(57)【要約】【課題】電極間に空洞部を有し、メンブレンを振動させる容量検出型の超音波センサを含む超音波検査装置の性能を向上させる。【解決手段】１つの空洞部５を共有するチャネル６のそれぞれのメンブレン７のうち、互いに隣り合うメンブレン７同士の間に、それらのメンブレン７同士の対向する側面を接続し、空洞部５内の支柱１２により支えられている接続部１１を形成する。接続部１１は、メンブレン７に比べてヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。【選択図】図３
2019041275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型超音波トランスデューサを備えた超音波検査装置であって、
前記静電容量型超音波トランスデューサは、
複数の可撓性膜と、
前記複数の可撓性膜のうち、隣り合う前記可撓性膜同士の相互間に接続された、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い接続部と、
前記接続部を支える支柱と、
前記複数の可撓性膜の直下に形成された第１電極と、
前記複数の可撓性膜のそれぞれの直上に形成された第２電極と、
前記複数の可撓性膜と前記第１電極との間に形成された空洞部と、
を有する、超音波検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の超音波検査装置において、
前記接続部を構成する第１膜の膜厚は、前記複数の可撓性膜のそれぞれの膜厚よりも小さい、超音波検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、前記複数の可撓性膜が互いに隣り合う方向に延在する蛇腹状の第２膜により構成されている、超音波検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の間の貫通孔内に埋め込まれた第２膜を含んでおり、
前記第２膜は、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い、超音波検査装置。
【請求項５】
請求項１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の対向する第１側面および第２側面の間において、前記第１側面から前記第２側面側に延在する複数の第１突出部と、前記第２側面から前記第１側面側に延在する複数の第２突出部とを含んでおり、
前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部とは、縦方向に交互に重ねられており、
前記複数の第１突出部および前記第１側面と前記複数の第２突出部および前記第２側面とは、互いに離間している、超音波検査装置。
【請求項６】
複数の可撓性膜と、
前記複数の可撓性膜のうち、隣り合う前記可撓性膜同士の相互間に接続された、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い接続部と、
前記接続部を支える支柱と、
前記複数の可撓性膜の直下に形成された第１電極と、
前記複数の可撓性膜のそれぞれの直上に形成された第２電極と、
前記複数の可撓性膜と前記第１電極との間に形成された空洞部と、
を有する、静電容量型超音波トランスデューサ。
【請求項７】
請求項６記載の静電容量型超音波トランスデューサにおいて、
前記接続部を構成する第１膜の膜厚は、前記複数の可撓性膜のそれぞれの膜厚よりも小さい、静電容量型超音波トランスデューサ。
【請求項８】
請求項６記載の静電容量型超音波トランスデューサにおいて、
前記接続部は、前記複数の可撓性膜が互いに隣り合う方向に延在する蛇腹状の第２膜により構成されている、静電容量型超音波トランスデューサ。
【請求項９】
請求項６記載の静電容量型超音波トランスデューサにおいて、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の間の貫通孔内に埋め込まれた第２膜を含んでおり、
前記第２膜は、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い、静電容量型超音波トランスデューサ。
【請求項１０】
請求項６記載の静電容量型超音波トランスデューサにおいて、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の対向する第１側面および第２側面の間において、前記第１側面から前記第２側面側に延在する複数の第１突出部と、前記第２側面から前記第１側面側に延在する複数の第２突出部とを含んでおり、
前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部とは、縦方向に交互に重ねられており、
前記複数の第１突出部および前記第１側面と前記複数の第２突出部および前記第２側面とは、互いに離間している、静電容量型超音波トランスデューサ。
【請求項１１】
静電容量型超音波トランスデューサを備えた超音波検査装置であって、
前記静電容量型超音波トランスデューサは、
複数の可撓性膜と、
前記複数の可撓性膜のうち、隣り合う前記可撓性膜同士の相互間に接続された、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりもヤング率が低い接続部と、
前記接続部を支える支柱と、
前記複数の可撓性膜の直下に形成された第１電極と、
前記複数の可撓性膜のそれぞれの直上に形成された第２電極と、
前記複数の可撓性膜と前記第１電極との間に形成された空洞部と、
を有する、超音波検査装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の超音波検査装置において、
前記接続部を構成する第１膜の膜厚は、前記複数の可撓性膜のそれぞれの膜厚よりも小さい、超音波検査装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、前記複数の可撓性膜が互いに隣り合う方向に延在する蛇腹状の第２膜により構成されている、超音波検査装置。
【請求項１４】
請求項１１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の間の貫通孔内に埋め込まれた第２膜を含んでおり、
前記第２膜は、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりもヤング率が低い、超音波検査装置。
【請求項１５】
請求項１１記載の超音波検査装置において、
前記接続部は、互いに隣り合う前記複数の可撓性膜同士の対向する第１側面および第２側面の間において、前記第１側面から前記第２側面側に延在する複数の第１突出部と、前記第２側面から前記第１側面側に延在する複数の第２突出部とを含んでおり、
前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部とは、縦方向に交互に重ねられており、
前記複数の第１突出部および前記第１側面と前記複数の第２突出部および前記第２側面とは、互いに離間している、超音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波検査装置および静電容量型超音波トランスデューサに関し、特に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術により製造される静電容量型超音波トランスデューサおよび当該静電容量型超音波トランスデューサを用いた超音波検査装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波センサは、例えば医療用の超音波エコー診断装置または非破壊検査の超音波探傷装置などの様々な超音波検査装置に実用化されている。
【０００３】
これまでの超音波センサは、圧電体の振動を利用したものが主流であるが、近年のＭＥＭＳ技術の進歩により、ＭＥＭＳ技術を用いた静電容量型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ：Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer）の開発が進められている。
【０００４】
静電容量型超音波トランスデューサは、互いに対向する電極間に空洞部を持つ振動子を半導体基板上に形成したものである。当該静電容量型超音波トランスデューサでは、各電極に直流および交流の電圧を重畳印加してメンブレン（可撓性膜）を共振周波数付近で振動させ、これにより超音波を発生させる。
【０００５】
このような静電容量型超音波トランスデューサに係る技術については、例えば特許文献１（米国特許第７，８００，１８９号明細書）に記載があり、１つの空洞部を共有する複数のチャネルのそれぞれのメンブレンのうち、互いに接続された隣り合うメンブレン同士の中間に、メンブレンを支える柱を複数配置した静電容量型超音波トランスデューサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，８００，１８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
メンブレンの上下の電極間の容量を検出する静電容量型超音波トランスデューサでは、送信効率および受信感度を向上させる観点から、半導体チップの面積に対し、上部電極を振動させて振動子として使用できるチャネルの面積が占める割合（フィルファクタ）を増大させることが重要となる。特に、送受信する音波の周波数が高くなるとチャネルの幅が小さくなるため、チャネル同士の間のリム部が占める面積が大きくなるため、フィルファクタの減少が問題となる。
【０００８】
複数のチャネルが１つの空洞部を共有する場合、チャネル同士の間の隔壁の占有面積を低減することができるため、リム部が占める面積の増大を抑え、かつ、静電容量型超音波トランスデューサを微細化することが可能となる。しかし、特許文献１のように、１つの空洞部を共有する複数のチャネルのそれぞれのメンブレンが互いに直接接続されていると、各メンブレンが個別に振動することが困難となり、チャネル間の音響分離ができなくなる問題がある。その対策として、メンブレン同士の間に切れ目を設けてメンブレン同士を完全に分離すると、空洞部内の真空状態が保持できず、空洞部内に外部からガスまたは音響媒質（ゴミ）が浸入し、装置の信頼性が低下する虞がある。
