(57)【要約】      （修正有）【課題】気密性の高い封止構造で密閉空隙を封止して信頼性を向上させた電気機械変換装置及びその作製方法を提供する。【解決手段】電気機械変換装置は、犠牲層を除去後に封止を行って形成された密閉空隙１３を挟んで対向して設けられた電極などの第１の電磁要素１２と第２の電磁要素１５を有する。封止部は、常温で流動性を持たない第１の封止材１６の上に、硬化された常温で流動性を持つ第２の封止材１７を重ねることで形成される。【選択図】図１
2011244425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
犠牲層を除去後に封止を行って形成された密閉空隙を挟んで対向して設けられた第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する電気機械変換装置であって、
前記封止を行う封止部が、常温で流動性を持たない第１の封止材の上に、硬化された常温で流動性を持つ第２の封止材を重ねることで形成されていることを特徴とする電気機械変換装置。
【請求項２】
前記第１の電磁要素と第２の電磁要素は、それぞれ、第１の電極と第２の電極であることを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換装置。
【請求項３】
前記第２の電磁要素が、前記第１の電磁要素に対向する前記密閉空隙の上部の振動膜の表面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機械変換装置。
【請求項４】
前記第２の封止材が、前記第２の電磁要素または前記密閉空隙の上部以外の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項５】
前記第２の封止材が、前記第１の封止材より厚く形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項６】
前記第１の封止材と前記第２の封止材が、前記第２の電磁要素と前記密閉空隙の上部に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項７】
前記硬化された第２の封止材が耐酸性と耐油性を有することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項８】
前記第２の封止材が、無機SOG、有機系材料、または感光性を有する有機系材料であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項９】
前記第１の封止材が、無機系材料であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の電気機械変換装置。
【請求項１０】
密閉空隙を挟んで対向して設けられた第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する電気機械変換装置の作製方法であって、
前記第１の電磁要素上に犠牲層を形成してパターニングする工程、
前記犠牲層上に振動膜を形成する工程、
前記振動膜にエッチング孔を形成する工程、
前記エッチング孔を介して前記犠牲層をエッチングして空隙を形成する工程、
前記エッチング孔を有する振動膜上に常温で流動性を持たない第１の封止材を形成する工程、
前記第１の封止材上に、常温で流動性を持つ第２の封止材を形成する工程、
前記第２の封止材の硬化とパターニングを行う工程、
前記パターニングされた第２の封止材をマスクとして前記第１の封止材をエッチングして前記空隙を封止する封止部を形成する工程、
を含むことを特徴とする電気機械変換装置の作製方法。
【請求項１１】
前記振動膜上に前記第２の電磁要素を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の電気機械変換装置の作製方法。
【請求項１２】
前記振動膜を、前記第２の電磁要素を兼ねることができる導電性材料で形成することを特徴とする請求項１０に記載の電気機械変換装置の作製方法。
【請求項１３】
密閉空隙を挟んで対向して設けられた第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する電気機械変換装置の作製方法であって、
