(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変換器素子（１）であって、
１つの縁部（４）を有する、１つの可動なメンブレン（２，２ａ，２ｂ）と、
前記メンブレン（２，２ａ，２ｂ）の前記縁部（４）が固定されている１つのフレーム（５）と、
前記フレーム（５）の１つの第１の部分（７）と、当該第１の部分（７）の反対側にある、前記フレーム（５）の１つの第２の部分（８）とを互いに結合している、１つの補強部材（１０）と、
を備え、
前記補強部材（１０）は切り株状の頂部を有する楔形状かまたは前記メンブレン（２，２ａ，２ｂ）に向かって尖状になっていることを特徴とする変換器素子。
【請求項２】
前記補強部材（１０）は、前記フレーム（５）の高さより小さな高さを備えることを特徴とする、請求項1に記載の変換器素子。
【請求項３】
前記補強部材（１０）および前記フレーム（５）は、同じ材料から成っていることを特徴とする、請求項１または２に記載の変換器素子。
【請求項４】
前記補強部材（１０）は、前記フレーム（５）の１つの第３の部分（１３）と、前記フレーム（５）の１つの第４の部分（１４）とを互いに結合し、当該第４の部分は、当該第３の部分（１３）の反対側にあることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項５】
前記補強部材（１０）は帯形状であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項６】
前記補強部材（１０）は十字形状であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項７】
前記補強部材（１０）は星形状であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項８】
前記メンブレンは（２，２ｂ）は、楕円形状または矩形状であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項９】
前記補強部材（１０）は、１５０〜７００μｍの高さを備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の変換器素子。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の変換器素子（１）を備えるＭＥＭＳマイクロフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変換器素子に関する。この変換器素子は具体的には、音響信号または他の圧力変動を電気信号に変換するために構成されている、１つの変換器素子であってよい。このような変換器素子は、具体的にはコンデンサマイクロフォンに使用される。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサマイクロフォンにおいては、その変換器素子ができる限り良く小型化されていること、そしてこの際同時に高い録音品質が保証されていることが極めて重要である。一般的には、大きなメンブレンを有するマイクロフォンは、より良好な信号対ノイズ比を備えており、そしてこれにより、より良好な録音品質を可能としている。ここでこのメンブレン面積は、任意に大幅に低減することができないので、さらなる小型化は、このメンブレンが固定されているフレームの占める面積を低減することができる場合にのみ可能である。
【０００３】
しかしながらこのフレームはより薄く形成されるに従い、機械的な剛性の問題が生じる。具体的には、このフレームに取り付けられている、固定されたバックプレートは、このフレームに力（複数）を及ぼす可能性があり、フレームが薄すぎる場合には、この力はこのフレームの曲げをもたらす。さらに、このフレームはこれらの力を上記のメンブレンに伝達し、こうしてこのメンブレンの測定精度は、これらの生じている力によって阻害される。具体的には、非対称的なメンブレン（複数）、たとえば楕円形，非円形，および矩形，非正方形のメンブレン（複数）では、たとえば大きな温度変化の際に、これにより発生した機械的応力は、このメンブレンの測定精度の大きな悪化をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の課題は、メンブレンの測定特性を悪化させることなく変換器素子の小型化を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は本願請求項１に記載の変換器素子によって解決される。
【０００６】
