(57)【要約】【課題】振動の干渉によるクロストークを低減し、走査領域に安定した高精度な超音波振動を発生することができる小型な超音波トランスデューサを提供すること。【解決手段】本発明の超音波トランスデューサは、可撓性シートと、可撓性シートの片側の表面に、少なくとも薄膜導電性材料からなる下部電極を備えた剛体部と、剛体部を相互に分離して複数個に分割する分割部と、分割部により分割された剛体部を備えた振動子エレメントとを備え、分割された１つの剛体部と、剛体部と接合されており絶縁性の隔壁部と、隔壁部により囲まれた空隙部と、空隙部を挟み上記隔壁部上にまで連続して形成した下部電極と対向する上部電極と、上部電極上に形成した上部絶縁層とからなる、少なくとも１つの振動子セルを有し、複数の振動子エレメントの上部電極側の表面部と分割部を連続して覆う上部保護膜とを具備することを特徴とする。【選択図】  図６
2008110060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性シートと、
該可撓性シートの片側の表面に、少なくとも薄膜導電性材料からなる下部電極を備えた剛体部と、
該剛体部を相互に分離して複数個に分割する分割部と、
該分割部により分割された上記剛体部を備えた振動子エレメントと、
を備え、
上記分割された１つの剛体部と、
該剛体部と接合されており絶縁性の隔壁部と、
該隔壁部により囲まれた空隙部と、
該空隙部を挟み上記隔壁部上にまで連続して形成した上記下部電極と対向する上部電極と、
該上部電極上に形成した上部絶縁層と、
からなる、少なくとも１つの振動子セルを有し、
上記複数の振動子エレメントの上記上部電極側の表面部と上記分割部を連続して覆う上部保護膜と、
を具備することを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
上記剛体部は、薄膜状導電性材料と、剛性のある薄膜状絶縁体、もしくは誘電体であることを特徴とする請求項１に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
上記振動子セルが静電容量型微細加工超音波振動子セルであることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
上記剛体部は、上記可撓性シートよりも薄いことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項５】
上記剛体部は、上記空隙部上の上記上部電極、上記上部絶縁層、及び上記保護膜からなるメンブレン部よりも剛性が高いことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項６】
上記分割部は、上記複数の振動子エレメント間に形成される溝であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項７】
上記溝は、上記振動子エレメント間の表面部から上記シートまで形成されていることを特徴とする請求項６に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項８】
マイクロマシーニング技術を用いて形成される超音波トランスデューサの製造方法であって、
絶縁層が成膜された剛性基板の表面上に、夫々一対の電極を備えた複数の振動子セルを形成し、
該複数の振動子エレメントの表面上に可撓性部材をコーティングしてシートを形成し、
上記基板の剛性部材を除去した後、上記複数の振動子エレメントの夫々が所定の距離で離間すると共に、上記シートによって連結した状態となるように、一面側から溝部を形成し、
たことを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
【請求項９】
内視鏡挿入部の先端を構成する先端硬性部の先端側に配置され、１つ、又は複数の超音波振動子を配列した構成の超音波トランスデューサを備えた超音波内視鏡であって、
上記超音波振動子は、
夫々一対の電極を備えた、少なくとも、１つの振動子セルを有する、複数の振動子エレメントと、
該複数の振動子エレメントが配列された可撓性を有するシートと、
上記複数の振動子エレメント間を所定の距離に離間して分割するための分割部と、
を備えたことを特徴とする超音波内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロマシーニングプロセスを用いて半導体基板を加工して製造される静電容量型微細加工の超音波トランスデューサ、該超音波トランスデューサの製造方法、及び該超音波トランスデューサを超音波送受部に備えた超音波内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、体腔内に超音波を照射し、そのエコー信号から体内の状態を画像化して診断する超音波診断法が広く普及している。このような超音波診断法に用いられる医療装置には、例えば、体表から体内の状態を画像化できる超音波エコー装置、先端部に超音波を送受信する超音波振動子部を備え、体腔内に挿入して体内の状態を画像化できる超音波内視鏡などがある。
【０００３】
これらの超音波診断用の医療装置のうち、特に超音波内視鏡は、体腔への挿入性の向上、及び患者の苦痛を軽減するために細径化のための種々の工夫がなされている。そのため、超音波振動子部も小型化が進み、そのための種々の工夫がなされている。
【０００４】
このような、超音波内視鏡に用いられる従来の超音波トランスデューサには鉛が含まれている場合がある。このため、近年の環境問題を踏まえて、体腔内に挿入されて使用される超音波内視鏡に設けられる超音波トランスデューサの鉛フリー化が望まれている。
【０００５】
このように、鉛を用いることなく、小型化を実現することができる超音波トランスデューサには、例えば、特許文献１に開示されるような、ｃ−ＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：静電容量型微細加工超音波探触子）を用いることが好適とされる。
【０００６】
また、例えば、特許文献２には、多層基板のプリント回路基板上に静電型トランスデューサを形成したものが開示されている。この静電型トランスデューサは、電極部にキズ、及び孔部を形成した空隙部となるガスポケットを有している。尚、特許文献２の技術は、リジット基板、又はフレキシブル基板の多層プリント基板に導電性の貫通孔を形成し、粗面化したバックプレート中に空隙部に変えてガスポケットが形成されたバックプレート電極を備えたものである。
【特許文献１】ＵＳ６８３６０２０  Ｂ２号
【特許文献２】ＷＯ  ２００３／０３５２８１  Ａ２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のようなｃ−ＭＵＴ構造では、シリコン基板がハンドリング性を向上させるため、およそ２００μｍ以上の厚さのものが利用されている。そのために、従来では、シリコン基板にスルーホールを形成し、一対の電極への印加（信号）、或いは帰還（接地）のための電気的な配線構造が複雑となると共に、厚さ方向の寸法が大きくなり薄形化を阻害するという問題があった。
【０００８】
また、このような従来のｃ−ＭＵＴ構造では、複数の振動子エレメントを配列して、超音波振動子部を形成する場合、剛体の基板上に形成された各振動子エレメント間で振動が伝播して、走査領域への狙いの超音波振動発生を阻害するという問題がある。すなわち、従来では、各振動子エレメントからの振動が干渉して発生する、所謂、クロストークにより、高精度の超音波振動を走査領域へ照射することが困難であり、捉える画像に悪影響を与える問題がある。
【０００９】
さらに、従来の振動子エレメントは、超音波内視鏡などの体内へ挿入される医療機器に用いられる場合、患者への苦痛低減、低侵襲性などのために、小型化することが課題とされている。
【００１０】
