(57)【要約】【課題】静電型圧力変換器の安定性と感度を高いレベルでバランス良く両立させる。【解決手段】上記目的を達成するための静電型圧力変換器は、基板と、前記基板上の堆積膜からなる電極プレートと、前記電極プレートとの間に間隙のある堆積膜からなるとともに前記間隙を間において前記電極プレートと対向する対向電極を形成しているダイヤフラムと、前記ダイヤフラムより前記電極プレートに近い層に堆積した堆積膜からなるとともに内部応力によって基端部から先端部に向かって前記ダイヤフラムに接近する方向に撓んだ状態で前記ダイヤフラムを押し込んでいる片持梁と、を備える。【選択図】図１
2008244752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の堆積膜からなる電極プレートと、
前記電極プレートとの間に間隙のある堆積膜からなるとともに前記間隙を間において前記電極プレートと対向する対向電極を形成しているダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムより前記電極プレートに近い層に堆積した堆積膜からなるとともに内部応力によって基端部から先端部に向かって前記ダイヤフラムに接近する方向に撓んだ状態で前記ダイヤフラムを押し込んでいる片持梁と、
を備える静電型圧力変換器。
【請求項２】
前記基板はバックキャビティの開口を形成し、
前記電極プレートを形成している堆積膜は第一通気孔を有し、
前記バックキャビティと前記第一通気孔との間における音響抵抗として機能する第二間隙が前記ダイヤフラムの縁部と前記基板の縁部との間にあり、
前記ダイヤフラムを形成している堆積膜の前記バックキャビティの前記開口より外側には、前記第一通気孔と前記第二間隙とを連絡している第二通気孔が形成され、
前記電極プレートと前記ダイヤフラムとの間にある前記間隙は前記第一通気孔に連絡している、
請求項１に記載の静電型圧力変換器。
【請求項３】
前記ダイヤフラムは、先端が前記基板に接触しているとともに前記第二間隙を形成している凸部を有する、
請求項２に記載の静電型圧力変換器。
【請求項４】
前記基板には、表面が前記ダイヤフラムに接触しているとともに前記第二間隙を形成している堆積膜からなる凸部の裏面が接合されている、
請求項２に記載の静電型圧力変換器。
【請求項５】
前記基板には、前記第二間隙を形成している溝が前記バックキャビティの開口から外側に向かって形成されている、
請求項２に記載の静電型圧力変換器。
【請求項６】
前記第二通気孔は複数形成され、
前記ダイヤフラムを形成している堆積膜は、隣り合う前記第二通気孔の間において屈曲した帯状の輪郭を有する、
請求項２に記載の静電型圧力変換器。
【請求項７】
前記片持梁は複層の堆積膜からなる、
請求項１に記載の静電型圧力変換器。
【請求項８】
前記片持梁と前記電極プレートとは少なくとも一部が共通の堆積膜からなる、
請求項１に記載の静電型圧力変換器。
【請求項９】
前記片持梁は、前記ダイヤフラムに向かって突出しているとともに前記ダイヤフラムに先端が接触している凸部を前記先端部に有する、
請求項１に記載の静電型圧力変換器。
【請求項１０】
前記ダイヤフラムは、前記片持梁に向かって突出しているとともに前記片持梁の前記先端部に接触している凸部を有する、
請求項１に記載の静電型圧力変換器。
【請求項１１】
マイクロホンである、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の静電型圧力変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電型圧力変換器およびその製造方法に関し、特にマイクロホンとして好適な静電型圧力変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造プロセスを応用して製造される微小な静電型圧力変換器として例えば所謂シリコンマイクロホンが知られている。特許文献１に記載された静電型圧力変換器では、相対的に剛性の高い電極プレートと相対的に剛性の低いダイヤフラムとによって一対の対向電極が形成されている。また電極プレートとダイヤフラムとの間隙は、バイアス電圧による電界によってダイヤフラムが電極プレートに引きつけられると狭まり、電極プレートに形成されている凸部にダイヤフラムが接触することによって維持される。