【０００９】
本発明の前記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】
【００１０】
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。
【００１１】
一実施の形態である超音波検査装置は、複数の可撓性膜と、前記複数の可撓性膜のうち、隣り合う前記可撓性膜同士の相互間に接続された、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い接続部と、前記接続部を支える支柱とを有する静電容量型超音波トランスデューサを備えたものである。
【００１２】
また、他の一実施の形態である静電容量型超音波トランスデューサは、複数の可撓性膜と、前記複数の可撓性膜のうち、隣り合う前記可撓性膜同士の相互間に接続された、前記複数の可撓性膜のそれぞれよりも音響インピーダンスが低い接続部と、前記接続部を支える支柱とを有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
本発明によれば、超音波検査装置の性能を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、静電容量型超音波トランスデューサの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１である静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例１である静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例２である静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例３である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す平面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の変形例である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す平面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１６】図１４のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す平面図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１９】図１７のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態４である超音波検査装置を示す斜視図である。
【図２１】本発明の実施の形態４である超音波検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】比較例１である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す断面図である。
【図２３】比較例２である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す断面図である。
【図２４】比較例２である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す断面図である。
【図２５】比較例１である静電容量型超音波トランスデューサを構成するメンブレンの動きを説明する断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態１である静電容量型超音波トランスデューサを構成するメンブレンの動きを説明する断面図である。
【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、以下の実施の形態では、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。
【００１８】
本願における半導体基板とは、半導体集積回路の製造に用いるシリコンその他の半導体単結晶基板、石英基板、サファイア基板、ガラス基板、その他の絶縁基板、または半導体基板など、並びにそれらの複合的基板を指す。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサは、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造された超音波送受信センサである。
【００２０】
＜静電容量型超音波トランスデューサの構造＞
以下に、図１〜図５を用いて、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの構造について説明する。図１および図２は、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。図２では、図１の要部を拡大して示している。図３〜図５は、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサを示す断面図である。図３は図２のＡ−Ａ線における断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線における断面図であり、図５は図２のＣ−Ｃ線における断面図である。
【００２１】
図１は、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサである半導体チップ１の全体を示す平面図である。半導体チップ１は、厚さ方向に沿って互いに反対側に位置する主面（上面、表面）および裏面（下面）を有しており、図１では、半導体チップ１の主面側の平面図（上面図）を示している。
【００２２】
図１に示すように、半導体チップ１の平面形状は、例えば長方形、つまり矩形である。ここでは、半導体チップ１はＸ方向に延在している。半導体チップ１の主面には、Ｘ方向に並ぶ複数のセル２と、複数のボンディングパッド（以下、パッドという）３、４とが配置されている。図１では、半導体チップ１の主面に３つのセル２を示しているが、セルの数は３つより少なくても多くてもよい。パッド３、４のそれぞれは、各セル２とＹ方向において隣り合って配置されている。Ｘ方向とＹ方向とは、平面視で互いに直交する方向であり、いずれも半導体チップ１の主面に沿う方向である。平面視において、Ｘ方向は半導体チップ１の長手方向であり、Ｙ方向は半導体チップ１の短手方向である。パッド３、４は、半導体チップ１の入出力用の端子であり、パッド３、４には、ボンディングワイヤなどが電気的に接続される。
【００２３】
各セル２は１つの空洞部５を有している。空洞部５の平面視での形状は、例えば矩形である。各セル２は、空洞部５と平面視で重なる領域に、Ｘ方向に並ぶ３つのチャネル６を備えている。また、チャネル６は、空洞部５上にメンブレン（可撓性膜）７を有している。チャネル６のそれぞれは、超音波を発生させ、超音波を送信することが可能であり、かつ、超音波を受信することが可能な最小単位の振動子である。当該振動子は、例えば静電型可変容量（可変容量センサ）を構成している。各チャネル６は、メンブレン７上に配置された上部電極８と、空洞部５の下に配置された下部電極９（図３参照）を有している。すなわち、下部電極９、空洞部５および上部電極８は、平面視で重なっている。各チャネル６は、メンブレン７および上部電極８を１つずつ備えており、セル２内の全てのチャネル６が１つの下部電極（裏面電極）９を共有している。また、１つの下部電極９を複数のセル２が共有していてもよい。
【００２４】
各上部電極８のＹ方向の端部から配線が引き出されており、当該配線の端部の上面にパッド３が形成されている。つまり、パッド３は上部電極８に電気的に接続されている。また、Ｙ方向において空洞部５と隣り合う領域であって、パッド３とは反対側の領域には、下部電極９に電気的に接続されたパッド４が配置されている。このように、平面視において、パッド３とパッド４の間に空洞部５が配置されており、空洞部５の内側に３つのメンブレン７と３つの上部電極８とが配置されている。言い換えれば、平面視でメンブレン７および上部電極８は空洞部５の内側に位置している。平面視での空洞部５の端部（側面）とメンブレン７および上部電極８とは互いに離間しており、隣り合うメンブレン７同士も互いに離間しており、隣り合う上部電極８も互いに離間している。
【００２５】
半導体チップ１を構成する部分のうち、平面視で空洞部５と隣り合う部分である枠部（リム部）１０は、例えば絶縁膜から成る。枠部１０の一部は空洞部５の側面を構成している。枠部１０は、後述する接続部１１を介して間接的にメンブレン７を支える役割と、互いに隣り合う空洞部５同士の間の隔壁としての役割とを有する。
【００２６】
図２には、上記半導体チップ１の要部であって、１つのセル２の平面図を拡大して示している。図２に示すように、チャネル６、メンブレン７および上部電極８のそれぞれは、Ｙ方向に延在する長方形のレイアウトを有している。平面視において、メンブレン７と枠部１０との間、および、セル２内で隣り合うメンブレン７同士の間は、薄い絶縁膜を含む接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）１１により接続されている。
【００２７】
セル２内において、Ｘ方向で隣り合うメンブレン７同士の間の領域の直下の空洞部内には、支柱１２が形成されている。支柱１２は、半導体チップ１の主面に対して垂直な方向（垂直方向、縦方向）において空洞部５を貫通する柱状の絶縁膜により構成されている。Ｘ方向で隣り合うメンブレン７同士の間でＹ方向に延在する接続部１１の直下において、支柱１２はＹ方向に一定の間隔で並んで複数配置されている。すなわち、支柱１２は接続部１１を支えることで、間接的にメンブレン７およびメンブレン７上の上部電極８を支える役割を有している。図２では、支柱１２の輪郭を破線で示している。
【００２８】
図３および図４には、半導体チップ１（図１参照）が有する１つのセル２を示す断面であって、Ｘ方向に沿う断面を示している。また、図５には、半導体チップ１が有する１つのセル２を示す断面であって、Ｙ方向に沿う断面を示している。図３および図５では、支柱１２を含む断面を示し、図４では、支柱１２を含まない断面を示している。