前記第１の電磁要素上に犠牲層を形成してパターニングする工程、
前記犠牲層上に振動膜を形成する工程、
前記振動膜上に第２の電磁要素を形成する工程、
前記振動膜にエッチング孔を形成する工程、
前記エッチング孔を介して前記犠牲層をエッチングして空隙を形成する工程、
前記エッチング孔を有する振動膜上に常温で流動性を持たない第１の封止材を形成する工程、
前記第１の封止材上に、常温で流動性を持つ第２の封止材を形成する工程、
前記第２の封止材の硬化を行う工程、
を含むことを特徴とする電気機械変換装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量型超音波変換装置などの電気機械変換装置及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシンニング工程を用いて作製される容量型電気機械変換装置が研究されている。通常の容量型電気機械変換装置は、下部電極と間隔を保って支持された振動膜と、振動膜の表面に配設された上部電極を有する。これは、例えば、容量型超音波変換装置(CMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)などとして用いられる。CMUTは、軽量の振動膜を用いて超音波を送信または受信し、液中及び空気中でも優れた広帯域特性を持つものが容易に得られる。このCMUTを利用すると、従来の医療診断より高精度な診断が可能となるため、有望な技術として注目されつつある。CMUTの動作原理について説明する。超音波を送信する際には、下部電極と上部電極間に、DC電圧にAC電圧を重畳して印加する。これにより、振動膜が振動し超音波が発生する。超音波を受信する際には、振動膜が超音波により変形するので、変形に伴う下部電極と上部電極間の容量変化により、振動膜の変位を電気信号として検出できる。
【０００３】
一方、CMUTのギャップの作製方法としては、電極間隔と同等の厚さの犠牲層を設けて該犠牲層の上部に振動膜を形成し、エッチングにより犠牲層を除去してからエッチング孔を封止する、いわゆるサーフェイス型と呼ばれる方法が用いられている。この方法における封止技術では、犠牲層のエッチング孔サイズを考慮して、プラズマ（PE）CVDによるSiN膜や低圧（LP）CVDによるSiO２膜などを選定することが提案されている（非特許文献１参照）。また、メタルによる封止技術も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４２６２３９９号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE Transactions On Ultrasonic, Ferroelectrics,And Frequency Control, Vol.52, No.12, December 2005 P224-225
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したサーフェイス型CMUTは基板表面に多数の封止部を有するので、一括かつ気密性の高い封止技術が要求される。この為に、真空成膜により薄膜材料を形成する方法があるが、振動膜表面に開いたエッチング孔の縦孔構造をCVDやPVD等の真空雰囲気中で気相反応により堆積させる堆積膜で完全封止することは困難である。振動膜に設けられた孔がCVD等による堆積膜で封止されるには、エッチング孔を構成する側壁又は孔の周囲の振動膜上に堆積膜が堆積し、この膜が孔の中心に向かって成長する（横方向に堆積が進む）ことによって孔が封止される。しかし、一般に気相反応では堆積膜を形成する活性種（イオン、ラジカル等）は直進性が高く、横方向には堆積速度が遅い為、長時間の成膜で膜厚を厚くする必要がある。それでも、封止工程後のウエット工程において、微細な封止欠陥部があった場合は、ホトレジストの現像・剥離などに用いる薬液等がキャビティ（空隙）へ浸入して不良を発生させる可能性がある。一方、流動性を持つ樹脂系材料を封止に用いた場合は縦孔構造であっても流動性から気密性良く封止が可能である。しかし、硬化する過程において、流動性を持つ材料に含まれている溶剤が加熱で空隙を汚染する、或いは高温により一時的に低粘性となって封止部の必要な部分以外に流れ込むことによってデバイスの機能を阻害する場合がある。