本発明は１つの変換器素子を提示し、この変換器素子は、１つの縁部を備える１つの可動なメンブレンと，当該メンブレンの縁部が固定されている１つのフレームと，１つの補強部材とを備え、この補強部材は、当該フレームの１つの第１の部分（Teilabschnitt）と、当該第１の部分の反対側にある、当該フレームの１つの第２の部分とを互いに結合している。
【０００７】
上記の補強部材は、具体的には上記のフレームの第１の部分と直接機械的に結合されていてよく、そして上記のフレームの第２の部分と直接機械的に結合されていてよい。この補強部材は、具体的には、このフレームの第１の部分と、このフレームの第２の部分とを、１つの固定された距離で一緒に保持するように構成されていてよい。これにより、この補強部材は、上記のフレームの第１の部分を上記のフレームの第２の部分に対して大きく移動させる可能性のある、上記のフレームに作用する力（複数）を抑える。
【０００８】
上記の補強部材は、上記のフレームの高さから上記の補強部材と上記の可動なメンブレンとの間の最小距離を差し引いたものに対応する高さを備えてよい。これにより、この補強部材は、このフレームの第１の部分および第２の部分が、この補強部材の高さの全体に渡って互いに同じ距離を有するように設けることができる。これにより、具体的には、この第１および第２の部分が、それらの各々の高さ位置に沿って変形し、そしてたとえば、上記のメンブレンに向いていない側にあるこのフレームの下端で、このメンブレンが固定されているこのフレームの上端の近傍よりも大きな距離を有することを防ぐことができる。
【０００９】
上記の補強部材は、このようにして、上記のフレームから、より少ない力が上記の可動なメンブレンに作用するように設けることができる。具体的には、この補強部材は、上記のフレームが上記の可動なメンブレンに及ぼす非対称な力（複数）の成分を低減することができる。
【００１０】
このことは、特に非対称な応力分布の場合に重要であり、この非対称な応力分布は、非正方形または非円形のメンブレンで発生し得る。具体的には、このようなメンブレンでは、以上のようにして上記の補強部材が、録音品質の非常に重要な改善をもたらす。このような改善は、このフレームがはるかに厚く形成されている場合のみ可能であったであろう。しかしながら、円形または正方形のような対称的なメンブレンであっても、上記の補強部材は改善をもたらすことができ、この改善は、上記のフレームの壁厚のさらなる低減を可能とする。
【００１１】
全体として、上記の補強部材は、上記のフレームの壁厚を低減することを可能とし、そしてこうしてこの際に本変換器素子の測定精度を悪化させることなくこの変換器素子をさらに小型化することを可能とする。
【００１２】
上記のフレームは、たとえばシリコンから成っていてよい。このフレームの１つの上端に上記の可動なメンブレンならびに１つの固定されたバックプレートが配設されており、ここでこの固定されたバックプレートは、このメンブレンに対して小さな間隔を置いて固定されている。このメンブレンの縁部は、具体的には、このメンブレンの縁部がこのメンブレンの面法線の方向に動くことができないように、このフレームに固定されていてよい。
【００１３】
上記の第１および第２の部分は、ほぼ、このメンブレンに向いていない側に配置されているこのフレームの下端から、このフレームの高さから上記の補強部材とこのメンブレンとの間の最小距離を差し引いたものに対応した高さまで延伸している。これらの部分は、たとえば楔形状または帯形状で形成されていてよい。この第１および第２の部分は、互いに直接には隣接していない。むしろこの第１の部分と第２の部分との間には他の部分が存在している。
【００１４】
上記の「反対側にある」という表現は、ここでは上記の第１の部分と上記の第２の部分とが互いに直接には隣接していないことを意味するものである。上記の第１の部分の任意の１つの点と上記の第２の部分の任意の１つの点とを結ぶ結合線は、本変換器素子の内側を走行しており、この際上記のフレームを横切ることが無い。
【００１５】
本変換器素子は、音響信号または他の圧力変動を電気信号に変換するように構成されていてよい。具体的にはこの変換器素子は、音声信号を電気信号に変換するように構成されている。この変換器素子は、１つのＭＥＭＳ素子（ＭＥＭＳ＝微小電気機械システム、Mikroelektromechanisches System）であってよい。
【００１６】
上記の補強部材は、上記のフレームの高さより小さな高さを備えてよい。以上により上記の補強部材は、上記の可動なメンブレンから１つの最小距離だけ離間し得る。このようにしてこの補強部材がこのメンブレンの動きを阻害しないように、このメンブレンがこの補強部材上に戴置されることが保証される。この最小距離は、具体的には、このメンブレンの変位の際に、このメンブレンが直ぐにこの補強部材と接触することが無いように設定される。
【００１７】