【特許文献１】特表２００４−５０６３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし特許文献１に記載された静電型圧力変換器には次に述べる問題がある。すなわち、電極プレートとダイヤフラムとの間隔が狭いほど感度は高まるものの、加圧によって撓んだダイヤフラムがバイアス電圧によって電極プレートに吸着するプルイン現象が起こりやすくなるため機械的振動に対する安定性や定格圧力が低くなるという問題がある。また、ダイヤフラムが電極プレートに引き付けられると、ダイヤフラムと基板との間隔が広がるため、基板に形成されているバックキャビティに通じる空間の音響抵抗が小さくなり、低域の感度が下がるという問題がある。
【０００４】
本発明は、これらの問題に鑑みて創作されたものであって、静電型圧力変換器の安定性と感度を高いレベルでバランス良く両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記目的を達成するための静電型圧力変換器は、基板と、前記基板上の堆積膜からなる電極プレートと、前記電極プレートとの間に間隙のある堆積膜からなるとともに前記間隙を間において前記電極プレートと対向する対向電極を形成しているダイヤフラムと、前記ダイヤフラムより前記電極プレートに近い層に堆積した堆積膜からなるとともに内部応力によって基端部から先端部に向かって前記ダイヤフラムに接近する方向に撓んだ状態で前記ダイヤフラムを押し込んでいる片持梁と、を備える。
この静電型圧力変換器によると、電極プレートとダイヤフラムを構成する膜を堆積した製造過程の状態よりも、電極プレートとダイヤフラムとの間隔が片持梁の内部応力によって広がっている。このため、この静電型圧力変換器によると、電極プレートとダイヤフラムを構成する膜を堆積した製造過程の状態における電極プレートとダイヤフラムの間隔が維持されている静電型圧力変換器に比べて安定性が高くなる。
【０００６】
（２）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記基板はバックキャビティの開口を形成し、かつ、前記電極プレートを形成している堆積膜は第一通気孔を有し、かつ、前記バックキャビティと前記第一通気孔との間における音響抵抗として機能する第二間隙が前記ダイヤフラムの縁部と前記基板の縁部との間にあり、かつ、前記ダイヤフラムを形成している堆積膜の前記バックキャビティの前記開口より外側には、前記第一通気孔と前記第二間隙とを連絡している第二通気孔が形成され、かつ、前記電極プレートと前記ダイヤフラムとの間にある前記間隙は前記第一通気孔に連絡していてもよい。
この静電型圧力変換器によると、ダイヤフラムを変位させる圧力振動は、電極プレートにある第一通気孔を通ってダイヤフラムに伝わる。仮に、ダイヤフラムの電極プレートと反対側の空間容量が狭く、かつ密閉されているとすれば、その空間の圧力が反力として作用するため、ダイヤフラムの変位が小さくなり、その結果感度が低下する。また、その空間の圧力と大気圧との差によってダイヤフラムが破壊される。本発明の場合、これらの問題が解消される。そして、本発明によると、ダイヤフラムと基板との間にある音響抵抗として機能する第二間隙を、ダイヤフラムを構成する堆積膜と基板との間に堆積させなければならない犠牲膜の厚さよりも狭めることができる。したがって、本発明の場合、低域の感度を上げると同時に安定性を高め、低域の感度と安定性を高いレベルでバランスさせることができる。
【０００７】
（３）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記ダイヤフラムは、先端が前記基板に接触しているとともに前記第二間隙を形成している凸部を有していてもよい。
この場合、ダイヤフラムと基板の間隙の広さがダイヤフラムの凸部によって定まるため、感度や安定性を高精度に設定することができる。
【０００８】
（４）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記基板には、表面が前記ダイヤフラムに接触しているとともに前記第二間隙を形成している堆積膜からなる凸部の裏面が接合されていてもよい。