【００２９】
図３〜図５に示すように、半導体チップ１は、基板１３と、基板１３上に順に積層された絶縁膜１４、下部電極（裏面電極）９および絶縁膜１５を有している。基板１３は、上側の主面と、当該主面の反対側の裏面とを有している。基板１３は、例えばシリコン（Ｓｉ）単結晶から成る。絶縁膜１４は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２等）などから成る。ここでは、絶縁膜１４はＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate、テトラエトキシシラン）膜から成る。下部電極９は、例えばタングステン（Ｗ）膜または窒化チタン（ＴｉＮ）膜などの導体膜から成る。また、下部電極９はタングステン膜または窒化チタン膜を含む複数の導体膜から成る積層構造を有していてもよい。絶縁膜１５は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４等）、炭化シリコン（ＳｉＣ）または炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）から成る。なお、絶縁膜１５は、不純物が導入されていない真性半導体であるアモルファス（非晶質）シリコンにより構成されていてもよい。
【００３０】
絶縁膜１５上には、セル２の周辺部に形成された枠部１０と、基板１３の主面に沿う方向（横方向）において枠部１０に囲まれた空洞部５と、空洞部５の直上に形成された複数のメンブレン７と、複数のメンブレン７のそれぞれの直上に形成された上部電極８とが形成されている。また、空洞部５上には、互いに隣り合うメンブレン７の間を接続する接続部１１と、互いに隣り合う枠部１０とメンブレン７との間を接続する接続部１１とが形成されている。下部電極９および絶縁膜１５とメンブレン７との間には空洞部５が存在しており、下部電極９および絶縁膜１５とメンブレン７とは互いに離間している。空洞部５の底面は絶縁膜１５により構成され、空洞部５の側面は枠部１０により構成され、空洞部５の上面は接続部１１およびメンブレン７により構成されている。
【００３１】
図３〜図５では、接続部１１を破線で囲んでいる。図３および図５に示すように、Ｘ方向に隣り合うメンブレン７同士の間の接続部１１の直下には、支柱１２が形成されている。支柱１２の上面は接続部１１の下面に接し、支柱１２の底面は絶縁膜１５の上面に接している。支柱１２の側面は空洞部５の側面を構成している。つまり、支柱１２は平面視において空洞部５に囲まれており、支柱１２は接続部１１を支えている。すなわち、支柱１２は、接続部１１に接続されたメンブレン７および上部電極８を支えている。
【００３２】
図３〜図５では、枠部１０およびメンブレン７のそれぞれを１つの膜で示しているが、枠部１０およびメンブレン７のそれぞれは、例えば、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜などの複数の絶縁膜を積層した構造を有している。また、支柱１２は複数の絶縁膜を積層した構造を有していてもよい。支柱１２は、例えば、酸化シリコン膜若しくは窒化シリコン膜またはそれらの絶縁膜を積層した積層膜から成る。
【００３３】
接続部１１は、複数のメンブレン７を含む積層絶縁膜の上面の一部をエッチング工程により後退させ、これにより溝１６を形成することで形成されている。溝１６は、メンブレン７の隣に形成され、溝１６の底面は、メンブレン７の底面の高さに達していない。言い換えれば、溝１６の底面は、当該積層絶縁膜の途中深さに位置している。つまり、当該エッチング工程で形成する溝１６は、当該積層絶縁膜を貫通していない。溝１６の底部には、当該積層絶縁膜の上面が後退した結果残った薄膜１７が形成されており、接続部１１は主に薄膜１７により構成されている。ただし、本実施の形態の接続部１１は、薄膜１７上の溝１６内の空間も含むものとする。薄膜１７は、メンブレン７よりも膜厚が小さい絶縁膜または積層絶縁膜である。薄膜１７は、例えば、酸化シリコン膜若しくは窒化シリコン膜またはそれらの絶縁膜を積層した積層膜から成る。
【００３４】
例えば、薄膜１７は、メンブレン７および枠部１０のそれぞれの一部と一体になっている。つまり、薄膜１７を構成する絶縁膜は、メンブレン７および枠部１０のそれぞれを構成する積層膜のうちの一部の絶縁膜と同一の膜である。言い換えれば、メンブレン７、枠部１０および薄膜１７のそれぞれは、１つの絶縁膜を共有している。また、支柱１２は、メンブレン７または薄膜１７と共に同一の絶縁膜を共有していてもよい。
【００３５】
図３では、溝１６および薄膜１７を、支柱１２と同等の幅で示しているが、横方向における溝１６および薄膜１７のそれぞれの幅は、支柱１２の幅よりも大きいことが好ましい。つまり、横方向において、溝１６の両側の側面は、支柱１２の側面よりも外側に位置していることが好ましい。言い換えれば、平面視において、支柱１２の全体が溝１６の内側に位置していることが望ましい。これは、図２６を用いて後述するように、メンブレン７および上部電極８を撓むことなく振動させるためには、メンブレン７と支柱１２との間に、ヤング率が低くばね定数が小さい接続部１１を設けることが重要だからである。
【００３６】
ここでいうメンブレンとは、振動子の動作時に振動する部分のことであり、図３では、各チャネル６において空洞部５の直上に位置する積層絶縁膜を指す。ここでは、メンブレン７と上部電極８とをそれぞれ別々の部分として説明するが、メンブレンの概念には上部電極８が含まれる場合がある。
【００３７】
図３〜図５に示すように、支柱１２は、Ｘ方向で隣り合うメンブレン７同士の間の接続部１１の直下の全体に連続して延在しているのではなく、柱状のパターンを有しており、Ｙ方向に並んで接続部１１の下面の一部を複数の箇所で支えている。セル２内でＸ方向に並ぶチャネル６のそれぞれのメンブレン７の直下の空洞部５は互いに繋がっており、空洞部５は、絶縁膜１５、枠部１０、メンブレン７および接続部１１により周囲を完全に囲まれ、密閉されている。したがって、空洞部５にガスまたはゴミが浸入することを防ぐことができる。
【００３８】
上部電極８は、例えばタングステン（Ｗ）膜または窒化チタン（ＴｉＮ）膜などの導体膜から成る。また、上部電極８はタングステン膜または窒化チタン膜を含む複数の導体膜から成る積層構造を有していてもよい。下部電極９と上部電極８との間隔は例えば５００ｎｍ程度である。上部電極８は、接続部１１および支柱１２のそれぞれの直上には形成されていない。
【００３９】
図１〜図５に示す本実施の形態の半導体チップ（静電容量型超音波トランスデューサ）１は、複数の振動子を有する装置である。静電容量型超音波トランスデューサを用いて超音波を発生させる動作（送信動作）では、下部電極９および上部電極８に直流および交流の電圧を重畳印加することにより、下部電極９と上部電極８との間に静電気力が働き、各振動子のメンブレン７が、メンブレン７のばねの力との釣り合いにより、共振周波数付近で垂直方向に振動する（図２６参照）。このとき、上部電極８と下部電極９との間の最大の電位差は例えば３００Ｖである。これにより、振動子から数ＭＨｚの超音波（超音波パルス）が発生する。
【００４０】
また、静電容量型超音波トランスデューサによる受信動作では、各振動子のメンブレン７に到達した超音波の圧力によりメンブレン７が振動し、下部電極９と上部電極８との間の静電容量が変化することで、超音波を検出することができる。すなわち、反射波による下部電極９と上部電極８との間隔の変位を静電容量（各振動子の静電容量）の変化として検出する。このように静電容量型超音波トランスデューサを用いて超音波の送受信を行うことにより、例えば生体組織の断層像を撮像することができる。
【００４１】
本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの主な特徴は、上下の電極間の空洞部５を複数のチャネル６が共有する場合に、隣り合うメンブレン７同士の間に、メンブレン７よりも柔らかい構造を有する接続部１１を形成することにある。本実施の形態では、隣り合うメンブレン７同士の間に溝１６を形成し、接続部１１を溝１６内の空間と溝１６の底部の薄膜１７とにより構成することにより、メンブレン７の一部と同じ材料を含む接続部１１のヤング率および音響インピーダンスを、メンブレン７のヤング率および音響インピーダンスよりも、それぞれ低くしている。薄膜１７は、メンブレン７よりも膜厚が小さいため、薄膜１７のばね定数はメンブレン７のばね定数よりも小さい。なお、仮にメンブレンが上部電極を含むものである場合でも、接続部１１のヤング率および音響インピーダンスは、メンブレン７のヤング率および音響インピーダンスよりも低く、接続部１１のばね定数は、メンブレン７のばね定数より小さい。
【００４２】
また、メンブレン７よりも膜厚が小さい薄膜１７を含む接続部１１の音響インピーダンスは、メンブレン７の音響インピーダンスよりも低い。音響インピーダンスとは、音が媒質内を伝播する際の抵抗値を表すものであり、音波が伝搬する媒質の密度と音速との積により求められる。本実施の形態では、接続部１１は薄膜１７と薄膜１７の直上の溝１６内の空間とにより構成されているため、接続部１１の密度はメンブレン７よりも小さい。また、空洞部５または溝１６内の空間のように、膜が形成されていない領域、つまり、真空領域または空気などのガスが存在する領域の音響インピーダンスは、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜などの膜の音響インピーダンスよりも低い。したがって、接続部１１の音響インピーダンスは、メンブレン７の音響インピーダンスよりも低い。
【００４３】
＜静電容量型超音波トランスデューサの効果＞
以下に、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの効果について、図２６と、比較例を示す図２２〜図２５とを用いて説明する。図２２は、比較例１である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す断面図である。図２３および図２４は、比較例２である静電容量型超音波トランスデューサの要部を示す断面図である。図２２および図２３は、図３に対応する箇所の断面、つまり支柱を含む断面であり、図２４は、図４に対応する箇所の断面、つまり支柱を含まない断面である。図２５は、比較例１の静電容量型超音波トランスデューサを構成するメンブレンの動きを説明する断面図である。図２６は、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサを構成するメンブレンの動きを説明する断面図である。図２５および図２６では、一部の上部電極について、ハッチングを省略している。