そこで、本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、振動の干渉によるクロストークを低減し、走査領域に安定した高精度な超音波振動を発生することができる小型な超音波トランスデューサ、超音波トランスデューサの製造方法、及びこの超音波トランスデューサを備えた超音波内視鏡を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明の超音波トランスデューサは、可撓性シートと、該可撓性シートの片側の表面に、少なくとも薄膜導電性材料からなる下部電極を備えた剛体部と、該剛体部を相互に分離して複数個に分割する分割部と、該分割部により分割された上記剛体部を備えた振動子エレメントと、を備え、上記分割された１つの剛体部と、該剛体部と接合されており絶縁性の隔壁部と、該隔壁部により囲まれた空隙部と、該空隙部を挟み上記隔壁部上にまで連続して形成した上記下部電極と対向する上部電極と、該上部電極上に形成した上部絶縁層と、からなる、少なくとも１つの振動子セルを有し、上記複数の振動子エレメントの上記上部電極側の表面部と上記分割部を連続して覆う上部保護膜と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の超音波トランスデューサの製造方法は、マイクロマシーニング技術を用いて形成され、絶縁層が成膜された剛性基板の表面上に、夫々一対の電極を備えた複数の振動子エレメントを形成し、該複数の振動子エレメントの表面上に可撓性部材をコーティングしてシートを形成し、上記基板の剛性部材を除去した後、上記複数の振動子エレメントの夫々が所定の距離で離間すると共に、上記シートによって連結した状態となるように、一面側から溝部を形成し、たことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の超音波内視鏡は、内視鏡挿入部の先端を構成する先端硬性部の先端側に配置され、１つ、又は複数の超音波振動子を配列した構成の超音波トランスデューサを備え、上記超音波振動子は、夫々一対の電極を備えた、少なくとも、１つの振動子セルを有する、複数の振動子エレメントと、該複数の振動子エレメントが配列された可撓性を有するシートと、上記複数の振動子エレメント間を所定の距離に離間して分割するための分割部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、振動の干渉によるクロストークを低減し、走査領域に安定した高精度な超音波振動を発生することができる小型な超音波トランスデューサ、超音波トランスデューサの製造方法、及びこの超音波トランスデューサを備えた超音波内視鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（第１の実施の形態）
図１から図２１は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は超音波内視鏡の概略構成を説明する図、図２は超音波内視鏡の先端部分の概略構成を示す図、図３は超音波振動子部の構成を説明する図、図４は超音波トランスデューサの上面図、図５は図４の円Ｖを拡大した図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったｃ−ＭＵＴセルの断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿ったｃ−ＭＵＴセルの断面図、図８は同軸ケーブルが接続されたケーブル接続基板部の構成を説明するための斜視図、図９は厚酸化膜付ウエハを示す断面図、図１０は厚酸化膜付ウエハ上に上部電極を形成した状態を示す断面図、図１１は第１絶縁層を形成した状態の厚酸化膜付ウエハを示す断面図、図１２はＳＯＩウエハを示す断面図、図１３はＳＯＩウエハにシリコン酸化膜を形成した状態を示す断面図、図１４は下部電極上のシリコン酸化膜をエッチングした状態のＳＯＩウエハを示す断面図、図１５は厚酸化膜付ウエハとＳＯＩウエハを接合した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図１６はＳＯＩウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図１７は保護膜が上面に形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図１８は可撓性シートを保護膜上に形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図１９は厚酸化膜付ウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２０はセル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２１はｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように本実施形態の超音波内視鏡１は、体腔内に挿入される細長の挿入部２と、この挿入部２の基端に位置する操作部３と、この操作部３の側部から延出するユニバーサルコード４とで主に構成されている。
【００１７】
上記ユニバーサルコード４の基端部には、図示しない光源装置に接続される内視鏡コネクタ４ａが設けられている。この内視鏡コネクタ４ａからは、図示しないカメラコントロールユニットに電気コネクタ５ａを介して着脱自在に接続される電気ケーブル５、及び図示しない超音波観測装置に超音波コネクタ６ａを介して着脱自在に接続される超音波ケーブル６が延出している。
【００１８】
上記挿入部２は、先端側から順に硬質な樹脂部材で形成した先端硬性部７、この先端硬性部７の後端に位置する湾曲自在な湾曲部８、この湾曲部８の後端に位置して上記操作部３の先端部に至る細径かつ長尺で可撓性を有する可撓管部９を連設して構成されている。そして、上記先端硬性部７の先端側には、超音波を送受する複数の電子走査型の超音波トランスデューサを配列した超音波送受部である超音波振動子部２０が設けられている。
【００１９】
なお、上記先端硬性部７の材質としては、耐薬品性、或いは生体適合性が良好なポリスルフォンが用いられる。また、上記操作部３には上記湾曲部８を所望の方向に湾曲制御するアングルノブ１１、送気、及び送水操作を行うための送気送水ボタン１２、吸引操作を行うための吸引ボタン１３、体腔内に導入する処置具の入り口となる処置具挿入口１４等が設けられている。
【００２０】
超音波振動子部２０が設けられた先端硬性部７の先端面７ａには、図２に示すように、照明光学系を構成する照明用レンズカバー２１、観察光学系を構成する観察用レンズカバー２２、吸引口を兼ねる鉗子口２３、及び図示しない送気送水ノズルが配置されている。
【００２１】
超音波振動子部２０は、シリコン半導体基板をシリコンマイクロマシーニング技術が用いられて加工してなる、ｃ−ＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：静電容量型微細加工超音波探触子）の振動膜が外向するように形成され、複数のｃ−ＭＵＴセルから構成される最小の駆動単位で、表面が矩形状の振動子エレメント（以下、単にエレメントという）２５が、図３に示すように、円筒状に複数配列された電子ラジアル型振動子先端部となっている。
【００２２】
超音波振動子部２０は、各エレメント２５に電気的に接続される電極パッド、及びＧＮＤ（グランド）電極パッドを備えたケーブル接続基板部２４が基端側に連設されている。そして、超音波振動子部２０からは、ケーブル接続基板部２４に各信号線が電気的に接続された同軸ケーブル束２６が延設している。この同軸ケーブル束２６は、先端硬性部７、湾曲部８、可撓管部９、操作部３、ユニバーサルコード４、及び超音波ケーブル６に挿通され、超音波コネクタ６ａを介して、図示しない超音波観測装置と接続される。
【００２３】
尚、各エレメント２５間の印加（信号）側の電極は、夫々が個別に同軸ケーブル束２６の各ケーブルから電気的シグナルが給電される構造となっており、電気的に非接続された構成となっている。
【００２４】
各エレメント２５には、図４に示すように、少なくとも１つ以上、ここでは複数のｃ−ＭＵＴセル（以下、単にセルという）３０が略等間隔で配列されている。また、各エレメント２５間には、所定数のセル３０群を離隔するように、直線状の切り溝である、分割部を構成するセル群間エッチング溝２８を有している。このセル群間エッチング溝２８によって、所定の距離で離間するように分け隔たれ、分割された部分が最小の駆動単位振動子であるエレメント２５となる。