こうした技術の現状において、医療診断等では、信号である超音波の減衰を防ぐ為にCMUTはひまし油などの液体と常時接触させて使用するので、封止部の信頼性が悪いと長期間の使用においてキャビティ内部へ油などの浸入が起こり、性能低下を招く可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明の電気機械変換装置は次のように構成されている。すなわち、電気機械変換装置は、犠牲層を除去後に封止を行って形成された密閉空隙を挟んで対向して設けられた電極などの第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する。そして、前記封止を行う封止部が、常温で流動性を持たない第１の封止材の上に、硬化された常温で流動性を持つ第２の封止材を重ねることで形成されている。
【０００８】
また、上記課題に鑑み、犠牲層を除去後に封止を行って形成された密閉空隙を挟んで対向して設けられた電極などの第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する本発明の電気機械変換装置の作製方法は次の工程を含む。第１の電磁要素上に犠牲層を形成してパターニングする工程。前記犠牲層上に振動膜を形成する工程。前記振動膜にエッチング孔を形成する工程。前記エッチング孔を介して前記犠牲層をエッチングして空隙を形成する工程。前記エッチング孔を有する振動膜上に常温で流動性を持たない第１の封止材を形成する工程。前記第１の封止材上に、常温で流動性を持つ第２の封止材を形成する工程。前記第２の封止材の硬化とパターニングを行う工程。前記パターニングされた第２の封止材をマスクとして前記第１の封止材をエッチングして前記空隙を封止する封止部を形成する工程。前記振動膜が前記第２の電磁要素を兼ねない場合は、前記振動膜上に第２の電磁要素を形成する工程を更に含む。
【０００９】
また、上記課題に鑑み、犠牲層を除去した後に封止を行って形成された、密閉空隙を挟んで対向して設けられた第１の電磁要素と第２の電磁要素を有する電気機械変換装置の作製方法は次の工程を含む。第１の電磁要素上に犠牲層を形成してパターニングする工程。前記犠牲層上に振動膜を形成する工程。第２の電磁要素を振動膜上に形成してパターニングする工程。前記振動膜にエッチング孔を形成する工程。前記エッチング孔を介して前記犠牲層をエッチングして空隙を形成する工程。前記エッチング孔を有する振動膜上に常温で流動性を持たない第１の封止材を形成する工程。前記第１の封止材上に、常温で流動性を持つ第２の封止材を形成する工程。前記第２の封止材の硬化を行う工程。ここにおいて、第１の封止材を第２の振動膜として使用し、第２の封止材を電気機械変換装置の保護材として使用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面に存在するエッチング孔を常温で流動性を持たない封止材と流動性を持つ封止材とからなる複数種類の材料で連続封止する。よって、封止初期の流動性を有する封止材を用いる場合の問題が発生しない。また、封止後期では常温時に流動性を有する封止材を用いるため、短時間で封止することができる。さらに、最後の封止を常温時に流動性を有する材料で行って補強するので、電気機械変換装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１を説明する図。
【図２】実施例１における電気機械変換装置の作製方法の工程を説明する断面図。
【図３】実施例１における電気機械変換装置の作製方法の工程を説明する断面図。
【図４】実施例１における電気機械変換装置の作製方法の工程を説明する断面図。
【図５】実施例１における電気機械変換装置の作製方法の工程を説明する断面図。
【図６】本発明の実施例３を説明する図。