【００４４】
静電容量型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ：Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer）は、送受信可能な超音波の周波数を高めることで、適用領域を拡大することができる。カテーテルまたは顕微鏡などに静電容量型超音波トランスデューサを応用する場合には、医療向けに使用される静電容量型超音波トランスデューサが送受信する超音波の周波数（１〜１０ＭＨｚ）よりも高い周波数（２０ＭＨｚ以上）の超音波を送受信する必要がある。
【００４５】
静電容量型超音波トランスデューサの送受信可能な周波数が高くなると、その波長に依存して静電容量型超音波トランスデューサのチャネルの幅が狭くなり、結果的にデバイス領域（センサ領域）に対するチャネル間のリム部の面積の占める割合が大きくなる。このことは、静電容量型超音波トランスデューサである半導体チップの面積に対し、超音波を送信（発生）、受信する領域（チャネル）が占める面積が減少すること、つまりフィルファクタの減少を意味する。フィルファクタが減少すると、静電容量型超音波トランスデューサの送信効率および受信感度が低下する問題が生じる。送信効率および受信感度などの静電容量型超音波トランスデューサの特性が低下することを避けるために、半導体チップの面積を増大させ、これにより超音波を送信受信する領域の面積を拡げることが考えられるが、この場合、静電容量型超音波トランスデューサの微細化が困難となる問題が生じる。
【００４６】
これに対し、静電容量型超音波トランスデューサの面積の増大を防ぎつつ、半導体チップ上で、音の送受信に寄与しない領域を低減することを目的として、図２２に示すような比較例１の構造を有する静電容量型超音波トランスデューサを形成することが考えられる。すなわち、全てのチャネル６の１つ１つを、枠部１０により囲むのではなく、図２２に示すように、互いに隣り合うチャネル６のそれぞれの空洞部５を連結させ、１つの空洞部５を複数のチャネル６が共有することで、チャネル６同士の間隔の増大を防ぐことができる。ここでは、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部１１１を支柱１２で部分的に支えている。
【００４７】
比較例１の静電容量型超音波トランスデューサは、互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、メンブレン７と枠部１０との間のそれぞれに設けられた接続部１１１が、メンブレン７と同じ構造を有し、同じ膜厚を有しており、この点で本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサと異なる。つまり、接続部１１１の音響インピーダンスはメンブレン７の音響インピーダンスと同じ値であり、接続部１１１のヤング率はメンブレン７のヤング率と同じ値である。また、接続部１１１のばね定数はメンブレン７のばね定数と同じ値である。このため、所定のチャネル６で音の送受信を行う際、当該チャネル６のメンブレン７の振動の影響を受け、当該メンブレン７に接続された接続部および他のメンブレン７も振動する。すなわち、１つのメンブレン７が振動する際に、他のメンブレン７が振動することを防ぐことができない。このことは、同一の空洞部５を共有するチャネル６同士の間で音響的な分離ができないことを意味する。
【００４８】
静電容量型超音波トランスデューサのセルをアレイ化して音響的なフォーカスを行う場合、アレイ内の複数のチャネル６のそれぞれは異なったタイミングで送受信を行う。このため、隣接するチャネル同士は音響的に分離する必要がある。しかし、比較例１のように、複数のチャネル６が空洞部５を共有し、かつ、メンブレン７同士の間の接続部１１１がメンブレン７と同じ構造を有している場合、チャネル６同士の間で音響分離をすることができない。その結果、静電容量型超音波トランスデューサの隣り合うチャネル６同士の間における音響的な分解能が低下する問題が生じる。
【００４９】
音響的な分離ができない場合、次のような問題が生じる。すなわち、静電容量型超音波トランスデューサを用いて送受信する音および信号においてノイズが発生する問題、および、送信時に上部電極８および下部電極９に電圧を印加した際、メンブレン７が動き難い問題が生じる。つまり、隣り合うチャネル６のそれぞれを構成する振動子を個別に動作させて送受信を行うことが困難となる。
【００５０】
これに対し、図２３および図２４に示す比較例２の静電容量型超音波トランスデューサのように、チャネル６同士を音響的に分離するために、互いに隣り合うメンブレン７同士の間に、メンブレン７を貫通する切れ込み（貫通孔２４）を入れることが考えられる。すなわち、比較例２の静電容量型超音波トランスデューサは、空洞部５の直上において、互いに隣り合うメンブレン７同士の間に接続部を有しておらず、隣り合うメンブレン７同士は互いに分離している。支柱１２はメンブレン７の端部の下面を支えており、図２４に示すように、支柱１２がない箇所では、空洞部５が露出している。この場合、静電容量型超音波トランスデューサの外部から、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の貫通孔２４を介してガスまたは音響媒質などが空洞部５内に浸入する。当該ガスまたは音響媒質は、半導体チップの製造工程および半導体チップの完成後に空洞部５内に浸入することが考えられる。その結果、空洞部５内の真空を保持できないため、上部電極８と下部電極９との間に電圧を印加した際、それらの電極間で放電が起こり易くなり、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性が低下する。
【００５１】
また、図２２に示す比較例１のように、メンブレン７と接続部１１１とが、同じ構造、同じ膜厚、同じヤング率、同じばね定数、同じ音響インピーダンスを有している場合、支柱１２の直上において固定されている接続部１１１の近傍のメンブレン７は、送受信の動作時に殆ど上下に動かない。つまり、図２５に示すように、メンブレン７の中央部は垂直方向に大きく振動するが、メンブレン７の端部は垂直方向の振動幅が小さい。このため、メンブレン７は振動時に大きく湾曲する。この場合、１つのチャネル６内において、メンブレン７の振動時に下部電極９と上部電極８との間隔が変動する領域、つまり、静電容量の変化を検出することができる領域が、メンブレン７の中央部近傍のみに限られるため、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタが減少する。
【００５２】
なお、図２５では１つのメンブレン７の動作態様のみを示しているが、図２２を用いて説明したように、比較例１の静電容量型超音波トランスデューサでは隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離が不十分であるため、所定のメンブレン７が振動する際に、当該メンブレン７と隣り合う他のメンブレン７も振動することが考えられる。
【００５３】
そこで、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサでは、隣り合うメンブレン７同士の間、および、メンブレン７と枠部１０との間に、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい接続部１１を設けている。ここでは、１つのセル２内において、複数のチャネル６が空洞部５を共有し、それらのチャネル６同士の間の領域を枠部１０ではなく支柱１２で支えることで、セル２内のチャネル６同士の間の幅を縮小している。これにより、半導体チップの面積に対し振動子が占める面積の割合を高めることができるため、静電容量型超音波トランスデューサの特性（送信効率および受信感度）を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、支柱１２の直上のみでなく、他の領域においてもメンブレン７同士の間を接続部１１により接続することで、図２３および図２４に示した比較例２と異なり、空洞部５を密閉することができる。したがって、空洞部５内の真空を保持することができるため、上部電極８と下部電極９との間に電圧を印加した際、それらの電極間で放電が起こることを防ぎ、これにより、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性を高めることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、メンブレン７同士の間の接続部１１のヤング率および音響インピーダンスが、それぞれメンブレン７のヤング率および音響インピーダンスよりも低い。このため、所定のチャネル６のメンブレン７が振動した際に、当該メンブレン７と隣り合う他のメンブレン７が影響を受け、意図せず振動することを防ぐことができる。また、音の送受信を行うために所定のメンブレン７を振動する際、当該メンブレン７が他のメンブレン７に接続されていることに起因して、振動し難くなることを防ぐことができる。よって、図２２に示す比較例１に比べ、空洞部５を共有するチャネル６同士を音響的に分離することができる。つまり、互いに隣り合うチャネル６同士は、それらの相互間の支柱１２の直上の接続部１１を介して音響的に分離されている。また、静電容量型超音波トランスデューサの特性（送信効率および受信感度）を向上させることができる。
【００５６】