【００２５】
尚、セル３０は、後述するように、一対の電極、振動膜であるメンブレン、及び一対の電極周りに形成された隔壁部４１により、上記一対の電極間で表面円形状に形成された略円盤形状の空隙であるキャビティ５１を備えた駆動単位要素となる。
【００２６】
また、本実施の形態の一対の電極のうちの印加電極となる夫々の下部電極３５は、エレメント２５の表面形状と略同一形状の１枚の板状の電極板となっている。その一方で、一対の電極のうち帰還電極となる上部電極３１は、表面略円形状をしており、１つのエレメント２５内において伝導部３１ａによって、隣接する上部電極３１と電気的に接続されている。これら伝導部３１ａは、本実施の形態では円盤状に形成された上部電極３１の縁辺部の２箇所から、略９０度の間隔の角度を有して、他の伝導部３１ａと交差するように延設している。尚、下部電極３５は、例えば、上部電極３１に対応した、例えば、表面円形状に対応したセル３０毎に分割された形状としても良い。
【００２７】
ここで、図６、及び図７を用いて、図５に示したＶＩ−ＶＩ線、及びＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断したセル３０の断面構造について詳しく説明する。尚、図７においては、隣接する２つのセル３０の構造のみの断面構造を示している。
【００２８】
図６に示すように、本実施の形態のエレメント２５に形成される各セル３０は、第１の保護膜である内部保護膜３７、及び第３絶縁層３６が形成された帯状体である可撓性シート３９上に形成された上記下部電極３５と、この下部電極３５上にキャビティ５１によって、所定の離間距離を有して配設される表面に接合膜を構成する絶縁層（以下に第２絶縁層という場合もある）３４が形成された上記上部電極３１と、この上部電極３１上に形成される上部絶縁層である絶縁層（以下に第１絶縁層という場合もある）３２と、この絶縁層３２上に形成される第２の保護膜であって、上部保護膜である外装保護膜３３と、によって主に構成されている。本実施の形態では、上部、及び下部の記載について、発生する超音波振動における超音波走査領域側を上部としている。
【００２９】
本実施の形態のセル３０は、上部電極３１、第１絶縁層３２、外装保護膜３３、及び第２絶縁層３４によって、振動膜であるメンブレン３８を構成している。また、上述したキャビティ５１は、上下が第２絶縁層３４、及び下部電極３５によって、周囲が隔壁部４１によって閉塞された真空空隙部であり、本形態においてメンブレン３８の制動層となっている。尚、下部電極３５、第３絶縁層３６、及び内部保護膜３７は、本実施の形態の剛体部を構成している。
【００３０】
また、１つのエレメント２５内の各セル３０は、図７に示すように、上部電極３１が夫々隣接するセル３０の上部電極３１と伝導部３１ａとが連続して一体形成され電気的に接続されている。また、この伝導部３１ａにも、第１絶縁層３２、及び第２絶縁層３４が上下面に形成されている。
【００３１】
上記可撓性シート３９は、本実施の形態において、例えば、厚さ２０．０μｍのポリイミド（ＰＩ）により形成されている。この可撓性シート３９上に形成される第１内部保護膜３７は、例えば、厚さ１．０μｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）により形成されている。
【００３２】
また、第１内部保護膜３７上に形成された第３絶縁層３６は、例えば、厚さ０．３μｍのシリコン熱酸化膜（例えば、二酸化ケイ素膜：ＳｉＯ２膜）により形成されている。この第３絶縁層３６上に形成される下部電極３５は、例えば、厚さ２．０μｍの導電性を有する低抵抗のシリコン（Ｓｉ）から形成されている。
【００３３】
上記キャビティ５１は、例えば、直径φ４０μｍの高さ０．４μｍに設定された略円柱状（略円盤状）の空隙部である。下部電極３５上に形成される上記キャビティ５１の外周を形成する隔壁部４１は、熱酸化により皮膜された二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により形成されている。また、キャビティ５１の上面部を形成し、上部電極３１の下面を被覆して、下部電極３５との絶縁性を保つ第２絶縁層３４は、例えば、厚さ０．１５μｍの隔壁部４１と同じ材質である二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から形成されている。
【００３４】
この第２絶縁層３４上に形成される上部電極３１は、電気的導電性のある金属、半導体などからなり、本実施の形態では、例えば、厚さ０．４μｍのプラチナ（Ｐｔ）が用いられる。尚、上部電極３１を形成する電気的導電性材料は、プラチナ（Ｐｔ）に限定することなく、例えば、モリブレン（Ｍｏ）、或いはチタン（Ｔｉ）、さらには、製造過程において高温処理工程が無い場合には低融点金属のアルミニウム（Ａｌ）などでも良い。また、上部電極３１と一体形成される伝導部３１ａも、この上部電極３１と同じ材質となる。
【００３５】
上部電極３１上に形成される第１絶縁層３２は、例えば、厚さ、１．５μｍの熱酸化膜である二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜により形成されている。この第１絶縁層３２上には、例えば、生体適合性のある外皮膜となるパリレンにより、例えば、厚さ１．０μｍの外装保護膜３３が形成されている。尚、外装保護膜３３を形成するパリレンには、フッ素を含有したものを用いると、たんぱく質をはじめとした汚れを付着し難くでき、本実施の形態の超音波内視鏡１は、超音波振動子部２０のより確実な洗浄、消毒、及び滅菌作業を行うことができる構成となる。勿論、外装保護膜３３は、パリレン膜に限定することなく、例えば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、ポリイミド膜（ＰＩ膜）でも良い。
【００３６】
また、図８に示すように、エレメント２５の基端から延設した可撓性シート３９の部分が上述したケーブル接続基板部２４となる。このケーブル接続基板部２４の表面には、印加電極パッド２４ａ、絶縁部２４ｂ、及び帰還（グランド）電極パッド２４ｃがプリントされている。印加電極パッド２４ａは、同軸ケーブル２７の内部導線２７ａと半田などで電気的に接続され、帰還電極パッド２４ｃは同軸ケーブル２７の外部導体（網線）と半田などで電気的に接続されている。これら各パッド２４ａ，２４ｃは、金ニッケルメッキ（Ａｕ−Ｎｉ）により、可撓性シート３９のケーブル接続基板部２４の表面にプリントされている。
【００３７】
尚、図示しないが、印加電極パッド２４ａは、対応するエレメント２５内の下部電極３５と電気的に接続され、帰還電極パッド２４ｃは対応するエレメント２５内の上部電極３１と電気的に接続されている。
【００３８】
以上のように構成された本実施の形態のセル３０が配列されたエレメント２５が形成された振動子部２０の製造方法について、図９〜図２０、及び図２１のフローチャートのステップ（Ｓ）に基づいて説明する。尚、図９〜図２０には形成される２つのｃ−ＭＵＴセル３０の断面を図示しているが、以下の説明において、シリコンマイクロマシーニング技術により一枚の厚酸化膜付ウエハ４５上には微細なダイアフラム状の複数のｃ−ＭＵＴセル３０を備えた複数のエレメント２５を形成する工程である。尚、１つのエレメント２５内のｃ−ＭＵＴセル３０の数は、複数に限定することなく、１つでも良い。
【００３９】
まず、図９に示すような、第１の基板として、ここでは厚さ５２５μｍのベースシリコン（Ｓｉ）４３の表面に酸化膜（厚さ１．５μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）による熱酸化膜、後に、第２絶縁層を構成する）３２，３２ａが形成された低抵抗シリコン（Ｓｉ）基板である厚酸化膜付ウエハ４５を準備する（Ｓ１）。そして、始めに、ここではプラチナ（Ｐｔ）をスパッタリング法で、本実施の形態では、厚さ０．４μｍに成膜し、フォトリソグラフ法によりパターニング後、エッチングして、図１０に示すように、第１の電極である上部電極３１を形成する（Ｓ２）。このとき、図７に示したように、隣接する各下部電極３５の夫々は、一体形成される伝導部３１ａにより、電気的に接続されるようにパターニングされる。