【図７】本発明の実施例４を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の電気機械変換装置及びその作製方法は、常温で流動性を持たない第１の封止材の上に常温で流動性を持つ第２の封止材を重ねて形成しそれを硬化させることで、犠牲層を除去後に形成された空隙を封止することを特徴とする。この考え方に基づき、本発明の電気機械変換装置及びその作製方法の基本的な構成は、上述した様な構成を有する。尚、本明細書において、常温とは、作製方法が実施される環境の温度である２５℃±１５℃程度の範囲の温度を指す。また、常温で流動性を持たない材料とは、CVDやPVD法などで成膜し、成膜された状態で既に自己的に流動することができない材料を指す。例えば、CVDやPVD法により堆積成膜されたSiN、SiO2、SiON、a-SiなどのSi系材料、Al、Tiなどの金属材料、Al2O3などの金属酸化物材料を含む無機系材料が挙げられる。さらに、常温で流動性を持つ材料とは、常温条件において自己的に流動して、スピンコート法などで成膜ができ、成膜後に熱や光などの外部エネルギと反応して硬化する性質をもつ材料のことである。例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ホトレジスト、SOG(Spin On Glass)などの熱で硬化することで流動性を持たなくなる材料、もしくはスリーボンド社3100シリーズなどのように、光で硬化することで流動性を持たなくなる材料を含む有機系材料等のことを指す。本発明においては、常温で流動性を持つ材料として、有機SOGだけでなく無機SOGを用いることもできる。ここで、自己的に流動するとは、重力、遠心力などの外力が材料に働いた場合に材料が流動することを言う。
【００１３】
この基本的な構成を基に、次に述べる様な実施形態が可能である。例えば、電気機械変換装置は、複数のセルから構成される素子であるエレメントを複数有する。また、後述する実施例の様に電気機械変換装置が静電容量型である場合、第１の電磁要素と第２の電磁要素はそれぞれ電極である。しかし、本発明は、静電容量型のCMUTなどに限らず、同様な構造（密閉空隙を挟んで第１の電磁要素と第２の電磁要素が設けられた構造）を持つ電気機械変換装置であれば、適用できる。例えば、磁気トランスデューサ（MMUT）等にも適用でき、この場合は、第１の電磁要素と第２の電磁要素は、磁石などの磁性体や電磁コイル等で構成される。静電容量型の場合、セルは、例えば、基板に配設された第１の電極と、第１の電極と対向し空隙を隔てて配設された第２の電極と、第２の電極を支持する振動膜と、振動膜を支持する支持部とで構成できる。導電体や半導体などの導電性材料で振動膜を形成する場合は、振動膜が第２の電極を兼ねる構造とすることもできる。また、基板がシリコン等の半導体基板などである場合、基板が第１の電極を兼ねることもできる。以上の如き構成により、空隙の封止が実用上十分に行われた信頼性の高い電気機械変換装置の提供が可能となる。また、常温時に流動性を持たない第１の封止材での封止形成後、連続して常温時に流動性を持つ第２の封止材を塗布しこれを硬化することで封止部を形成するので、必要最小限の量の第１の封止材を用いても極めて信頼性の高い静電容量型電気機械変換装置が実現できる。更に、封止部の膜構成設計に自由度が増す為、広範囲な用途に適合させて電気機械変換装置を構成することが可能となる。また、CVD等による堆積膜のみで孔を封止場合に比べて短時間で封止することが可能となり、タクトタイムを短縮することができる。
【００１４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
（実施例１）
静電容量型電気機械変換装置及びその作製方法に関する本発明の実施例１を説明する。まず、本実施例の電気機械変換装置の基本構造を示す平面図の図１（ａ）とそのA-A’断面図の図１（ｂ）を用いて説明する。本実施例の電気機械変換装置は、基板１１に配設された第１の電極である下部電極１２と、下部電極１２と対向して密閉空隙１３を隔てて配設され可動に支持された振動膜１４、その上面に配置された第２の電極である上部電極１５を有する。エッチング孔を塞いで密閉空隙１３としている物質は、第１の封止材１６と第２の封止材１７とから成っている。一般的に、静電容量型電気機械変換装置は、密閉空隙１３を囲む下部電極１２と振動膜１４と上部電極１５からなるセルを複数個含むエレメントが複数配列されて構成される。ここでは、図１（ａ）に示す様な４個のセルからなるエレメントが２次元的に配列されている。また、上部電極１５は配線により電気的に繋がっていて、下部電極１２はエレメント単位で電気的に独立して設けられている。こうした構成により、エレメント単位で、下部電極と上部電極間に電圧を印加して振動膜１４を振動させ超音波を発生することができる。また、超音波を受信する際には、エレメント単位で、超音波による振動膜１４の変形に伴う下部電極と上部電極間の容量変化により信号を検出することができる。本実施例では、図１に示す様に空隙１３の断面が円形であるが、これに限るものではなく、四角形などの多角形等であってもよい。また、空隙１３に繋がった突出したエッチング流路にエッチング孔が形成されて封止材１６、１７で封止されているが、エッチング孔の形成箇所もこの形態に限るものではない。空隙１３の周辺部などに形成することもできる。
