。言い換えると、上部電極１６の下面は、図２に示すように、平坦になっていることが望ましい。
【００４６】
上部電極１６の下面が平坦になっている場合は、キャビティ２０の全領域において上部電極１６と下部電極１２との距離が均等になるのに対して、溝部２３が上部電極１６の下面側に設けられている場合は、上部電極１６と下部電極１２との距離が大きくなる領域が局所的に生じる。従って、上部電極１６の下面が平坦になっている場合の方が上部電極１６の下面に段差がある場合に比べて一定の駆動電圧で生じる両電極間の静電気力を大きくすることができる。
【００４７】
また、溝部２３を支持する支持部２４の材料は導電材料に限られるものではなく、絶縁材料であってもよい。但し、支持部２４を絶縁材料で構成した場合は、支持部２４を導電材料で構成した場合に比べて上部電極１６の電気抵抗が増加し、また、上部電極１６の製造工程が複雑になる。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、キャビティ２０の平面形状およびキャビティ２０と重なる領域の上部電極１６の平面形状を六角形としたが、キャビティ２０および上部電極１６のそれぞれの平面形状は六角形に限定されるものではなく、例えば円形、楕円形、四角形、八角形などであってもよい。これらの場合においても、メンブレンＭの振動の均一性を確保する観点から、隣り合う支持部２４同士は、図１８に示すように、互いに等しい間隔で配置されていることが好ましい。すなわち、溝部２３は、支持部２４によって均等な面積に分割されていることが好ましい。
【００４９】
（実施の形態２）
図１９は、前記実施の形態１のＣＭＵＴを備えた超音波撮像装置の外観を示す斜視図、図２０は、図１９に示す超音波撮像装置の機能を示すブロック図である。
【００５０】
超音波撮像装置３０１は、超音波の送受信を行う超音波送受信回路や超音波送受信回路が受信したエコー信号を処理し、検査対象の超音波画像を生成する信号処理回路などを収納する本体３０５と、本体３０５に接続され、超音波画像や操作者とのインターフェイスを行うためのＧＵＩを表示する表示部３０３と、操作者が操作する入力部３０４と、カテーテル接続部３０６を介して本体３０５に接続されたカテーテル３０２とを備えている。カテーテル３０２は、被検体（患者）の体内に挿入され、被検体との間で超音波を送受信する装置であり、その先端には、本体３０５内の超音波送受信回路に接続されるＣＭＵＴ３０７が内蔵されている。ＣＭＵＴ３０７は、前記実施の形態１の単位ＣＭＵＴを数百〜１万個程度の範囲で１次元または２次元のアレイ状に配置して構成されている。
【００５１】
なお、図１９では、一例として本体３０５の底部にキャスタ３０８を備えた可動式の超音波撮像装置を示しているが、本実施の形態の超音波撮像装置３０１は、検査室に固定された超音波撮像装置、ノート型やボックス型などの携帯型超音波撮像装置、その他公知の超音波撮像装置に適用することができる。
【００５２】
図２０に示すように、超音波撮像装置３０１の本体３０５は、超音波送受信部４１１、信号処理部４１２、制御部４１３、メモリ部４１４、電源装置４１５、および補助装置４１６を備えている。
【００５３】
超音波送受信部４１１は、ＣＭＵＴ３０７から超音波を送信するための駆動電圧を発生させたり、ＣＭＵＴ３０７からエコー信号を受信するものであり、遅延回路、フィルタ、ゲイン調整回路などを備えている。
【００５４】
信号処理部４１２は、受信したエコー信号に対し、ＬＯＧ圧縮、深度補正などの補正や画像作成などに必要な処理を行うものであり、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）、カラードプラ回路、ＦＦＴ解析部などを含んでいてもよい。信号処理部４１２による信号処理は、アナログ信号処理およびデジタル信号処理のいずれもが可能であり、一部はソフトウェアで実現でき、またＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（field-programmable gate array）で実現することも可能である。
【００５５】
制御部４１３は、本体３０５の各回路や本体３０５に接続された機器の制御を行う。メモリ部４１４には、信号処理や制御に必要な情報やパラメータおよび処理結果が記憶される。電源装置４１５は、超音波撮像装置の各部に必要な電力を供給する。補助装置４１６は、上述した各部の他に、超音波撮像装置３０１に付随する機能、例えば音声発生などを実現するためのものであり、必要に応じて適宜追加される。
【００５６】
本実施の形態の超音波撮像装置３０１は、カテーテル３０２のＣＭＵＴ３０７として、前記実施の形態１のＣＭＵＴを用いているので、被検体（患者）の体内に挿入しても安全な低電圧で超音波を高感度に送受信することができる。
【００５７】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００５８】
本発明のＣＭＵＴは、超音波撮像装置のみならず、ＬＳＩパッケージのクラック検査や建造物に発生した亀裂の検査などといった様々な用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基板
１１  絶縁膜
１２  下部電極
１３  絶縁膜
１４  犠牲層
１５  絶縁膜
１６  上部電極
１６ａ  金属膜
１６ｂ  金属膜
１７  絶縁膜
１８  開口
１９  絶縁膜
２０  キャビティ
２１  パッド
２２  パッド
２３  溝部
２４  支持部
Ｍ  メンブレン
３０１  超音波撮像装置
３０２  カテーテル
３０３  表示部
３０４  入力部
３０５  本体
３０６  カテーテル接続部
３０７  ＣＭＵＴ
３０８  キャスタ
４１１  超音波送受信部
４１２  信号処理部
４１３  制御部
４１４  メモリ部
４１５  電源装置
４１６  補助装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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