【００４０】
次に、上部電極３１が形成された厚酸化膜付ウエハ４５に、ここでは、厚さ０．１５μｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）を成膜して、上部電極３１上（図面における上面側）に第２絶縁層３４を形成する（Ｓ３）。尚、このシリコン酸化膜は、厚酸化膜付ウエハ４５の全面、若しくは上部電極３１を形成した一面のみに成膜しても良い。  
以上説明した、ここまでにおけるステップＳ１〜ステップＳ３の工程により、厚酸化膜付ウエハ４５上に上部電極３１、及び第２絶縁層３４が形成された第１の基板が作製される。
【００４１】
次に、図１２に示すように、第２の基板として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハ４７を準備する（Ｓ４）。本実施の形態のＳＯＩウエハ４７は、ベースシリコン（Ｓｉ）４６の一面上に、ここでは厚さ０．３μｍのシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）からなるＢＯＸ（Ｂｕｒｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）である第３絶縁層３６、及びこの第３絶縁層３６上に、ここでは厚さ２．０μｍの低抵抗シリコン（Ｓｉ）からなる下部電極３５が形成されている。
【００４２】
このＳＯＩウエハ４７をさらに熱酸化して、図１３に示すように、ここでは、厚さ０．４μｍのシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）４８を形成する（Ｓ５）。次に、下部電極３５側のシリコン熱酸化膜４８をレジスト塗布して、フォトリソグラフ法により、キャビティ５１の外形を形成する形状に、ここではＢＨＦ（弗酸系緩衝溶液）によりエッチング除去する（Ｓ６）。
【００４３】
このステップＳ６の工程により、エッチングされて、パターン形成された残在するシリコン熱酸化膜４８は、図１４に示すように、キャビティ５１の外周面を形成する隔壁部４１となる。
【００４４】
以上説明した、ここまでにおけるステップＳ４〜ステップＳ６の工程により、ＳＯＩウエハ４７の一面（上部電極３１側の面）に隔壁部４１が形成された第２の基板が作製される。
【００４５】
次に、これら各ウエハ４５，４７に成膜された、シリコン酸化膜である第２絶縁層３４、及び隔壁部４１の夫々の表面を活性化させる（Ｓ７）。ここで、本実施の形態では、表面活性化の工程を例えば、Ｏ２プラズマにより実施した。尚、シリコン酸化膜の表面活性化は、Ｏ２プラズマだけでなく、ＵＶ照射、イオンガス、アルゴン（Ａｒ）プラズマなどを用いても良い。
【００４６】
そして、図１５に示すように、各ウエハ４５，４７を所定の位置となる、キャビティ５１が上部電極３１と下部電極３５とに挟設される位置で、表面活性化された第２絶縁層３４、及び隔壁部４１の互いの表面となる接合面をボンディング接合する（Ｓ８）。
【００４７】
次いで、図１６に示すように、不要なＳＯＩウエハ４７のベースシリコン４６をシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）４８と共に、ＫＯＨ（水酸化カリウム溶液）、及びＢＨＦ（弗酸系緩衝溶液）を用いてエッチング除去する（Ｓ９）。
【００４８】
次に、図１７に示すように、第３絶縁層３６上に、ここでは厚さ１．０μｍで内部保護膜３７を形成する。この内部保護膜３７の成膜法としては、蒸着などのＰＶＤ（物理気相成長法）、或いはＣＶＤ（化学気相成長法）により、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜などの絶縁膜（二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜、パリレン膜などでも良い）を成膜することが可能である（Ｓ１０）。
【００４９】
次に、図１８に示すように、内部保護膜３７上にポリイミド（ＰＩ）をスピンコートして、ベーク（熱加工）し、厚さ２０．０μｍの可撓性シート３９を形成する（Ｓ１１）。次いで、図１９に示すように、厚酸化膜付ウエハ４５のベースシリコン４３をシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）３２ａと共に、ＫＯＨ（水酸化カリウム溶液）、及びＢＨＦ（弗酸系緩衝溶液）を用いてエッチング除去する（Ｓ１２）。尚、図１９以降の断面図は、図１０〜図１８の断面図に対して、上下反対を示した図となっている。
【００５０】
その後、エレメント２５を形成するため、図２０に示すように、隔壁部４１が形成される位置において、ドライエッチングにより、可撓性シート３９まで到達するように、セル群間エッチング溝２８を形成する（Ｓ１３）。これにより、可撓性シート３９上に分割されたエレメント２５が形成され、このエレメント２５はセル群間エッチング溝２８に沿って変形することができる。すなわち、可撓性シート３９は、剛性が低く変形しやすいため、各エレメント２５に沿って湾曲自在となる。
【００５１】
そして、図６、及び図８に示したように、振動子部２０のエレメント２５を所定の湾曲状態、ここでは、超音波内視鏡１の超音波振動子部２０の形状となる円筒状に合わせて湾曲する（Ｓ１４）。この状態を維持したまま、最後に、パリレンにより、厚さ１．０μｍの外装保護膜３３を蒸着（例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤなど）により形成する。
【００５２】
以上のような一連の工程により、ｃ−ＭＵＴセル３０が形成された超音波トランスデューサを構成する振動子エレメント２５が製造される。尚、最後に、ケーブル接続基板部２４の各パッド２４ａ，２４ｃと、同軸ケーブル２７の各導体２７ａ，２７ｂが半田付けされる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の超音波トランスデューサは、ｃ−ＭＵＴセル３０を可撓性シート３９上に形成する構成であるため、剛性の基板上に形成する従来の振動子エレメントに比して振動が干渉して発生する、所謂クロストークを抑制することができる。これにより、振動子エレメント２５は、高精度の超音波振動を走査領域へ照射することができ、捉える画像も高精度となる。
【００５４】
また、可撓性シート３９上にｃ−ＭＵＴセル３０を形成しているため、不要振動を可撓性シート３９により吸収できるという利点もある。さらに、振動子エレメント２５毎にセル群間エッチング溝２８を設けた位置で可撓性シート３９の変形が容易に行うことができるため、超音波振動子部２０の形状の自由度が向上する。その結果、特に、体内に挿入される超音波内視鏡１においては、超音波振動子部２０を小型化、及び細径化することができ、患者への苦痛低減、低侵襲性などにも優れたものとなる。尚、従来の剛性基板に比べて、ポリイミドなどの可撓性シート（基板）３９は、薄く形成することもでき、振動子エレメント２５の小型化に繋がる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、小型化に関連して、可撓性シート３９の厚さ２０．０μｍに対して、厚さ２．０μｍの下部電極３５、厚さ０．３μｍの第３絶縁層３６、及び厚さ１．０μｍの内部保護膜３７からなる非常に薄い３層の剛体部が形成される。
【００５６】
また、３層の剛体部は、メンブレン３８よりも剛性が高くなるように、各層の厚さが設定されると共に、各形成材質が選定されている。そのため、剛性の低いメンブレン３８側が振れることにより、外装保護膜３３表面から効率よく超音波振動を発生させることができる。尚、剛体部は、下部電極３５、第３絶縁層３６、及び内部保護膜３７の材質を薄膜状導電性材料と、剛性のある薄膜状絶縁体、もしくは誘電体を組み合わせて形成されたものである。
【００５７】