【００１５】
本実施例において、密閉空隙１３の高さは２００nmとしたが、例えば、１０nmから５００nmの範囲が望ましい。円形状の密閉空隙１３の直径は、例えば、１０μmから２００μmの範囲が好ましい。上部電極１５及び下部電極１２は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕの内の少なくとも一材料により形成される。また、振動膜１４はＳｉＮにより形成されるが、その他の絶縁材料でもよい。密閉空隙１３は、後述する犠牲層１８を除去して形成されたものであり、犠牲層材料としてはＣｒ、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＯ２の内の少なくとも一材料を使用することができるが、その他の有機系材料などの材料でも構わない。
【００１６】
次に、図２から図５を用いて、本実施例の作製方法を作製工程に従って説明する。図２（ａ）に示す下部電極形成工程では、ガラス基板１１上にチタンからなる下部電極１２をスパッタリング法により作製する。基板１１は他の材料でもよく、例えば石英、サファイヤ、シリコンなどでもよい。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。真空度３×１０-５Paまで引いた後、Ar流量３０sccmで圧力０.７Paとして、DCパワー４００Wで２００秒間成膜し、膜厚約１００nmのチタンを形成する。続いて、下部電極である第１の電磁要素上に犠牲層を形成してパターニングする工程である図２（ｂ）に示す犠牲層クロムの成膜工程では、クロムからなる犠牲層１８をスパッタリング法により作製する。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。真空度３×１０-５Paまで引いた後、Ar流量５０sccmで圧力０.９Paとして、DCパワー４００Wで５００秒間成膜し、膜厚約２００nmのクロムを形成する。続いて、図２（ｃ）に示すキャビティパターンのフォトリソ工程では、ホトレジスト１９（AZ１５００、シプレー社製）をスピナーにて約２μm厚に塗布し、１１０℃で９０秒のプリベークを行う。その後に、所定のキャビティパターンを有するフォトマスク２０を介して紫外線２１をアライナーにて照射して、マスク露光処理を行う。
【００１７】
図２（ｄ）に示すキャビティパターンのエッチング工程では、現像液により３０μmΦキャビティとエッチング流路のパターンが形成されたレジスト膜に対して１８０℃で３分のポストベークを行う。ポストベークを経た後、クロムエッチャント（混酸クロムエッチャント、関東化学製）でエッチングを行い、レジスト剥離と水洗乾燥を行ってパターニングされた犠牲層１８を得る。
【００１８】
前記犠牲層上に振動膜を形成する工程である図３（ａ）に示す振動膜SiNの成膜工程では、窒化珪素からなる振動膜１４をプラズマCVD法により作成する。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。基板加熱温度３５０℃、RFパワー３６０W、チャンバ圧力１５０Pa、２４sccmのSiH４ガス流量、１５０sccmのNH３ガス流量、６００sccmのN２ガス流量にて、２０分間成膜し、膜厚約４５０nmの窒化珪素膜を形成する。続いて、図３（ｂ）に示す犠牲層エッチング孔パターンのフォトリソ工程と図３（ｃ）に示す犠牲層エッチング孔パターンのドライエッチング工程では、ホトレジスト１９をスピナーを用いて約２μm厚に塗布し９０℃で９０秒のプリベークを行う。その後に、所定のエッチング孔を有するフォトマスク２２を介して紫外線２１をアライナーにて照射して、現像液によりレジスト１９に８μmΦエッチング孔２３のパターンを形成し、１２０℃で３分のポストベークを行う。続いて、図３（ｃ）に示す工程では、窒化珪素１４をドライエッチング法によりエッチングしてエッチング孔２３を作成する。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。真空度３×１０-５Paまで引いた後、２０sccmのCF４ガス流量で圧力５Paとして、DCパワー１５０Wで２分間エッチングする。その後、アセトン液中の超音波洗浄によりレジスト膜１９を除去する。この様にして、振動膜にエッチング孔を形成する工程が完了する。