また、接続部１１のヤング率およびばね定数はメンブレン７のヤング率およびばね定数よりも小さく、接続部１１はメンブレン７よりも柔らかく、剛性が低く、曲がりやすい部分である。よって、図２６に示すように、メンブレン７が振動する際には接続部１１が大きく変形し易い。このため、メンブレン７の振動時にメンブレン７およびメンブレン７上の上部電極８が撓むことを防ぐことができる。したがって、メンブレン７の振動時には、メンブレン７および上部電極８が殆ど湾曲しない状態で上下に動き、上部電極８の全体と下部電極９との間の垂直方向における距離が一様に変動する。これは、上部電極８の全体が、静電容量の変化を検出することができる領域として機能することを意味する。
【００５７】
このように、上部電極８と下部電極９とが並行平板としての位置関係を保ったまま、上部電極８が振動するため、図２５に示す比較例１に比べ、静電容量の変化を検出することができる領域の減少を防ぐことができ、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタを向上させることができる。このとき、メンブレン７および上部電極８を撓むことなく振動させるためには、平面視でメンブレン７と支柱１２との間に、ヤング率が低い接続部１１を設けることが重要である。したがって、横方向において、溝１６および薄膜１７の幅、すなわち接続部１１の幅は、支柱１２の幅よりも大きいことが望ましい。
【００５８】
以上に説明したように、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい接続部１１を設けることで、メンブレン７同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離を実現し、空洞部５を密閉して真空状態を保ち、かつ、メンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐことができる。また、フィルファクタが減少することを防ぎつつ、チャネルの幅を縮小することができるため、送受信する音波の周波数を高めることができる。よって、静電容量型超音波トランスデューサで検査可能な周波数帯域を拡げることができる。
【００５９】
なお、図１〜図５では、メンブレン７と枠部１０との間の領域に接続部１１が形成されている場合について説明したが、当該領域に接続部１１を形成せず、メンブレン７と枠部１０とを直接接続してもよい。その場合、当該領域に接続部１１を形成する場合に比べ、上部電極８と下部電極９との並行な位置関係を保ったまま上部電極８が振動させる効果は得難くなるが、メンブレン７同士を音響的に分離する効果は得られる。
【００６０】
＜変形例１＞
図６に、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの変形例１を示す。図６は、本実施の形態の変形例１である静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。
【００６１】
図１では、１つの空洞部５が３つのチャネル６を有する場合について説明したが、図６に示すように、１つ空洞部５は、Ｘ方向に並ぶチャネル６を４つ以上有していてもよい。この場合においても、１つの空洞部５を共有する複数のチャネル６のそれぞれのメンブレン７は、隣り合う他のメンブレン７との間に接続部１１を有しており、接続部１１の直下には、Ｙ方向に並ぶ複数の支柱１２が配置されている。このように、空洞部５を共有するチャネル６の数を増やすことで、枠部１０の面積を低減することができるため、静電容量型超音波トランスデューサのフィルファクタを向上させることができる。
【００６２】
＜変形例２＞
図７に、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの変形例２を示す。図７は、本実施の形態の変形例２である静電容量型超音波トランスデューサを示す平面図である。図７では、下部電極９の輪郭を破線で示している。
【００６３】
図１では、セル２がＸ方向にのみ並んで配置された場合の静電容量型超音波トランスデューサを示したが、セル２はＸ方向に加えてＹ方向に複数並んでいてもよい。つまり、セル２がアレイ状に並んでいてもよい。この場合、例えばＹ方向に並ぶ複数のチャネル６のそれぞれの上部電極８は互いに接続され、Ｙ方向に並ぶ複数の上部電極８に接続された配線は、それらの複数の上部電極８に対し、Ｙ方向の外側の一方に引き出され、当該配線の端部にパッド３が形成される。また、例えばＸ方向に並ぶ複数のチャネル６のそれぞれの下部電極９は互いに接続され、Ｘ方向に並ぶ複数のセル２のそれぞれの下部電極９に接続された配線は、それらの複数のセル２に対し、Ｘ方向の外側の一方に引き出され、当該配線の端部にパッド４が形成される。
【００６４】
すなわち、ここでは所定のパッド３に接続された配線と、所定のパッド４に接続された配線の交点に１つのセル２を配置している。ここでは、１つのセル２内の３つの上部電極８に別々の電位を供給するため、それらの上部電極８のそれぞれに対し別々に接続されたパッド３を形成している。
【００６５】
＜変形例３＞
図１〜図５では、メンブレン同士の間に、メンブレンと同じ構造を有する絶縁膜を薄膜化することで形成された接続部を設けることについて説明したが、以下では、図８〜図１０を用いて、メンブレン７同士の間に横向きの蛇腹構造を有する接続部を設けることについて説明する。図８は、本実施の形態の変形例３である静電容量型超音波トランスデューサの平面図である。図９および図１０は、それぞれ、図８のＡ−Ａ線における断面図、および、図８のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００６６】
図８〜図１０に示すように、本変形例の静電容量型超音波トランスデューサの構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと比べ、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）２１の断面構造が蛇腹状である点で異なっており、他の構造は図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと同様である。すなわち、接続部２１は、Ｘ方向において互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、Ｘ方向において互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間のそれぞれに連続的に形成されている。また、ここでは、Ｙ方向において互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間に、図１〜図５を用いて説明した接続部１１が形成されている。空洞部５は、絶縁膜１５、枠部１０、接続部２１およびメンブレン７により密封されている。
【００６７】
接続部２１は、メンブレン７および枠部１０を構成する複数の絶縁膜のうちの一部の絶縁膜から成る。つまり、接続部２１は、メンブレン７および枠部１０のそれぞれの側面に接続されており、メンブレン７および枠部１０のそれぞれと一体になっている。
【００６８】
接続部２１は、横方向に延在する蛇腹状（波状）の断面構造、つまり、ジグザグな断面構造を有している。例えば、Ｘ方向に互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、Ｘ方向に互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間のそれぞれにおいて、接続部２１は、Ｘ方向に延在する蛇腹状（波状）の断面構造を有している。すなわち、接続部２１は、メンブレン７が隣り合う方向に延在する蛇腹状の断面構造を有している。
【００６９】
ここでは、Ｙ方向で隣り合うメンブレン７と枠部１０との間には、図１〜図５を用いて説明した接続部１１が形成されているが、当該接続部１１に代えて接続部２１が形成されていてもよい。その場合、Ｙ方向に互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間において、接続部２１は、Ｙ方向に延在する蛇腹状（波状）の断面構造を有している。
【００７０】
接続部２１の最低面の位置とメンブレン７の最低面の位置とは、互いに同じ高さにある。また、接続部２１の最高面の位置とメンブレン７の最高面の位置とは、互いに同じ高さにある。すなわち、接続部２１の全体の厚さと、メンブレン７の厚さとは、互いに同じである。複数のメンブレン７のうち、Ｘ方向に互いに隣り合う第１のメンブレン７と第２のメンブレン７との間の接続部２１は、横方向に延在する第１膜と、横方向に延在し、第１膜に対して離間し、第１膜上に位置する第２膜と、縦方向に延在する第３膜とをそれぞれ複数有している。第３膜は、第１膜の第１のメンブレン７側の端部と、第２膜の第２のメンブレン７側の端部とを互いに接続し、または、第１膜の第２のメンブレン７側の端部と、第２膜の第１のメンブレン７側の端部とを互いに接続する絶縁膜である。
【００７１】
第１膜の第１のメンブレン７側の端部、および、第１膜の第２のメンブレン７側の端部のそれぞれに、第３膜は接続されている。同様に、第２膜の第１のメンブレン７側の端部、および、第２膜の第２のメンブレン７側の端部のそれぞれに、第３膜は接続されている。ただし、第１膜および第２膜のそれぞれの端部のうち、いずれかのメンブレン７または枠部１０に接続されている端部には、第３膜は接続されていない。なお、図８〜図１０では、第２膜がメンブレン７および枠部１０のいずれにも接続されていない場合の構造を示している。接続部２１は、第１膜、第３膜、第２膜および第３膜の順に接続された連続する絶縁膜と、互いに隣り合う第３膜同士の間の空間とにより構成されている。第１膜、第２膜および第３膜のそれぞれの膜厚は、メンブレン７の厚さより小さい。
【００７２】
Ｘ方向に互いに隣り合うメンブレン７同士の中間には第１膜が形成されており、当該第１膜の底面の一部は、支柱１２により支えられている。当該第１膜を含む接続部２１のうち、他の第１膜と、第２膜および第３膜とは、支柱１２に接していない。すなわち、支柱１２の直上の第１膜と、メンブレン７との間には、当該第１膜に接続された第３膜、第２膜および他の第１膜を含む接続部２１が形成されている。
【００７３】
なお、図８に示す接続部２１のＹ方向の端部では、第２膜の端部と接続部１１とに接続された第３膜（図示しない）が形成されているため、Ｙ方向に延在する接続部２１とＸ方向に延在する接続部１１とによりメンブレン７を囲んでも、空洞部５の気密性を保つことができる。すなわち、空洞部５を密閉して真空状態を保つことができる。よって、空洞部５内にガスまたは音響媒質などが浸入することに起因する放電の発生を防ぎ、これにより、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性を高めることができる。