上記の補強部材および上記のフレームは、同じ材料から成っていてよい。この材料は、具体的にはシリコンであってよい。具体的には、上記の補強部材および上記のフレームは、１つの共通な処理ステップ、たとえば１つのエッチングプロセスにおいて生成することができる。以上により、上記の補強部材の製造には、追加の処理ステップが全く必要でない。上記のフレームを製造するために用いられる１つのエッチングマスクがこれに対応して調整されるだけであり、こうしてこのエッチングマスクは上記の補強部材を一緒に形成する。こうしてこの補強部材は、最小の手間で製造することができる。
【００１８】
さらに上記の補強部材は、上記のフレームの１つの第３の部分と、上記のフレームの１つの第４の部分とを互いに結合してよい。この第４の部分は、この第３の部分の反対側にある。この補強部材は、この第３および第４の部分を、互いに１つの固定された距離で保持している。具体的には、この第３および第４の部分は、上記の補強部材の高さ全体に渡って、互いに１つの固定された距離で保持されている。上記の第１および第２の部分に対しても、この第３および第４の部分は、上記の補強部材によって、１つのしっかりと規定された位置にしっかり保持されている。
【００１９】
このように構成されている補強部材は、上記のメンブレンに作用する、上記の発生する力（複数）をさらに低減することができる。選択された上記のメンブレンの形状に依存して、上記のフレームは、２つ以上の機械的な脆弱部を有し得る。上記の第３および第４の部分の結合により、上記のフレームの１つの第２の機械的な脆弱部を取り除くことができるであろう。特に、上記のフレームの第１から第４の部分のいずれも、この第１から第４の部分の他の１つと直接隣接し得ない。
【００２０】
上記の補強部材は、帯形状であってよい。具体的には、この補強部材は、この変換器素子の１つの断面において、上記のメンブレンに対し平行な１つの平面において帯形状に形成されている。この補強部材は、その高さ全体に渡って帯形状となっていてよい。
【００２１】
代替の実施形態においては、上記の補強部材は、十字形状または星形状であってよい。これらの形状も、上記の変換器素子の断面での、上記のメンブレンに対して平行な１つの平面におけるものである。上記のメンブレンおよびこれに付随するフレームの形状に依存して、帯形状，十字形状，または星形状の補強部材が有利であり得る。この補強部材は、常に、これが上記のフレームの機械的な脆弱部を均等化するように設定されていなければならない。
【００２２】
上記のメンブレンは、楕円形状または矩形状であってよい。具体的には、このメンブレンは、１つの非対称な構造を備えてよく、たとえば非円形の１つの楕円形、または非正方形の１つの矩形を備えてよい。具体的にはこのような、ある程度の非対称性を備えるメンブレンでは、上記の補強部材の使用がとりわけ有利である。これは、ここでは上記のフレーム上に非対称な力（複数）が作用するからであり、これらの力は、上記の補強部材無しでは、このメンブレンに大きな影響を与えかねず、そしてこのメンブレンの測定精度を悪化させかねない。しかしながら上記の補強部材はこれを抑えることができる。
【００２３】
上記の補強部材は、１５０〜７００μｍの範囲の高さを備えてよい。ここでこの補強部材の高さは、上記のフレームの高さに合うようになっていなければならない。この補強部材は、上記のフレームをその高さの大きな範囲に渡って安定化するために、出来る限り高く形成されていなければならず、この際上記のメンブレンと直ぐに接触することが起こらないようにしなければならない。これに対応して、メンブレンと補強部材との間には、この補強部材の無い、１つの最小距離が存在していなければならない。
【００２４】
もう１つの態様によれば、本発明は、上述の変換器素子を備える、１つのＭＥＭＳ（ＭＥＭＳ＝微小電気機械システム、Mikroelektromechanisches System）マイクロフォンに関する。
【００２５】
以下では本変換器および好ましい実施形態を、図を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】１つの第１の実施形態による、１つの補強部材を有する１つの変換器素子の１つの断面を示す。
【図２】図１に示す変換器素子の１つの断面を示す。
【図３】１つの変換器素子の１つの小判型メンブレンにおいて発生する機械的応力のシミュレーションを示す。この変換器素子は、補強部材を全く備えていない。
【図４】１つの第２の実施形態による、１つの補強部材を有する１つの変換器素子の１つの断面を示す。
【図５】１つの変換器素子の１つの小判型メンブレンにおいて発生する機械的応力のシミュレーションを示す。この変換器素子は、第１の実施形態による補強部材を備えている。