【００１９】
続いて、エッチング孔を介して前記犠牲層をエッチングして空隙を形成する工程である図４（ａ）に示す犠牲層の電解エッチング工程では、クロム膜１８を犠牲層として除去し、空隙１３を形成する。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。エッチング槽２４の中には、２molの塩化ナトリウム水溶液２５が満たされ、白金の対向電極２６と電位監視用の銀／塩化銀の参照電極２７が配置される。ポテンショスタット２８にて下部電極１２にDC電圧２Vを印加することで、クロム膜の犠牲層１８が５００秒でエッチングされる。その後、水洗、イソプロピルアルコールによる水置換を行い、最後にフッ素系溶剤（ＨＦＥ７１００、住友３Ｍ製）にて乾燥させる。
【００２０】
次に、エッチング孔を有する振動膜上に常温で流動性を持たない第１の封止材を形成する工程である図４（ｂ）に示す第１の封止材の成膜工程では、SiO２からなるエッチング孔用の第１の封止材１６を形成する。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。基板加熱温度３５０℃、RFパワー３６０W、チャンバ圧力１５０Paで、４０sccmのSiH４ガス流量、８０sccmのN２Oガス流量にて３分間成膜し、膜厚約６００nmのSiO２膜１６を形成する。続いて、前記第１の封止材上に、常温で流動性を持つ第２の封止材を形成する工程である図４（ｃ）に示す第２の封止材の塗布工程、図５（ａ）に示す第２の封止材のフォトリソ工程、図５（ｂ）に示す第２の封止材のパターニング工程を実行する。ここでは、感光性ポリイミド（ＰＷ−１２１０、東レ製）からなるエッチング孔用の第２の封止材１７を作成する。本実施例においては、東レ株式会社製のポリイミドＰＷ−１２１０を使用した条件を示すが、日立化成株式会社、旭化成株式会社など他社の市販品、もしくは他の常温で流動性のある材料を用いることもできる。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。基板の中心付近に感光性ポリイミド溶液を滴下し、スピナーにより２００rpmで５秒、１８００rpmで３０秒回転させて表面に均一に塗布し、その後、ホットプレート上にて１２０℃で３分間乾燥して、ポリイミド膜１７を形成する。アライナーにより、封止部パターンを有するフォトマスク２９を介して紫外線２１を１００mJ/cm２の強度で露光してから、TMAH(テトラメチルアンモニウムハロライド)２.３８％の現像液にて現像し、水洗を行ってパターニングを完了させる。イミド化を促進させる為に窒素雰囲気中にて２５０℃で１時間の焼成を行い、膜厚３μmの安定な膜１７を得る。この様にして、第２の封止材の硬化とパターニングを行う工程が完了する。
【００２１】
続いて、前記パターニングされた第２の封止材をマスクとして前記第１の封止材をエッチングして空隙を封止する封止部を形成する工程である図５（ｃ）に示す第１の封止材のパターンのドライエッチング工程を実行する。ここでは、SiO２膜１６をドライエッチング法によりエッチングし、エッチング孔部に第１の封止材１６を残す。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。真空度３×１０-５Paまで引いた後、２０sccmのCF４ガス流量で圧力５Paとして、DCパワー１５０Wで２５分間エッチングする。こうして、図５（ｃ）に示す様に、エッチング孔部が第１の封止材１６上に第２の封止材１７が重なった状態で封止される。第２の封止材１７の厚さは第１の封止材１７の厚さより大きくなっている。次に、図５（ｄ）に示す上部電極の形成工程では、真空度３×１０-５Paまで引いた後、３０sccmのAr流量で圧力０.７ Paとして、DCパワー３００Wで３００秒間スパッタリングし、膜厚約３００nmのアルミ膜を形成する。その後、フォトリソ工程によりアルミ膜のパターニングを行って、上部電極１５を形成する。