さらには、本実施の形態の振動子エレメント２５は、ｃ−ＭＵＴセル３０の一対の電極間に設けられるキャビティ５１を形成する、第２絶縁層３４と、隔壁部４１との接合において、第２絶縁層３４と隔壁部４１とを同一の材料｛シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）｝を用い、表面活性化により、各接合表面の原子が化学結合を形成し易い活性な状態となるため、その接合界面部の接合強度を強固にすることができる。
【００５８】
その結果、上述したような製造方法により振動子エレメント２５は、特に、ＣＶＤなどによる高温の熱が加わる製造プロセスにおいて、第２絶縁層３４と隔壁部４１との接合界面部の剥離を充分に防止できる構造となる。また、第２絶縁層３４と隔壁部４１とが強固に接合されるため、本実施の形態の超音波内視鏡１は、リプロセスされる際の高圧蒸気滅菌処理時の高熱による第２絶縁層３４と隔壁部４１との接合界面部の剥離も生じ難くなる。
【００５９】
さらに、接合面を表面活性化することにより、低温での接合が可能となり、第２絶縁層３４と隔壁部４１の各接合面の平面度を向上させた場合には、常温接合が可能となる。このように低温接合が可能となると、下部電極３５として利用できる導電性材料の選択肢が増えるため、低コスト化が実現できる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ｃ−ＭＵＴセル３０を形成するベース基板に低抵抗シリコン基板である厚酸化膜付ウエハ４５を使用している。その理由には、低抵抗シリコン基板自体を配線経路とすることができる為である。しかし、寄生容量を極力減らすためには、高抵抗基板を用いることが好ましいため、上記ベース基板を低抵抗シリコン基板のみ限定することなく、高抵抗基板を用いても良い。いずれにせよ、どちらの基板を用いても酸化膜形成は同様に実施でき、上述の製造方法とすることで、第２絶縁層３４と隔壁部４１とが強固に接合できるため、どちらの構成としても接合強度が強固な振動子エレメント２５を作製することができる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に、図２２〜図３５を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態では、サーフェイス法によりｃ−ＭＵＴセル３０を可撓性シート３９上に形成して、複数の振動子エレメント２５を形成する一例である。そのため、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００６２】
図２２から図３５は、本発明の第２の実施の形態を示し、図２２は厚酸化膜付ウエハを示す断面図、図２３は厚酸化膜付ウエハ上に上部電極を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２４は絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２５は犠牲層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２６は絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２７は犠牲層除去孔が形成され、犠牲層が除去された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２８は犠牲層除去孔を封止する絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図２９は導電性膜が形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３０は下部電極をエッチングにより形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３１は絶縁層が形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３２は可撓性シートを保護膜上に形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３３は厚酸化膜付ウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３４はセル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３５はｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャートである。
【００６３】
先ず、本実施の形態の振動子エレメント２５の製造方法について、図２２〜図３４、及び図３５のフローチャートのステップ（Ｓ）に基づいて説明する。尚、図２２〜図３４には形成される１つ、又は２つのセル３０のみの断面を図示しているが、以下の説明においも、第１の実施の形態と同様にして、シリコンマイクロマシーニング技術により一枚の厚酸化膜付ウエハ４５上には微細なダイアフラム状のｃ−ＭＵＴを備えた複数のエレメント２５を形成する工程である。
【００６４】
はじめに、図２２に示すように、ベースシリコン４３の両面に、ここでは１０μｍ前後のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）である第１絶縁層３２，３２ａが形成された厚酸化膜付ウエハ４５を準備し、この厚酸化膜付ウエハ４５の一面上に、厚さ０．４μｍのモリブデン（Ｍｏ）をスパッタ法により成膜する。そして、成膜されたモリブデン（Ｍｏ）膜をフォトリソグラフィ法により、図２３に示すように、上部電極３１をパターン形成する（Ｓ３１）。
【００６５】
次いで、図２３に示すように、上部電極３１が形成された厚酸化膜付ウエハ４５の上記一面に、ここでは厚さ０．１５の窒化シリコン（ＳｉＮ）をＣＶＤ法（化学気相成長法）により成膜して、図２４に示すように、第２絶縁層５６を形成する（Ｓ３２）。
【００６６】
そして、第２絶縁層５６上に、ここでは、厚さ０．２μｍのリンガラス（ＰＳＧ）をＣＶＤ法によって、成膜し、フォトリソグラフィ法により、図２５に示すように、犠牲層５２をパターン形成する（Ｓ３３）。このパターン形成によって、上述したキャビティ５１の形状寸法が決定される。尚、サーフェイスマイクロマシーニング工程において、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ポリシリコン、或いは金属などの多様な犠牲層材料の選択が可能である。本実施の形態においても、リンガラス（ＰＳＧ）に限定されるものではない。
【００６７】
この犠牲層５２が形成された第２絶縁層５６の上面に、ここでは厚さ０．４５μｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）をＣＶＤ法により成膜し、図２６に示すように、第３絶縁層５４を形成する（Ｓ３４）。そして、犠牲層５２上の第３絶縁層５４の所定の位置に犠牲層５２を除去するための薬液などを導入するための、犠牲層除去孔５３をドライエッチングにより形成する（Ｓ３５）。
【００６８】
次に、ここではフッ化水素（ＨＦ）を含んだ薬液を用いて、犠牲層５２を形成した犠牲層除去孔５３からエッチング除去する（Ｓ３６）。これにより、犠牲層５２が薬液によって徐々に除去され、第２絶縁層５６と第３絶縁層５４との間に空隙が形成されて、図２７に示すような、キャビティ５１、及び犠牲層５２が溶解して犠牲層除去孔５３からエッチングされる通路となるチャネルが形成される。また、このチャネルは、犠牲層除去孔５３により開口した状態となる。
【００６９】
尚、本実施の形態では、犠牲層５２をリンガラス（ＰＳＧ）により形成しているため、上記フッ化水素（ＨＦ）を含む薬液を用いることで、第２絶縁層５６、及び第３絶縁層５４は、殆どエッチングされることなく、犠牲層５２のみをエッチング除去することができる。そのため、各セル３０のキャビティ５１を均一な形状に形成することができる。
【００７０】