この場合、ダイヤフラムと基板の間隔の広さが基板に接合されている堆積膜からなる凸部によって定まるため、感度や安定性を高精度に設定することができる。
【０００９】
（５）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記基板には、前記第二間隙を形成している溝が前記バックキャビティの開口から外側に向かって形成されていてもよい。
この場合、ダイヤフラムと基板の間隔の広さが基板に形成される溝によって定まるため、感度や安定性を高精度に設定することができる。
【００１０】
（６）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記第二通気孔は複数形成され、前記ダイヤフラムを形成している堆積膜は、隣り合う前記第二通気孔の間において屈曲した帯状の輪郭を有していてもよい。
この場合、ダイヤフラムが変位しやすくなるため、ダイヤフラムとプレートの間隔を広げるとともに低域の感度を上げるために製造時に生じさせることが必要になる片持梁の内部応力を小さくすることができる。
【００１１】
（７）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記片持梁は複層の堆積膜からなっていてもよい。
この場合、膜厚方向に内部応力の変化を作り出すことが容易になる。
【００１２】
（８）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記片持梁と前記電極プレートとは少なくとも一部が共通の堆積膜からなっていてもよい。
この場合、製造コストを低減できる。
【００１３】
（９）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記片持梁は、前記ダイヤフラムに向かって突出しているとともに前記ダイヤフラムに先端が接触している凸部を前記先端部に有していてもよい。
この場合、片持梁をダイヤフラムに接触させるために製造過程で作り出すことが必要になる内部応力が小さくなる。
【００１４】
（１０）上記目的を達成するための静電型圧力変換器において、前記ダイヤフラムは、前記片持梁に向かって突出しているとともに前記片持梁の前記先端部に接触している凸部を有していてもよい。
この場合、片持梁をダイヤフラムに接触させるために製造過程で作り出すことが必要になる内部応力が小さくなる。
【００１５】
（１１）上記目的を達成するための静電型圧力変換器は、マイクロホンであってもよい。
このようなマイクロホンは、低域の感度が高く、感度と安定性のバランスに優れている。
尚、請求項において「〜上に」というときは、技術的な阻害要因がない限りにおいて「上に中間物を介在させずに」と「〜上に中間物を介在させて」の両方を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
１．構造
２．製造方法
３．作用効果
４．他の実施形態
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
【００１７】
１．構造
図１Ａおよび図１Ｂは本発明による静電型圧力変換器の一実施形態としてのコンデンサマイクロホンの要部を示す模式的な断面図である。コンデンサマイクロホン１は、シリコン等からなる基板１６の上に複数の薄膜を堆積したチップであり、図示しない配線基板とカバーとによってパッケージされている。
【００１８】
基板１６には通孔Ｈ４が形成されている。通孔Ｈ４の開口１６１は、図示しない配線基板などによって塞がれているバックキャビティＢＣの開口を形成している。
第一スペーサ膜１５は、基板１６の表面に堆積した例えばＳｉＯ２などの絶縁膜からなる。第一スペーサ膜１５には、ほぼ円形の通孔Ｈ３が形成されている。
ダイヤフラム電極膜１４は、第一スペーサ膜１５の表面に堆積した例えばＰなどの不純物がドープされた多結晶Ｓｉ等の導電膜からなる。
第二スペーサ膜１３は、ダイヤフラム電極膜１４の表面に堆積した例えばＳｉＯ２等の絶縁膜からなる。第二スペーサ膜１３にはほぼ円形の通孔Ｈ２が形成されている。
プレート電極膜１２は、第二スペーサ膜１３の表面に堆積した例えばＰなどの不純物がドープされた多結晶Ｓｉ等の導電膜からなる。プレート電極膜１２には引張方向の内部応力が残っている。
圧縮膜１１は、プレート電極膜１２の表面に堆積した例えばＳｉＯ２等の絶縁膜からなる圧縮膜１１には圧縮方向の内部応力が残っている。