【図６】１つの変換器素子の１つの小判型メンブレンにおいて発生する機械的応力のシミュレーションを示す。この変換器素子は、第２の実施形態による補強部材を備えている。
【図７】第１の実施形態による、１つの補強部材を有する変換器素子のもう１つの実施形態例を示す。
【図８】第２の実施形態による、１つの補強部材を有する変換器素子のもう１つの実施形態例を示す。
【図９】１つの変換器素子の一部を示す。
【００２７】
図１は１つの変換器素子１の１つの断面を示す。この変換器素子１は、１つの可動なメンブレン２および１つの固定されたバックプレート３を備える。メンブレン２とバックプレート３との間には、１つの電圧が印加されてよく、こうしてこのメンブレン２およびこのバックプレート３は１つのコンデンサを形成する。圧力変動の結果、このメンブレン２がバックプレート３に対して動くと、これよりこのコンデンサの静電容量が変化される。具体的には、音波は、このコンデンサの静電容量を変化させる圧力変動をもたらし得る。本変換器素子１は、圧力変動を電気信号に変換するように構成されている。具体的には、本変換器素子１は、１つの音響信号を１つの電気信号に変換することができる。
【００２８】
変換器素子１は、１つのフロントキャビティと１つのバックキャビティとを形成する。このフロントキャビティは、本変換器素子１の外部環境と圧力的に連通するように適合している。これに応じて変換器素子１は、１つの音響入口開口部（不図示）を備え、この音響入口開口部を介してこのフロントキャビティが外部環境と圧力的に連通することができ、そして上記の音波または他の圧力波は、この音響入口開口部を介してメンブレン２に到達することができる。この変換器素子１のバックキャビティは、上記のフロントキャビティから音響的に分離されている基準キャビティである。この変換器素子１は、時間的に変化する、フロントキャビティにおける音圧と、バックキャビティにおける音圧との間の差を測定するのに適している。
【００２９】
さらに本変換器素子１は、フロントキャビティとバックキャビティとの間の静的な圧力平衡のための１つの通気開口部を備える。このためバックキャビティには、一定した変化しない圧力は存在しない。むしろこのバックキャビティにおける圧力は、この通気開口部を介してゆっくりと外部環境圧力に一致するようになる。
【００３０】
この通気開口部は、１つの大きな音響インピーダンスを備えている。以上により、音波はこの通気開口部を通ってバックキャビティに侵入することができない。
【００３１】
さらに、可動なメンブレン２は、１つの縁部４を備え、この縁部は、本変換器素子１の１つのフレーム５に固定されている。このメンブレン２の縁部４は、この縁部がバックプレート３に向かう方向またはこのバックプレート３から離れる方向においては動くことができないように固定されている。フレーム５に直接固定されていない、メンブレン２の内側領域６のみが、バックプレート３に向かう方向またはこのバックプレート３から離れる方向において可動となっている。変換器素子１のフレーム５は、シリコンから成っている。
【００３２】
図２は、変換器素子１の、図１に示す線ＡＡ’に沿った１つの断面を示す。
【００３３】
フレーム５の形状は、メンブレン２の形状に合わせ込まれている。このフレーム５は多数の部分に区分することができる。具体的には、このフレーム５は、１つの第１の部分７および１つの第２の部分８を備え、ここでこのフレーム５の第１および第２の部分７，８は互いに反対側にある。
【００３４】
さらに本変換器素子１は、１つの補強部材１０を備える。この補強部材１０は、フレーム５の第１の部分７をこのフレーム５の第２の部分８と結合している。この補強部材１０は、フレーム５の高さよりいくらか小さな高さを有している。たとえば、この補強部材１０の高さは、フレーム５の高さより５〜２５μｍ小さくてよい。以上により、メンブレン２と補強部材１０との間の最小距離１６は、このメンブレン２が、この補強部材１０上に直接着座しないようになっている。この補強部材１０は、メンブレン２と反対側にあるフレーム５の面上にあるフレーム５の１つの下端９から、このメンブレン２から最小距離１６だけ離間している上限位置１５まで延伸している。
【００３５】
１つの第１の実施形態例によれば、補強部材１０は帯形状となっている。この補強部材１０の動作原理は、図２に示す断面を参照すれば明瞭であろう。
【００３６】
この補強部材１０は、フレーム５の第１の部分７と、このフレーム５の第２の部分８とを結合している。この補強部材１０は、メンブレン２に、より小さな力（複数）が印加されるように、そして特にこのメンブレン２に非対称な力（複数）が全く作用しないように、あるいは少なくともこのメンブレン２に非対称に作用する力（複数）の成分が大幅に低減されるように働く。