【００７４】
接続部２１は、メンブレン７よりも膜厚が薄い膜により形成された蛇腹状の絶縁膜であるため、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。つまり、接続部２１はメンブレン７よりも柔らかく剛性が低いため、変形し易く、かつ、振動を伝え難い性質を有する。このため、メンブレン７同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離を実現することができる。これにより、静電容量型超音波トランスデューサの性能を高めることができる。
【００７５】
また、蛇腹状の接続部２１は、図１〜図５を用いて説明した接続部１１に比べてヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さいため、接続部１１よりも変形し易い。よって、図２６を用いて説明したように、メンブレン７の振動時にメンブレン７が曲がることを防ぐことができる。したがって、メンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐことができるため、静電容量の変化を検出することができる領域の減少を防ぐことができ、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタを向上させることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
以下では、図１１〜図１３を用いて、隣り合うメンブレン７同士の間に、柔軟材料部を有する接続部を設けることについて説明する。図１１は、本実施の形態２である静電容量型超音波トランスデューサの平面図である。図１２および図１３は、それぞれ、図１１のＡ−Ａ線における断面図、および、図１１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００７７】
図１１〜図１３に示すように、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと比べ、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）３１が、メンブレン７を貫通する溝１８と、溝１８を埋め込んだ柔軟材料部（絶縁膜）１９とにより構成されている点で異なっている。また、溝１８は、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間にも形成されており、当該溝１８内にも柔軟材料部１９が埋め込まれている。本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサのその他の構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと同様である。各メンブレン７は、平面視で接続部３１により囲まれている。
【００７８】
柔軟材料部１９は、メンブレン７に比べ、柔軟であり、ヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい性質を有する。すなわち、柔軟材料部１９を構成する材料は、メンブレン７を構成する酸化シリコン膜および窒化シリコン膜のいずれよりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。ここでは、柔軟材料部１９は、例えば、メンブレン７を構成する酸化シリコン膜よりも密度が小さい酸化シリコン膜、または、インクジェット樹脂若しくはポリイミドなどの樹脂から成る。柔軟材料部１９を構成する当該酸化シリコン膜は、例えばＳＯＧ（Spin on Glass）である。このような密度の低い酸化シリコン膜は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成することができる。当該酸化シリコン膜は、酸化法などで形成された酸化シリコン膜よりも誘電率が低い絶縁膜、つまり、所謂ｌｏｗ−ｋ膜である。
【００７９】
柔軟材料部１９は溝１８内を完全に埋め込んでおり、柔軟材料部１９の上部の一部は、メンブレン７の上面上に乗り上げている。つまり、柔軟材料部１９の一部はメンブレン７の上面を覆っている。また、支柱１２の上面は柔軟材料部１９の下面に接しており、支柱１２は、接続部３１と、接続部３１に接続されたメンブレン７とを支えている。溝１８はメンブレン７を貫通しているため、支柱１２がない領域では、柔軟材料部１９の下面が空洞部５内で露出している。ここで、柔軟材料部１９がない場合、メンブレン７を貫通する溝１８が開口されているため、空洞部５内の気密性を保つことはできない。しかし、本実施の形態では溝１８を柔軟材料部１９により埋め込むことで、空洞部５を密閉して真空状態を保つことができる。よって、空洞部５内にガスまたは音響媒質などが浸入することに起因する放電の発生を防ぐことができ、これにより、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性を高めることができる。
【００８０】
ここでは、図１２および図１３において、互いに同じ幅を有する溝１８および支柱１２を示しているが、図１１に示すように、Ｘ方向の溝１８の幅は、Ｘ方向の支柱１２の幅より大きくてもよい。また、Ｘ方向の溝１８の幅は、Ｘ方向の支柱１２の幅より小さくてもよい。接続部３１は、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さいため、メンブレン７に比べて振動を伝えにくい性質を有する。また、互いに隣り合うメンブレン７同士は、溝１８により分離されており、それらのメンブレン７同士の間には、メンブレン７と絶縁膜を共有する膜は形成されていない。このため、メンブレン７同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離を実現することができる。これにより、静電容量型超音波トランスデューサの性能を高めることができる。
【００８１】
また、メンブレン７に比べてヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい柔軟材料部１９を接続部３１に形成することで、図２６を用いて説明したように、メンブレン７の振動時にメンブレン７が曲がることを防ぐことができる。したがって、メンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐことができるため、静電容量の変化を検出することができる領域の減少を防ぐことができ、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタを向上させることができる。このようにメンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐ観点では、Ｘ方向の溝１８の幅は、Ｘ方向の支柱１２の幅より大きいことが好ましい。
【００８２】
なお、ここではメンブレン７を貫通する溝１８内に柔軟材料部１９を埋め込むことについて説明したが、前記実施の形態１の接続部１１（図３参照）に本実施の形態を組み合わせて、薄膜１７上の溝１６内に柔軟材料部１９を埋め込んでもよい。この場合、接続部１１の強度を向上させることができる。同様に、前記実施の形態３の蛇腹状の接続部２１（図９参照）において、互いに隣り合う第３膜同士の間に柔軟材料部１９を埋め込んでもよい。
【００８３】
＜変形例＞
以下では、図１４〜図１６を用いて、メンブレン７同士に溝の上部の一部に柔軟材料部を埋め込むことについて説明する。図１４は、本実施の形態の変形例である静電容量型超音波トランスデューサの平面図である。図１５および図１６は、それぞれ、図１４のＡ−Ａ線における断面図、および、図１４のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００８４】
図１４〜図１６に示すように、本変形例の静電容量型超音波トランスデューサの構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと比べ、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）４１が、メンブレン７を貫通する溝２０と、溝２０の上部を埋め込んだ柔軟材料部２５とにより構成されている点で異なっている。同様に、溝２０は、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間にも形成されており、当該溝２０内にも柔軟材料部２５が埋め込まれている。本変形例の静電容量型超音波トランスデューサのその他の構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと同様である。各メンブレン７は、平面視で接続部４１により囲まれている。
【００８５】
溝２０は、互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間のそれぞれに開口された、メンブレン７を貫通するスリットである。溝２０の短手方向の幅は、図１１〜図１３を用いて説明した溝１８の短手方向の幅よりも小さく、支柱１２の幅よりも小さい。このため、メンブレン７の端部の下面の一部は支柱１２の上面に接しており、メンブレン７は支柱１２により直接支えられている。
【００８６】
溝２０内の上部は、柔軟材料部２５により埋め込まれている。ただし、図１１〜図１３を用いて説明した柔軟材料部１９とは異なり、柔軟材料部２５は溝２０を完全には埋め込んでいない。つまり、柔軟材料部２５は溝２０の側面のうちの上部（上端）のみを覆っており、当該側面のうちの下部（下端）は柔軟材料部２５から露出している。このため、溝２０の一部は空洞部５を構成している。言い換えれば、互いに隣り合うメンブレン７のそれぞれの上端同士の間には柔軟材料部２５が埋め込まれており、互いに隣り合うメンブレン７のそれぞれの下端同士の間には空洞が存在する。
【００８７】