【００１９】
図１Ｃはコンデンサマイクロホン１の要部を示す平面図である。
電極プレート１１０はプレート電極膜１２からなる。プレート電極膜１２は、外縁部が第二スペーサ膜１３に接合され、通孔Ｈ２を塞ぐようにして第二スペーサ膜１３に張り渡されている。電極プレート１１０には第一通気孔としての通孔Ｈ１が複数形成されている。電極プレート１１０の輪郭は、通孔Ｈ２の輪郭によって決まるが、ダイヤフラム１２０との対向部分の面積が広く、十分な撓み剛性が得られる形状であれば特に制限はない。電極プレート１１０は配線のためのパッド１１２に接続されている。
【００２０】
電極プレート１１０とダイヤフラム１２０との間にある第一間隙Ｇ１は、第二スペーサ膜１３に通孔Ｈ２が形成されることによって出現し、片持梁１００が撓むことによって拡大し、ダイヤフラム１２０が基板１６に接触することによって一定している。第一間隙Ｇ１は通孔Ｈ１およびスリットＳを通じて大気圧空間に連絡している。
【００２１】
片持梁１００は、図１Ａに示すようにプレート電極膜１２と圧縮膜１１とからなり、プレート電極膜１２に形成されているスリットＳによって電極プレート１１０から隔てられている。片持梁１００は、基端部が第二スペーサ膜１３に接合され、第二スペーサ膜１３の通孔Ｈ２の中心に向かって突出している。ダイヤフラム電極膜１４に近いプレート電極膜１２に引張方向の内部応力が残っているとともにダイヤフラム電極膜１４から遠い圧縮膜１１に圧縮方向の内部応力が残っているため、片持梁１００は固定端である基端部から自由端である先端部に向かってダイヤフラム１２０に接近する方向に撓んだ状態でダイヤフラム１２０を基板１６に向けて押し込んでいる。
【００２２】
片持梁１００の先端部にはダイヤフラム１２０に向かって突出し、ダイヤフラム１２０に接触している凸部１０１が形成されている。凸部１０１の高さはダイヤフラム電極膜１４とプレート電極膜１２とを隔てている第二スペーサ膜１３の膜厚よりも低い。しかし、内部応力によって片持梁１００が撓んでいるため、凸部１０１の先端はダイヤフラム１２０に接触した状態でダイヤフラム１２０を基板１６に向かって押し込んでいる。凸部１０１はダイヤフラム電極膜１４で形成されていてもよいし、ダイヤフラム電極膜１４に接合されている別の堆積膜で形成されていてもよい。また、凸部１０１は絶縁性であってもよいし、導電性であってもよい。
【００２３】
ダイヤフラム１２０に接近する方向に片持梁１００を撓ませるためには、圧縮方向を正としたとき、片持梁１００の内部応力がダイヤフラム１２０に接近すると小さくなるように、片持梁１００の内部応力が膜厚方向において異なっていることが望ましい。本実施形態のように二層構造の場合において、このように内部応力を膜厚方向において異ならせるには、ダイヤフラム１２０から遠い方の膜に圧縮方向の内部応力を残し、ダイヤフラム１２０から近い方の膜に引張方向の内部応力を残すことが望ましい。単層構造の場合であっても、膜の堆積途中に成膜条件を変えることによって、表面側ほど内部応力（圧縮方向を正とする）が大きくなるように制御することもできる。また、膜の堆積中に成膜条件を変えなくとも、表面側ほど内部応力（圧縮方向を正とする）が大きくなることもある。例えばＰをインサイチュ（in-situ）でドープしながら多結晶Ｓｉを堆積させるときにドープ量を増加したり、多結晶Ｓｉの堆積後に表面側からＰをイオン注入したり、多結晶Ｓｉの堆積後に表面側からランプアニールすると、多結晶Ｓｉ膜の表面側ほど内部応力（圧縮方向を正とする）が大きくなる。尚、引張方向の内部応力だけで片持梁１００をダイヤフラム１２０に接近する方向に撓ませることも可能である。この場合、引張方向の内部応力がダイヤフラム１２０に接近すると大きくなるように片持梁１００を構成する堆積膜を形成すればよい。
【００２４】
図２Ｂはダイヤフラム電極膜１４のパターンを示す平面図である。ダイヤフラム電極膜１４は、ダイヤフラム１２０と、ダイヤフラム１２０を第一スペーサ膜１５に張り渡すための接続部１２１と、ガード電極１３０と、パッド１３１、１２４とを形成している。ダイヤフラム電極膜１４は、例えば不純物としてＰがドープされた多結晶Ｓｉ等の導電膜からなる。ダイヤフラム１２０の輪郭は、基板１６に形成されたバックキャビティＢＣの開口１６１を内包している。すなわち、バックキャビティＢＣの開口１６１はダイヤフラム１２０によって覆われている。