【００３７】
非対称に作用する力は、具体的には以下に説明するようにして発生する。固定されたバックプレート３は、大きな張力を有している。これによりこの固定されたバックプレート３は、フレーム５に１つの力を印加し、この力は、このフレーム５を、このバックプレートが配設されているこのフレームの上端１７へ引きつけられる。同時にこの力は、フレーム５がその下端９で引き離されるように作用する。フレーム５が上端１７に引きつけられることにより、その縁部４がこのフレーム５の上端１７に固定されている，メンブレン２も歪む。
【００３８】
図２に示されている第１の実施形態例では、メンブレン２は楕円形状となっている。この楕円形状は、１つの主軸１１と１つの副軸１２とを規定し、この副軸は主軸１１に対して直角となっており、かつこの主軸１１より短くなっている。
【００３９】
図３は、補強部材１０の無い小判型メンブレン２ａ上に作用する機械的応力のシミュレーションを示す。この小判型メンブレン２ａは、図２に示した楕円形状のメンブレン２と非常に良く似ている。左側の図は、ｘ方向に作用する機械的応力を示し、右側の図は、ｙ方向に作用する機械的応力を示す。ここでｘ方向は、このメンブレン２ａの互いに最も離れた２つの点で規定されており、ｙ方向は、このｘ方向に直角な方向である。楕円形状メンブレン２では、その主軸１１がｘ方向に延伸しており、その副軸１２がｙ方向に延伸している。
【００４０】
メンブレン２ａのｘ方向に沿って、１つの顕著に大きな機械的応力が発生することが、図３で明らかに見て取れる。このｘ方向に沿った、平均的な機械的応力は４９．６ＭＰａとなっている。このｙ方向に沿った、平均的な機械的応力は３８．７ＭＰａとなっている。全体として、補強部材１０の無い小判型メンブレン２ａにおけるｘ方向およびｙ方向での平均的な機械的応力の差は、１０．９ＭＰａとなっている。
【００４１】
ｘ方向とｙ方向とでの不均等な機械的応力の分布の理由は、フレーム５がｘ方向において、そのメンブレン２の大きな伸長のために、ｙ方向におけるよりも弱いことにある。これにより、このメンブレン２は、固定されたバックプレート３からフレーム５へ印加される力により、ｘ方向でｙ方向におけるよりも大きく歪む。
【００４２】
補強部材１０は、フレーム５の第１および第２の部分７，８が、互いに１つの固定された距離で保持されるように用いられる。このフレーム５は、こうしてその下端９から、メンブレン２と補強部材１０との間の最小距離に対応する高さまで、部分７，８が互いに固定された距離となるようにしっかりと保持される。この固定された距離は、補強部材１０の長さによって予め与えられている。以上により、フレーム５がその上端で大きく動き得ることは抑えられる。これにより、より少ない力（複数）がメンブレン２，２ａに印加される。フレーム５の機械的脆弱部への、ここに記載した補強部材１０の配設によって、特にメンブレン２，２ａに作用する力の非対称成分（複数）を低減することができる。
【００４３】
図４は、補強部材１０ａの１つの第２の実施形態例を示す。ここではこの補強部材１０ａは、十字形状に形成されている。ここで補強部材１０ａは、フレーム５の第１および第２の部分７，８の他に、同様に、フレーム５の１つの第３の部分１３を、この第３の部分１３の反対側にある、このフレーム５の第４の部分１４と結合している。この第３および第４の部分１３，１４も、互いに１つの固定された距離で保持されている。さらに、ここでもこの第３および第４の部分１３，１４は、補強部材１０ａによって、第１および第２の部分７，８に対して１つの規定された位置に保持されている。このフレーム５の第３および第４の部分１３，１４も、それぞれこのフレーム５の下端９からその上限位置１５まで延伸しており、こうして補強部材１０ａとメンブレン２との間が最小距離１６で空いている状態となっている。
【００４４】
図５および６はそれぞれ、発生する機械的な力（複数）を示し、これらの力は小判型のメンブレン２ａに作用する。ここで図５においては、第１の実施形態による帯形状の補強部材１０が設けられており、図６においては、第２の実施形態による十字形状の補強部材１０ａが設けられている。図５および図６において、それぞれ左側の図には、ｘ方向に作用する機械的応力が示されており、そして右側の図には、ｙ方向に作用する機械的応力が示されている。
【００４５】
メンブレン２ａに作用する、機械的応力の発生が、補強部材１０の無い実施形態例と比較して顕著に低減されていることが見て取れる。図５に示す帯形状の補強部材１０を有する実施形態では、ｘ方向に沿った平均的な機械的応力は、４７．４ＭＰａとなっている。ｙ方向に沿った平均的な機械的応力は４２．４ＭＰａとなっている。全体として、帯形状の補強部材１０を有する小判型のメンブレン２ａにおけるｘ方向およびｙ方向での平均手的な機械的応力の差は、５．０ＭＰａとなっている。