柔軟材料部２５は、上記柔軟材料部１９と同様の材料から成り、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。柔軟材料部２５の一部はメンブレン７上に位置しており、メンブレン７の上面の端部を覆っている。図１５および図１６に示すように、柔軟材料部２５は、概ね円状の断面を有している。つまり、例えば互いに隣り合うメンブレン７同士の間において、柔軟材料部２５は、Ｙ方向に延在する倒れた円柱状の構造を有している。柔軟材料部２５により全ての溝２０の上部は塞がれている。よって、溝２０を柔軟材料部２５により埋め込むことで、空洞部５を密閉して真空状態を保つことができる。このため、空洞部５内にガスまたは音響媒質などが浸入することに起因する放電の発生を防ぐことができ、これにより、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性を高めることができる。
【００８８】
接続部４１は、溝２０と、溝２０内の上部に埋め込まれた柔軟材料部２５と、柔軟材料部２５の下の溝２０内の空洞とにより構成されている。したがって、接続部４１は、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さいため、メンブレン７に比べて振動を伝え難い性質を有する。また、互いに隣り合うメンブレン７同士は、溝２０により分離されており、それらのメンブレン７同士の間には、メンブレン７と絶縁膜を共有する膜は形成されていない。このため、メンブレン７同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離を実現することができる。これにより、静電容量型超音波トランスデューサの性能を高めることができる。
【００８９】
また、メンブレン７に比べてヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい柔軟材料部２５を接続部４１に形成することで、図２６を用いて説明したように、メンブレン７の振動時にメンブレン７が曲がることを防ぐことができる。すなわち、図２２および図２５に示すように、メンブレン７と同じ構造から成る接続部１１１を形成する場合に比べ、本変形例の接続部４１は、ヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。したがって、メンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐことができるため、静電容量の変化を検出することができる領域の減少を防ぐことができ、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタを向上させることができる。
【００９０】
また、溝２０内に柔軟材料部２５が形成されておらず、柔軟材料部２５が溝２０と隣り合うメンブレン７のそれぞれの端部の上面を覆い、溝２０の上部を塞いでいる場合であって、接続部４１が、溝２０上の柔軟材料部２５と、柔軟材料部２５の下の溝２０内の空間とにより構成されている場合にも、上記の効果と同様の効果を得ることができる。なぜならば、この場合にも、空洞部５は密封されており、かつ、互いに隣り合うメンブレン７同士は、それらのメンブレン７のそれぞれの上面の端部に接する柔軟材料部２５により互いに接続されるためである。
【００９１】
なお、ここではメンブレン７を貫通する溝２０内に柔軟材料部２５を埋め込むことについて説明したが、前記実施の形態１の接続部１１（図３参照）に本変形例を組み合わせて、薄膜１７上の溝１６内の上部に柔軟材料部２５を埋め込んでもよい。この場合、接続部１１の強度を向上させることができる。同様に、前記実施の形態３の蛇腹状の接続部２１（図９参照）において、互いに隣り合う第３膜同士の間であって、第１膜の直上の溝の上部に柔軟材料部２５を埋め込んでもよい。
【００９２】
（実施の形態３）
以下では、図１７〜図１９を用いて、メンブレン７同士の間に縦向きの蛇腹構造を有する接続部を設けることについて説明する。図１７は、本実施の形態３である静電容量型超音波トランスデューサの平面図である。図１８および図１９は、それぞれ、図１７のＡ−Ａ線における断面図、および、図１７のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００９３】
図１７〜図１９に示すように、本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサの構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと比べ、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）５１の断面構造が縦向きの蛇腹状である点で異なっている。本実施の形態の静電容量型超音波トランスデューサのその他の構造は、図１〜図５を用いて説明した静電容量型超音波トランスデューサと同様である。すなわち、接続部５１は、Ｘ方向において互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、メンブレン７と枠部１０との間のそれぞれに連続的に形成されている。
【００９４】
互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部５１は、それらのメンブレン７の対向する側面のうち、一方の第１側面から他方の第２側面に向かって横方向に突出する複数の第１突出部２２と、第２側面から第１側面に向かって横方向に突出する複数の第２突出部２３とを有している。つまり、第１突出部２２は第１側面に接続されており、第２突出部は第２側面に接続されている。当該接続部５１を構成する第１突出部２２と第２突出部２３とは、縦方向において、互いに離間して交互に配置されている。また、メンブレン７の対向する側面である第１側面および第２側面は、互いに離間している。すなわち、第１側面および第１突出部２２と、第２側面および第２突出部２３との間には、メンブレン７の上面から下面まで貫通する蛇腹状の空間が開口されている。つまり、当該空間はメンブレン７の上面から下面に亘って連続的に形成されており、当該空間には柔軟材料部などは埋め込まれていない。したがって、空洞部５は密封されていない。
【００９５】
このように、互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部５１は、一方のメンブレン７の第１側面に縦方向に並んで複数形成された櫛歯状の第１突出部２２と、他方のメンブレン７の第２側面に縦方向に並んで複数形成された櫛歯状の第２突出部２３とを互い違いに組み合わせた形状を有している。つまり、接続部５１は、複数の第１突出部２２、複数の第２突出部２３、および、第１側面と第２側面との間の空間により構成されている。これは、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間の接続部５１も同様である。
【００９６】
すなわち、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間の接続部５１は、それらのメンブレン７と枠部１０との対向する側面のうち、一方の第３側面から他方の第４側面に向かって横方向に突出する複数の第１突出部２２と、第４側面から第３側面に向かって横方向に突出する複数の第２突出部２３とを有している。つまり、第１突出部２２は第３側面に接続されており、第２突出部は第４側面に接続されている。当該接続部５１を構成する第１突出部２２と第２突出部２３とは、縦方向において、互いに離間して交互に配置されている。また、互いに対向する側面である第３側面および第４側面は、互いに離間している。すなわち、第３側面および第１突出部２２と、第４側面および第２突出部２３との間には、メンブレン７および枠部１０のそれぞれの上面からメンブレン７の下面まで貫通する蛇腹状の断面を有する空間が開口されている。
【００９７】
このように、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間の接続部５１は、第３側面に縦方向に並んで複数形成された櫛歯状の第１突出部２２と、第４側面に縦方向に並んで複数形成された櫛歯状の第２突出部２３とを互い違いに組み合わせた形状を有している。
【００９８】
接続部５１の全体の厚さと、メンブレン７の厚さとは、互いに同じである。接続部５１を構成する第１突出部２２および第２突出部２３は、平面視で互いに重なっている。互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部５１を構成する第１突出部２２および第２突出部２３は、メンブレン７の側面に沿ってＹ方向に延在している。また、Ｘ方向で隣り合うメンブレン７と枠部１０との間の接続部５１を構成する第１突出部２２および第２突出部２３は、メンブレン７の側面に沿ってＹ方向に延在している。また、Ｙ方向で隣り合うメンブレン７と枠部１０との間の接続部５１を構成する第１突出部２２および第２突出部２３は、メンブレン７の側面に沿ってＸ方向に延在している。第１突出部２２および第２突出部２３のそれぞれの縦方向の厚さは、メンブレン７の厚さよりも小さい。また、第１突出部２２と第２突出部２３との間の空間の縦方向の距離は、メンブレン７の厚さよりも小さい。
【００９９】
互いに隣り合うメンブレン７同士の間の接続部５１の下面の一部は、支柱１２により支えられている。つまり、第１突出部２２または第２突出部２３のいずれかの下面が、支柱１２の上面に接している。例えば第１突出部２２の下面が支柱１２の上面に接している場合には、第２突出部２３は当該支柱１２に接していない。支柱１２の上面の一部は、支柱１２に接する第１突出部２２または第２突出部２３と離間するメンブレン７の下面の端部に接している。つまり、支柱１２は、上記空間を挟んで配置された一方のメンブレン７の下端と、他方のメンブレン７の側面に接続された第１突出部２２または第２突出部２３とを直接支えている。
【０１００】
図１９に示すように、支柱１２（図１８参照）の直上以外の領域では、接続部５１を構成する上記空間はメンブレン７を貫通している。このため、当該空間を通じて空洞部５内にガスまたは音響触媒（ゴミ）が侵入し、これに起因して上下の電極間に放電が生じることが問題となるようにも思える。しかし、ここでは互いに隣り合うメンブレン７同士の間、および、互いに隣り合うメンブレン７と枠部１０との間のそれぞれにおいて、複数の第１突出部と複数の第２突出部とを互いに離間した状態で交互に重ねることで、縦方向に延びる蛇腹状の空間を形成している。これにより、図２３および図２４に示す比較例２の貫通孔２４に比べて、ガスおよびゴミが接続部５１上から空洞部５内に侵入する経路を長くすることができ、かつ、当該経路を複雑にすることができる。