【００２２】
こうして作製された本実施例の静電容量型電気機械変換装置をインクジェットプリンター用の赤インク液体に漬けても、高い信頼性で封止された密閉空隙１３にインクが侵入することは無かった。また、第１の封止材のSiO２膜１６と第２の封止材のポリイミド膜１７は耐油性を有するので、１０００時間ひまし油に漬けておいても、センサとしての劣化が無く、信頼性の高い静電容量型電気機械変換装置が得られた。
【００２３】
（実施例２）
実施例２の静電容量型電気機械変換装置とその作製方法を説明する。本実施例では、実施例１と同様に作製工程を進め、第１の封止材１６としてアルミをスパッタリングで６００nm成膜する。第２の封止材１７としては感光性を有する有機系材料である感光性シリコーン（ナノハイブリッドシリコーンＦＸ−Ｖ３６６、ＡＤＥＫＡ製）を同様にスピナーで塗布形成する。この材料の硬化には、露光・現像後の硬化プロセスとして焼成温度が２００℃で３０分の低温プロセスを採用できる。感光性シリコーンは耐酸性もあり、第１の封止材１６のアルミのエッチングレジストとして充分な性能を持っている。
【００２４】
（実施例３）
図６を用いて、実施例３の静電容量型電気機械変換装置とその作製方法を説明する。平面図の図６（ａ）とそのA-A’断面図の図６（ｂ）は、本実施例の静電容量型電気機械変換装置の基本構造を示す。ここに示す様に、第２の封止材１７（更には第１の封止材１６）を上部電極１５ないしキャビティ（空隙）１３の上部以外の範囲に残すことが可能であり、こうすれば気密性を更に向上させることが出来る。その他の点は実施例１と同様である。
【００２５】
（実施例４）
図７を用いて、実施例４の静電容量型電気機械変換装置とその作製方法を説明する。本実施例では、実施例１と同様に作製工程を進め（図７（ａ））、第１の振動膜１４の形成後に第２の電極１５の形成を行う（図７（ｂ））。具体的には、膜厚約１００nmのチタン膜を形成し、その後、フォトリソ工程によりチタン膜のパターニングを行う。本実施例での第２の電極は、先の犠牲層除去工程において、犠牲層除去エッチング剤との選択性がある材料が望ましい。その後、実施例１と同様にして犠牲層エッチングを行うためのエッチング孔を形成する（図７（ｃ））。更に、犠牲層除去エッチング剤に浸漬すれば、前記エッチング孔を介して犠牲層が除去され、乾燥することで空隙１３が形成される（図７（ｄ））。
【００２６】
次に、エッチング孔を有する振動膜１４上に常温で流動性を持たない第１の封止材１６を形成する(図７（ｅ）)。本実施例では、第１の封止材１６が、第１の振動膜１４並びに第２の電極１５上にも形成され、第２の振動膜として形成される。この工程の条件は、好ましくは次の通りである。基板加熱温度３５０℃、RFパワー９３５W、チャンバ圧力２１３Paで、１６０sccmのSiH４ガス流量、２０００sccmのN２ガス流量、１２７sccmのNH３ガス流量にて５分間成膜し、膜厚約７００nmのSiN膜１６を形成する。続いて、常温で流動性を持つ第２の封止材を塗布形成し、第２の封止材１７の塗布工程、振動膜の保護膜の形成工程を実行する(図７（ｆ）)。例えば、ＰＤＭＳからなる封止材を、第１の封止材１６が形成された機械電気変換装置上に塗布する。その後、加熱炉内で加熱硬化させることで、第１の封止材１６の上に第２の封止材１７が形成され、第２の振動膜上に振動膜の保護膜が形成される。このような工程を踏むことで、第１の封止材１６を振動膜の一部として利用し、第２の封止材１７を振動膜の保護材として利用することができ、実施例１での封止性能を損なわず、高い信頼性を持つ機械電気変換装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１…基板、１２…下部電極（第１の電極、第１の電磁要素）、１３…密閉空隙、１４…振動膜、１５…上部電極（第２の電極、第２の電磁要素）、１６…第１の封止材、１７…第２の封止材
【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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