次に、第３絶縁層５４の上面に、図２８に示すように、ここでは、厚さ０．４μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜である第４絶縁層５５をスパッタリング法により形成する（Ｓ３７）。このとき、この第４絶縁層５５は、犠牲層除去孔５３を塞ぐように堆積する。尚、このステップＳ２７での材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）に限定することなく、絶縁性を有する、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）などの材料を用いても良い。
【００７１】
ここで、犠牲層５２をエッチングするための犠牲層除去孔５３を塞ぐ第４絶縁層５５をスパッタ法（真空蒸着法でも良い）により形成しているため、この第４絶縁層５５が犠牲層除去孔５３の孔直下に堆積する構造とすることができる。そのため、第４絶縁層５５を構成する試料粒子がキャビティ５１内に堆積することがないため、キャビティ５１を安定した形状で形成することができる。
【００７２】
すなわち、ＣＶＤ法による第４絶縁層５５の形成を行わないため、この第４絶縁層５５がキャビティ５１内へ拡がって成膜しないので、犠牲層除去孔５３を従来のものよりも大きく形成できる。これにより、犠牲層５２のエッチングが容易となると共に、そのエッチング速度を速くすることができ、第２絶縁層５６、及び第３絶縁層５４を不要にエッチグすることが無いため、キャビティ５１を安定した形状で形成することができる。
【００７３】
次に、この第４絶縁層５５の上面に、ここでは厚さ１．０μｍのモリブデン（Ｍｏ）をスパッタリング法により成膜し、図２９に示すように、導電性膜３５Ａを形成する（Ｓ３８）。尚、この導電性膜３５Ａは、モリブデン（Ｍｏ）に限定することなく、プラチナ（Ｐｔ）などの導電性材料を用いても良く、導電性材料を積層したり、電極機能を満足すれば絶縁性材料と組み合わせて、強度を向上させても良い。
【００７４】
次に、図３０に示すように、導電性膜３５Ａをフォトリソグラフ法によって、下部電極３５をパターン形成する（Ｓ３９）。尚、本実施の形態では、スパッタリング法によって、導電性膜３５Ａを成膜したが、これに限定されること無く、例えば、真空蒸着法による成膜を行っても良い。
【００７５】
次に、図３１に示すように、下部電極３５上に、ここでは厚さ５．０μｍで蒸着、例えば、ＰＶＤ（物理気相成長法）、或いはＣＶＤ（化学気相成長法）により、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜などの絶縁膜（二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜、パリレン膜などでも良い）を成膜して、第１の保護膜となる内部保護膜５７を形成する（Ｓ４０）。
【００７６】
次に、図３２に示すように、内部保護膜５７上にポリイミド（ＰＩ）をスピンコートして、ベーク（熱加工）し、厚さ２０μｍの可撓性シート３９を形成する（Ｓ４１）。次いで、図３３に示すように、厚酸化膜付ウエハ４５のベースシリコン４３をシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）３２ａと共に、ＫＯＨ（水酸化カリウム溶液）、及びＢＨＦ（弗酸系緩衝溶液）を用いてエッチング除去する（Ｓ４２）。尚、ここでも、図３１以降の断面図は、図２２〜図３０の断面図に対して、上下反対を示した図となっている。
【００７７】
その後、エレメント２５を分割形成するため、図３２に示すように、所定のセル３０間の位置にて、ドライエッチングにより、可撓性シート３９まで到達するように、セル群間エッチング溝２８を形成する（Ｓ４３）。これにより、第１の実施の形態と同様に可撓性シート３９上に分割されたエレメント２５が形成され、このエレメント２５はセル群間エッチング溝２８に沿って変形することができる。すなわち、可撓性シート３９は、剛性が低く変形しやすいため、各エレメント２５に沿って湾曲自在となる。
【００７８】
そして、図示しないが、第１の実施の形態と同様にして、エレメント２５を所定の湾曲状態、ここでは、超音波内視鏡１の超音波振動子部２０の形状となる円筒状に合わせて湾曲する（Ｓ４４）。この状態を維持したまま、最後に、パリレンにより、厚さ１．０μｍの外装保護膜を蒸着（例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤなど）により形成する（Ｓ４５）。
【００７９】
以上のようなサーフェイス法による、一連の工程により、ｃ−ＭＵＴセル３０が形成された超音波トランスデューサを構成する振動子エレメント２５が製造される。このように、本実施の形態の超音波トランスデューサは、従来の振動子エレメントに比して振動が干渉して発生する、所謂クロストークを抑制することができる。従って、振動子エレメント２５は、高精度の超音波振動を走査領域へ照射することができ、捉える画像も高精度となる。
【００８０】
また、本実施の形態の振動子エレメント２５も、可撓性シート３９によって、不要振動を吸収できる。そして、振動子エレメント２５毎にセル群間エッチング溝２８を設けた位置で可撓性シート３９の変形が容易に行うことができるため、特に、体内に挿入される超音波内視鏡１においては、超音波振動子部２０を小型化、及び細径化することができ、患者への苦痛低減、低侵襲性などにも優れたものとなる。尚、従来の剛性基板に比べて、ポリイミドなどの可撓性シート（基板）３９は、薄く形成することもでき、振動子エレメント２５の小型化に繋がる。尚、下部電極３５、及び下部電極３５下の内部保護膜３７はメンブレンを構成する部位より、厚さを厚くするなどして剛性を高めている。これにより、静電駆動時にメンブレン側のみが変形し、効率よく超音波を送信することができるとともに、湾曲時に必要な強度を確保している。
【００８１】
さらには、本実施の形態では、静電容量型の超音波振動子の構造、及び製造工程を記載したが、ステップＳ３４での第３絶縁層５４を成膜後に、電極と圧電体を形成することで、圧電型微細加工超音波探触子（ｐ−ＭＵＴ）の製造に転用することが容易である。
【００８２】
（第３の実施の形態）
次に、図３６〜図４６を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態では、誘電体、或いは絶縁体シート上にＭＵＴ素子を薄膜の積み重ねで形成して、複数の振動子エレメント２５を形成する一例である。また、以下の説明においても、第１、及び第２の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００８３】
図３６から図４６は、第３の実施の形態を示し、図３６は下部電極がプリント形成されたフレキシブルプリント基板を示す断面図、図３７は下部電極上に第１絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３８は犠牲層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図３９は第２絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４０は犠牲層除去孔を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４１は犠牲層をエッチングして、キャビティを形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４２は犠牲層除去孔を封止するプラグを形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４３は上部電極を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４４は第３絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４５はセル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、図４６はｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャートである。
【００８４】