【０１０１】
これにより、ガスおよびゴミが空洞部５内に侵入することを防ぐことができる。また、ガスおよびゴミが空洞部５内に侵入したとしても、図２３および図２４に示す比較例２に比べて、ガスおよびゴミが空洞部５内に侵入する確率を低減し、ガスおよびゴミが空洞部５内に侵入するまでの所要時間を増大させることができる。したがって、静電容量型超音波トランスデューサの寿命を延ばすことができるため、静電容量型超音波トランスデューサの信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
ここで、第１突出部２２および第２突出部２３のそれぞれは、メンブレン７または枠部１０を構成する絶縁膜と同じ絶縁膜から成る。すなわち、第１突出部２２および第２突出部２３のそれぞれは、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜などから成る。ただし、接続部５１は、複数の第１突出部２２、複数の第２突出部２３、および、第１突出部２２と第２突出部２３との間の蛇腹状の空間とにより構成されている。このため、接続部５１は、メンブレン７よりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。つまり、接続部５１はメンブレン７よりも変形しやすく、かつ、振動を伝え難い性質を有する。このため、メンブレン７同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル６同士の間の音響的分離を実現することができる。特に、本実施の形態では、互いに隣り合うメンブレン７同士が完全に分離しているため、チャネル６同士の間での音響的な分離性能が優れている。したがって、静電容量型超音波トランスデューサの性能を高めることができる。
【０１０３】
また、接続部５１は、メンブレン７に比べてヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい。このため、図２６を用いて説明したように、メンブレン７の振動時にメンブレン７が曲がることを防ぐことができる。したがって、メンブレン７の振動時に上部電極８が撓むことを防ぐことができるため、静電容量の変化を検出することができる領域の減少を防ぐことができ、静電容量型超音波トランスデューサの実効的なフィルファクタを向上させることができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
次に、前記実施の形態１〜３のいずれかの超音トランスデューサ（半導体チップ）を、例えば超音波エコー診断装置（超音波診断装置、超音波画像装置）などの超音波検査装置に適用した場合について、図２０および図２１を用いて説明する。図２０は、本実施の形態の超音波検査装置を示す斜視図である。図２１は、本実施の形態の超音波検査装置の構成を示すブロック図である。
【０１０５】
超音波画像装置は、音波の透過性を利用し、外から見ることのできない生体内部を、可聴音領域を超えた超音波を用いてリアルタイムで画像化して目視可能にした医療用診断装置である。図２０に示すように、超音波画像装置３０は、本体３２と、本体３２の上部に設置された表示部３３と、本体の前面部分に取り付けられた操作部３６と、静電容量型超音波トランスデューサ３４を含む超音波探触子（プローブ）３５とを備えている。超音波探触子３５からはコードが伸びており、当該コードは接続部３７において本体３２に接続されている。この静電容量型超音波トランスデューサ３４は、例えば図１に示す半導体チップ１に相当する。
【０１０６】
図２１に示すように、超音波画像装置（超音波検査装置）３０は、超音波探触子３５、送受信分離部４０、送信部４２、バイアス部４３、受信部４４、整相加算部４５、画像処理部４６、表示部３３、制御部４７および操作部３６により構成されている。超音波探触子３５は送受信分離部４０に接続されており、操作部３６は制御部４７に接続されている。送信部４２およびバイアス部４３は、送受信分離部４０と制御部４７との間に並列に接続されている。送受信分離部４０は受信部４４に接続されており、受信部４４は整相加算部４５および表示部３３に接続されており、画像処理部４６は制御部４７、整相加算部４５および表示部３３に接続されている。
【０１０７】
超音波探触子３５は、被検体（生体）に接触させて被検体との間で超音波を送受波する装置であり、被検体との接触面に静電容量型超音波トランスデューサ素子のアレイを備えている。この静電容量型超音波トランスデューサとして、前記実施の形態１〜３のいずれかの静電容量型超音波トランスデューサが採用されている。
【０１０８】
次に、本実施の形態の超音波検査装置である超音波画像装置３０の動作について説明する。超音波画像装置３０を用いて検査をする際には、超音波探触子３５から超音波が被検体に送波され、被検体からの反射エコー信号が超音波探触子３５により受波される。送信部４２およびバイアス部４３は、超音波探触子３５に駆動信号を供給する装置である。
【０１０９】
受信部４４は、超音波探触子３５から出力される反射エコー信号を受信する装置である。受信部４４は、さらに、受信した反射エコー信号に対してアナログデジタル変換などの処理を行う。送受信分離部４０は、送信時には送信部４２から超音波探触子３５へ駆動信号を渡し、受信時には超音波探触子３５から受信部４４へ受信信号を渡すよう送信と受信とを切り換え、分離するものである。
【０１１０】
整相加算部４５は、受信された反射エコー信号を整相加算する装置である。画像処理部４６は、整相加算された反射エコー信号に基づいて診断画像（例えば、断層像または血流像など）を構成する装置である。表示部３３は、画像処理された診断画像を表示する表示装置である。
【０１１１】
制御部４７は、上述した各構成要素を制御する装置である。操作部３６は、制御部４７に指示を与える装置である。操作部３６は、例えば、トラックボール、キーボード若しくはマウスなどの入力機器またはそれらを組み合わせたものである。
【０１１２】
図２０に示す超音波探触子３５は、超音波の送受信部である。超音波探触子３５を形成するプローブケースの先端面には、静電容量型超音波トランスデューサ３４が、その主面（複数の振動子の形成面）を外部に向けた状態で取り付けられている。
【０１１３】
超音波診断に際しては、超音波探触子３５の先端を被検体（生体）の表面に当てた後、超音波探触子３５の先端が被検体の表面に当たる位置を徐々にずらしながら走査する。このとき、体表に当てた超音波探触子３５から被検体内に数ＭＨｚの超音波パルスを送波し、音響インピーダンスの異なる組織境界からの反射波（反響またはエコー）を受波する。これにより、表示部３３に表示された生体組織の断層像を得て、診断対象に関する情報を知ることができる。超音波を送波してから受波するまでの時間間隔によって反射体の距離情報が得られる。また、反射波のレベルまたは外形から反射体の存在または質に関する情報が得られる。
【０１１４】
本実施の形態の超音波検査装置は、超音波探触子が備える静電容量型超音波トランスデューサとして、前記実施の形態１〜３で説明した静電容量型超音波トランスデューサを採用している。すなわち、当該静電容量型超音波トランスデューサは、空洞部を共有する複数のチャネルのそれぞれのメンブレン同士の間に、支柱１２により支えられた接続部であって、メンブレンよりもヤング率および音響インピーダンスが低く、ばね定数が小さい接続部を有するものである。
【０１１５】
これにより、メンブレン同士の間の振動の伝播を防ぎ、隣り合うチャネル同士の間の音響的分離を実現することができるため、静電容量型超音波トランスデューサの特性（送信効率および受信感度）を向上させることができる。また、チャネルの幅を縮小しても、複数のチャネルが空洞部を共有させることで、枠部が占める面積の割合が増大することを防ぐことができる。よって、静電容量型超音波トランスデューサの主面のうち、振動子として使用できるチャネルの面積が占める割合（フィルファクタ）が減少することを防ぎつつ、静電容量型超音波トランスデューサを微細化することができる。また、フィルファクタが減少することを防ぎつつ、チャネルの幅を縮小することで、送受信する音波の周波数を高めることができるため、超音波検査装置で検査可能な周波数帯域を拡げることができる。よって、超音波検査装置の性能を向上させることができる。
【０１１６】
また、静電容量型超音波トランスデューサの空洞部の気密性を高めつつ、メンブレン同士の音響的分離を実現することができる。よって、超音波検査装置の信頼性を向上させることができる。また、メンブレンの振動時にメンブレンおよび上部電極が撓むことを防ぐことができるため、静電容量型超音波トランスデューサの主面のうち、振動子として使用できるチャネルの面積が占める割合（フィルファクタ）を向上させることができる。よって、超音波検査装置の性能を向上させることができる。
【０１１７】
以上、本発明者らによってなされた発明を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ことはいうまでもない。
【０１１８】
例えば、前記実施の形態４では、医療用診断装置に静電容量型超音波トランスデューサを用いる場合について説明したが、前記実施の形態1〜３で説明した静電容量型超音波トランスデューサは、カテーテルまたは顕微鏡などの超音波検査装置に使用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
５    空洞部
６    チャネル
７    メンブレン
８    上部電極
９    下部電極
１０    枠部
１１    接続部（低ヤング率部、低音響インピーダンス部）
１２    支柱
【図１】
2019041275.tif 000003
【図２】
2019041275.tif 000004
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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