【００４６】
図６に示す帯形状の補強部材１０ａを有する実施形態では、ｘ方向に沿った平均的な機械的応力は、４７．３ＭＰａとなっている。ｙ方向に沿った平均的な機械的応力は４２．２ＭＰａとなっている。全体として、十字形状の補強部材１０ａを有する小判型のメンブレン２ａにおけるｘ方向およびｙ方向での平均的な機械的応力の差は、５．１ＭＰａとなっている。
【００４７】
すなわち帯形状の補強部材１０も、また十字形の補強部材１０ａも、ｘ方向とｙ方向における平均的な機械的応力の差１０．９Ｐａを、５．０ＭＰａあるいは５．１ＭＰａへ顕著に低下することをもたらしている。以上のようにして、この帯形状の補強部材１０あるいは十字形状の補強部材１０ａは、機械的応力がメンブレン２ａにおいて均等に分布するように用いられる。
【００４８】
ここで上記の第１の実施形態の補強部材１０と第２の実施形態の補強部材１０ａとの間には実質的に殆ど改善が見られない。これは１つの方向においては別の方向におけるよりも顕著に剛性が低いというフレーム５の特別な形状に起因している。ｘ軸に沿っては、このフレーム５は、ほぼ直線の部分を備え、この部分は比較的簡単に変形する。ｙ軸に沿っては、このフレーム５は半円形状となっており、これにより比較的変形しにくい。これに対し別の形態で形成されているフレーム５あるいはメンブレン２では、補強部材１０ａの十字形状の構成は、帯形状の構成のものと比較して、この機械的な剛性を顕著に高めることができる。
【００４９】
図７および図８は、変換器素子１の別の実施形態例を示す。図７および図８においては、これらのメンブレン２ｂは、それぞれ矩形に構成されている。図７においては、補強部材１０は帯形状であり、図８においては補強部材１０ａは十字形状である。
【００５０】
さらにこの補強部材の他の形状も可能であり、たとえばこの補強部材は星形状であってよい。これらの選択された補強部材の形状は、常にメンブレンの形状に合わせられることになる。
【００５１】
図９は、変換器素子１の一部を示し、この図を参照して、この変換器素子１の製造方法を概略的に説明する。
【００５２】
フレーム５および補強部材１０は、１つの共通なエッチングステップで製造され、このエッチングステップでは、１つのシリコンウェーハ上に１つのマスクが取り付けられ、そして続いてこのシリコンウェーハの一部がエッチング除去され、こうしてこの変換器素子１のフロントキャビティが形成される。フレーム５および補強部材１０は、こうしてこのシリコンウェーハからフォトリソグラフィーによって製造される。
【００５３】
こうしてこの補強部材１０は、１つのシリコンブロックに１つの空洞を生成するこのエッチングステップで製造される。この方法は深掘り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）と呼ばれている。この方法は、プロセスパラメータの選択に依存して、この空洞の側壁で負の傾斜角αをもたらすことができ、この負の傾斜角は、補強部材１０の側壁にも見られるものである。補強部材１０の高さＨは、このエッチング角αおよびこれに使用されるマスクの幅Ｗで調整される。
【００５４】
図９には、補強部材１０の様々な形態が示されている。幅Ｗ１，Ｗ２，およびＷ３では、この補強部材１０はそれぞれ高さＨを有している。幅Ｗ４あるいはＷ５の補強部材１０では、高さはＨ４あるいはＨ５となっている。
【００５５】
使用されるマスクに依存して、そして上記のエッチング角αに依存して、この補強部材１０は切り株状の頂部を有する楔形状かまたはメンブレン２に向かって尖状になっていてよい。この処理は、補強部材１０がメンブレン２からの最小距離だけ離間されるように、調整される。さらにこのエッチングプロセスは、同じ高さを有する異なる幅の補強部材１０を製造するために、エッチング角αが変化され得るように、変更することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  ：  変換器素子
２，２ａ，２ｂ  ：  メンブレン
３  ：  バックプレート
４  ：  メンブレンの縁部
５  ：  フレーム
６  ：  メンブレンの内側領域
７  ：  第１の部分
８  ：  第２の部分
９  ：  フレームの下端
１０，１０ａ  ：  補強部材
１１  ：  主軸
１２  ：  副軸
１３  ：  第３の部分
１４  ：  第４の部分
１５  ：  上限位置
１６  ：  最小距離
１７  ：  フレームの上端
【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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