先ず、本実施の形態の振動子エレメント２５の製造方法について、図３６〜図４５、及び図４６のフローチャートのステップ（Ｓ）に基づいて説明する。尚、ここでも、図３６〜図４５には、形成される１つ、又は２つのセル３０のみの断面を図示しているが、以下の説明において、可撓性基板上にシリコンマイクロマシーニング技術によって、１つ、或いは複数のｃ−ＭＵＴを備えた複数のエレメント２５を形成する工程である。
【００８５】
はじめに、図３６に示すように、予め下部電極３５をプリント形成したＦＰＣ（フレキキブル基板）７０を準備する（Ｓ５１）。本実施の形態のＦＰＣ７０は、ポリイミド（ＰＩ）などの可撓性を備えた材料からなる、例えば、厚さ３５μｍの可撓性シート３９と、
この可撓性シート３９上に銅（Ｃｕ）箔に金（Ａｕ）を成膜したもので、例えば、厚さ１８μｍにプリント形成した下部電極３５と、からなる。尚、可撓性シート３９は、ポリイミドによる形成に限らず、製造プロセスのエッチャント（エッチング液）に対する耐性が高く、製造プロセス時の温度に耐えられる可撓性の材料であれば良い。また、下部電極３５は、金が成膜された銅箔に限定することなく、導電性の材料箔であれば良い。
【００８６】
このＦＰＣ７０の下部電極３５が形成された面に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの絶縁材料からなる、例えば、厚さ０．１５μｍの第１絶縁層７１をスパッタリング法により形成する（Ｓ５２）。
【００８７】
次に、第１絶縁層７１上に、第２の実施の形態と同様にして、ここでは、厚さ０．１５μｍのリンガラス（ＰＳＧ）をＣＶＤ法によって成膜し、フォトリソグラフィ法により、図３８に示すように、犠牲層５２をパターン形成する（Ｓ５３）。尚、犠牲層５２は、リンガラスに変えて、フラットパネルなどで用いられている、２００度程度の低温成膜できるポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を利用しても良い。この場合、ドライエッチングの２フッ化キセノン（ＸｅＦ２）を用いて、犠牲層５２の除去に利用することができる。
【００８８】
この犠牲層５２が形成された第１絶縁層７１の上面に、ここでは厚さ０．２μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をＣＶＤ法により成膜し、図３９に示すように、第２絶縁層７２を形成する（Ｓ５４）。そして、犠牲層５２上の第２絶縁層７２の所定の位置に、第２の実施の形態と同様に、犠牲層５２を除去するための薬液などを導入するための、犠牲層除去孔５３を反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により形成する（Ｓ５５）。
【００８９】
次に、ここでもフッ化水素（ＨＦ）を含んだ薬液を用いて、犠牲層５２を形成した犠牲層除去孔５３からエッチング除去する（Ｓ５６）。これにより、第１絶縁層７１と第２絶縁層７２との間に空隙が形成されて、図４１に示すような、キャビティ５１が形成される。
【００９０】
次に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をスパッタリング法によって、第２絶縁層７２上に成膜して、フォトリソグラフ法を用いてエッチングして、犠牲層除去孔５３を封止するプラグ８１を形成する（Ｓ５７）。このプラグ８１は、第２の実施の形態で記載したように、スパッタリング法により、犠牲層除去孔５３の孔面に沿った状態に堆積するため、安定したキャビティ５１の形状を保ったまま、犠牲層除去孔５３を閉塞することができる。
【００９１】
次に、下部電極３５と対向する位置となる、キャビティ５１を形成している第２絶縁層７２上に、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、プラチナ（Ｐｔ）などの導電性材料をスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフ法によって、所定の形状、ここでは表面円形状にエッチングして、図４３に示すように、上部電極３１を形成する（Ｓ５８）。
【００９２】
その後、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を成膜して、図４４に示すように、第３の絶縁層７４を形成する（Ｓ５９）。そして、図４５に示すように、上述した各実施形態と同様に、エレメント２５を形成するため、所定のｃ−ＭＵＴセル３０間にセル群間エッチング溝２８を形成する（Ｓ６０）。これにより、上述した各実施の形態と同様に可撓性シート３９上に分割されたエレメント２５が形成され、このエレメント２５はセル群間エッチング溝２８に沿って変形することができる。すなわち、可撓性シート３９は、剛性が低く変形しやすいため、各エレメント２５に沿って湾曲自在となる。
【００９３】
そして、図示しないが、各実施の形態と同様にして、エレメント２５のエレメント２５を所定の湾曲状態、ここでは、超音波内視鏡１の超音波振動子部２０の形状となる円筒状に合わせて湾曲する（Ｓ６１）。この状態を維持したまま、最後に、パリレンにより、厚さ１．０μｍの外装保護膜を蒸着（例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤなど）により形成する（Ｓ６２）。
【００９４】
このように、誘電体、或いは絶縁体シート、ここではＦＰＣ７０上に薄膜の積み重ねでｃ−ＭＵＴセル３０を形成して、セル群間エッチング溝２８により分割された複数のエレメント２５が可撓性シート３９のみで連結された状態の超音波トランスデューサを形成することができる。
【００９５】
この本実施の形態においても、上述した各実施の形態の効果を奏することができる。  
尚、上述した各実施の形態の方法で製造する振動子エレメント２５は、下部電極３５を含めた可撓性シート３９の剛体部分が夫々のメンブレンの剛性以上に強度を有する構成である。これにより、静電駆動時にメンブレン側のみが変形し、効率よく超音波を送信することができると共に、湾曲時にエレメント部分にダメージを受けない充分な強度を確保している。
【００９６】
本実施の形態では、剛体部がパターニングされた下部電極３５と、絶縁層からなる構成で説明した。しかし、下部電極３５単体そのもので剛体を形成しても、信号側の電極面積が増加することに起因する寄生容量の増加は見られるが、機能的には同様に作用効果が得られる。
【００９７】
また、本実施の形態では、複数の振動子エレメント２５からなる超音波トランスデューサが１つ先端硬性部７に搭載した事例を記載したが、これに限定されること無く、超音波トランスデューサを先端硬性部７に２つ搭載したバイプレーンタイプ、或いは複数の超音波トランスデューサを先端硬性部７に搭載した超音波内視鏡１にも、同様に適用でき同一の作用効果が得られることは言うまでもない。
【００９８】
以上の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００９９】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１００】
以上の実施の形態に説明した発明は、以下の付記項の特徴を有するものである。
【０１０１】
（付記１）
可撓性のある誘電体、又は絶縁材料からなるシートと、
該シートの上面に配設された第１の電極と、
該第１の電極と対向し所定の空隙部を隔てて配設された第２の電極と、
該第２の電極を支持する絶縁層と、
該メンブレンを支持する隔壁部と、
からなる電気的に接続された複数の振動子セルで構成され、
該複数の振動子セルの夫々の上記第１の電極が他の材料を介さず互いに電気的に接続されるように同一部材で形成されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。
【０１０２】
（付記２）
同一の印加電圧、及び帰還電圧により駆動する上記複数の振動子セルにより構成された振動子セル群は、上記シート上に堆積形成されていることを特徴とする付記１に記載の超音波トランスデューサ。
【０１０３】
（付記３）
上記振動子セル群の複数が上記シート上に連設されていることを特徴とする付記２に記載の超音波トランスデューサ。