【００２５】
ダイヤフラム１２０とガード電極１３０とは隔てられており、ダイヤフラム１２０とガード電極１３０とを隔てている間隙の一部が通気孔１２２（第二通気孔）を構成している。図２Ｂにおいて通気孔１２２に相当する部分はハッチングによって示されている。通気孔１２２はバックキャビティＢＣの開口１６１よりも外側に形成されているため、ダイヤフラム１２０の縁部と基板１６の縁部との間に第二間隙Ｇ２が形成されている（図１Ｂ参照）。第二間隙Ｇ２はバックキャビティＢＣおよび通気孔１２２と連絡している。したがって、バックキャビティＢＣは、第二間隙Ｇ２、通気孔１２２、第一間隙Ｇ１および通孔Ｈ１を通じて大気圧の空間と連絡している。第二間隙Ｇ２、通気孔１２２、第一間隙Ｇ１および通孔Ｈ１のうち、第二間隙Ｇ２の音響抵抗が最も高い。第二間隙Ｇ２の高さを低く（すなわち凸部１２３の高さを低く）、ダイヤフラム１２０の縁部と基板１６の縁部とが重なる幅を広くするほど、第二間隙Ｇ２の音響抵抗が大きくなり、特に低域の感度が向上する。
【００２６】
図１Ａおよび図２Ｂに示すように、円形のダイヤフラム１２０の外周から外側に向かって接続部１２１が延びている。ダイヤフラム１２０は接続部１２１によってパッド１１２に接続されている。接続部１２１の先端部は第一スペーサ膜１５に接合されているためダイヤフラム１２０は通孔Ｈ３に張り渡されている。接続部１２１は、その輪郭が屈曲した帯状であるため、ダイヤフラム１２０の径方向において弾性係数が小さい。したがって、ダイヤフラム電極膜１４のダイヤフラム１２０の部分の内部応力は接続部１２１によって解放される。このため、ダイヤフラム１２０の圧力に対する変位が大きくなり、全域で感度が増大する。
【００２７】
図１Ａに示すように、ダイヤフラム１２０には基板１６に向かって突出する凸部１２３が形成されている。凸部１２３はダイヤフラム電極膜１４で構成されていてもよいし、ダイヤフラム電極膜１４に接合された別の堆積膜で構成されていてもよい。ダイヤフラム１２０の凸部１２３の先端は基板１６の表面に接触している。このため、凸部１２３によってダイヤフラム１２０と基板１６の間の第二間隙Ｇ２の高さが一定に維持されている。ダイヤフラム１２０の凸部１２３と片持梁１００の凸部１０１との上下の位置関係は、互いに重なる関係でもよいし、重ならない関係でもよい。
【００２８】
２．製造方法
コンデンサマイクロホン１は、半導体デバイスのプロセス技術の応用によって製造される。具体的には、バルク材料である基板１６の上に順次薄膜を堆積させるとともに、エッチングやリフトオフによって間隙を形成することによって図１に示す構造体が形成される。
【００２９】
図２Ａは、コンデンサマイクロホン１の製造工程における中間物を示す模式的な断面図である。基板１６の上に第一スペーサ膜１５、ダイヤフラム電極膜１４、第二スペーサ膜１３、プレート電極膜１２、圧縮膜１１が形成されており、ダイヤフラム電極膜１４とプレート電極膜１２と圧縮膜１１とは完成状態にパターニングされている。基板１６にＤｅｅｐ−ＲＩＥ等によって通孔Ｈ４を形成し、圧縮膜１１をフォトレジストで保護した状態において等方性エッチングにより第一スペーサ膜１５と第二スペーサ膜１３とを選択的に除去すると、図１に示すコンデンサマイクロホン１を形成することができる。第一スペーサ膜１５の通孔Ｈ３の形状と第二スペーサ膜１３の通孔Ｈ２の形状は、基板１６の開口１６１の形状とプレート電極膜１２の通孔Ｈ１とスリットＳの形状によって決まる。
【００３０】
なお、凸部１２３は、その直下層である第一スペーサ膜１５にエッチングにより凹部を形成し、その凹部をダイヤフラム電極膜１４で埋めることによって形成してもよいし、ダイヤフラム電極膜１４とは別の絶縁性または導電性の堆積膜でその凹部を埋め、その堆積膜の凹部からはみ出している部分を平坦化によって除去した後にダイヤフラム電極膜１４を堆積させてもよい。凸部１０１も同様に、その直下層である第二スペーサ膜１３に形成する凹部を型として利用することにより、形成することが出来る。
【００３１】
３．作用効果