【０１０４】
（付記４）
上記複数の振動子セル群の隣接する夫々は、上記シートが露出するように、所定の距離で離間して配設されていることを特徴とする付記３に記載の超音波トランスデューサ。
【０１０５】
（付記５）
上記複数の振動子セルは、マイクロマシーニングプロセスを用いた静電容量型超音波探触子であることを特徴とする付記１に記載の超音波トランスデューサ。
【０１０６】
（付記６）
付記１に記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、上記複数の振動子セル群間で上記シートを湾曲させた状態にした後、絶縁性の保護膜を成膜したことを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１の実施の形態に係る、超音波内視鏡の概略構成を説明する図
【図２】同、超音波内視鏡の先端部分の概略構成を示す図
【図３】同、超音波振動子部の構成を説明する図
【図４】同、超音波トランスデューサの上面図
【図５】同、図４の円Ｖを拡大した図
【図６】同、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿ったｃ−ＭＵＴセルの断面図
【図７】同、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿ったｃ−ＭＵＴセルの断面図
【図８】同、同軸ケーブルが接続されたケーブル接続基板部の構成を説明するための斜視図
【図９】同、厚酸化膜付ウエハを示す断面図
【図１０】同、厚酸化膜付ウエハ上に上部電極を形成した状態を示す断面図
【図１１】同、第１絶縁層を形成した状態の厚酸化膜付ウエハを示す断面図
【図１２】同、ＳＯＩウエハを示す断面図
【図１３】同、ＳＯＩウエハにシリコン酸化膜を形成した状態を示す断面図
【図１４】同、下部電極上のシリコン酸化膜をエッチングした状態のＳＯＩウエハを示す断面図
【図１５】同、厚酸化膜付ウエハとＳＯＩウエハを接合した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図１６】同、ＳＯＩウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図１７】同、保護膜が上面に形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図１８】同、可撓性シートを保護膜上に形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図１９】同、厚酸化膜付ウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２０】同、セル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２１】同ｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャート
【図２２】第２の実施の形態に係り、厚酸化膜付ウエハを示す断面図
【図２３】同、厚酸化膜付ウエハ上に上部電極を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２４】同、絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２５】同、犠牲層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２６】同、絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２７】同、犠牲層除去孔が形成され、犠牲層が除去された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２８】同、犠牲層除去孔を封止する絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図２９】同、導電性膜が形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３０】同、下部電極をエッチングにより形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３１】同、絶縁層が形成された状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３２】同、可撓性シートを保護膜上に形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３３】同、厚酸化膜付ウエハのベースシリコンをエッチング除去した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３４】同、セル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３５】同、ｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャート
【図３６】第２の実施の形態に係り、下部電極がプリント形成されたフレキシブルプリント基板を示す断面図
【図３７】同、下部電極上に第１絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３８】同、犠牲層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図３９】同、第２絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４０】同、犠牲層除去孔を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４１】同、犠牲層をエッチングして、キャビティを形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４２】同、犠牲層除去孔を封止するプラグを形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４３】同、上部電極を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図、
【図４４】同、第３絶縁層を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４５】同、セル群間エッチング溝を形成した状態のｃ−ＭＵＴセルの製造過程を示す断面図
【図４６】同、ｃ−ＭＵＴセルの製造工程を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０８】
１・・・超音波内視鏡
７・・・先端硬性部
２０・・・超音波振動子部
２４・・・ケーブル接続基板部
２４ａ・・・印加電極パッド
２４ｃ・・・帰還電極パッド
２４ｂ・・・絶縁部
２５・・・振動子エレメント
２６・・・同軸ケーブル束
２７・・・同軸ケーブル
２７ａ・・・内部導線
２８・・・セル群間エッチング溝
３０・・・ｃ−ＭＵＴセル
３１・・・上部電極
３１ａ・・・伝導部
３２・・・絶縁層
３３・・・外装保護膜
３４，３６，５４，５５，５６，７１，７２，７４・・・絶縁層
３５・・・下部電極
３５Ａ・・・導電性膜
３７・・・内部保護膜
３８・・・メンブレン
３９・・・可撓性シート
４１・・・隔壁部
４３，４６・・・ベースシリコン
４５・・・厚酸化膜付ウエハ
４７・・・ＳＯＩウエハ
４８・・・シリコン熱酸化膜
５１・・・キャビティ
５２・・・犠牲層
５３・・・犠牲層除去孔
５７・・・内部保護膜
８１・・・プラグ
【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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【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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