図２Ａに示す状態において、プレート電極膜１２および圧縮膜１１の片持梁１００となる部分には膜厚方向において異なる内部応力が生じている。すなわち、前述したとおり、ダイヤフラム電極膜１４に近いプレート電極膜１２よりも圧縮膜１１において圧縮方向に強い内部応力が生じている。このため、第一スペーサ膜１５に通孔Ｈ３が形成され、第二スペーサ膜１３に通孔Ｈ２が形成されると、先端部がダイヤフラム１２０に接近する方向に片持梁１００が撓み、ダイヤフラム１２０に接触した凸部１０１がダイヤフラム１２０を基板１６に向かって押し込む。その結果、ダイヤフラム１２０と電極プレート１１０との第一間隙Ｇ１が拡がり、ダイヤフラム１２０と基板１６との第二間隙Ｇ２が狭まる。このとき、ダイヤフラム電極膜１４においては、屈曲した帯状の接続部１２１がダイヤフラム１２０の径方向に伸びるため、ダイヤフラム１２０の内部応力は引張方向に増大せずに減少する。ダイヤフラム１２０の凸部１２３の先端が基板１６に接触すると片持梁１００および接続部１２１は図１Ａおよび図１Ｂに示す形状で安定する。
【００３２】
大気圧空間とバックキャビティＢＣを連絡する空間における最大の音響抵抗となる第二間隙Ｇ２の高さはダイヤフラム１２０の凸部１２３の高さによって決まる。第二間隙Ｇ２の幅（ダイヤフラムの径方向長さ）は、バックキャビティＢＣの開口１６１からはみ出しているダイヤフラム１２０の幅によって決まる。コンデンサマイクロホン１の低域の感度特性は、第二間隙Ｇ２の高さと幅とバックキャビティの容積によって支配される。
【００３３】
本実施形態によると、低域の感度特性を支配する第二間隙Ｇ２の高さはダイヤフラム電極膜１４が第一スペーサ膜１５の上に堆積した直後の状態におけるダイヤフラム１２０と基板１６との距離よりも小さくなっている。また機械的振動に対する安定性と定格圧力に相関するダイヤフラム１２０と電極プレート１１０との第一間隙Ｇ１の高さは、片持梁１００が変形した結果、第二スペーサ膜１３の膜厚よりも大きくなっている。すなわち本実施形態によると、間隙の高さの設定に堆積膜の内部応力を用いるため、第一間隙Ｇ１を広げながら第二間隙Ｇ２を狭めることができる。従って本実施形態によると、低域の感度を上げながら定格圧力を増大し安定性を高めることができ、感度と安定性を高次元でバランスさせたコンデンサマイクロホン１が実現される。
【００３４】
４．他の実施形態
図３Ａおよび図３Ｂは、第二間隙Ｇ２を形成するための他の実施形態を示す模式的な断面図である。図４および図５は、第二間隙Ｇ２を形成するための他の実施形態を示す模式的な平面図である。図３Ａ、図３Ｂの切断面はそれぞれ図１（Ｃ）に示す１Ａ、１Ｂに対応している。図３Ａ、図３Ｂおよび図４および図５に示すように、第二間隙Ｇ２をダイヤフラム１２０の縁部においてダイヤフラム１２０の径方向に延びる溝１２５によって形成してもよい。また溝１２５の幅は、図４に示すように狭くてもよいし、図５に示すように広くてもよく、適度な音響抵抗が得られるように適宜設計可能である。溝１２５の一端部は通気孔１２２に連なり、その他端部はバックキャビティＢＣの開口１６１に連なっている。この場合、第二間隙Ｇ２の高さは溝１２５の深さによって決まる。溝１２５は、図３Ｃに示すようにダイヤフラム電極膜１４を堆積させる前に、基板１６の上に溝１２５に対応する犠牲膜１７を形成することによって形成できる。犠牲膜１７は第一スペーサ膜１５および第二スペーサ膜１３と同時にエッチング可能な材料であることが望ましい。
【００３５】
図６Ａおよび図６Ｂは、第二間隙Ｇ２を形成するための他の実施形態を示す模式的な断面図である。図７は第二間隙Ｇ２を形成するための他の実施形態を示す模式的な平面図である。図６Ａ、図６Ｂの切断面はそれぞれ図１（Ｃ）に示す１Ａ、１Ｂに対応している。図６Ａ、図６Ｂおよび図７に示すように、第二間隙Ｇ２は基板１６の縁部において開口１６１から外側に向かって延びる溝１６５によって形成してもよい。溝１６５の一端部は通気孔１２２に連なり、その他端部はバックキャビティＢＣの開口１６１に連なっている。この場合、第二間隙Ｇ２の高さは溝１６５の深さによって決まる。図６Ｃに示すように第一スペーサ膜１５を堆積させる前に基板１６に溝１６５を形成し、溝１６５を埋める犠牲膜１８を形成することによって溝１６５を形成できる。犠牲膜１８は第一スペーサ膜１５および第二スペーサ膜１３と同時にエッチング可能な材料であることが望ましい。
【００３６】
図８Ａおよび図８Ｂは、第一間隙Ｇ１、第二間隙Ｇ２を形成するための他の実施形態を示す模式的な断面図である。図８Ａ、図８Ｂの切断面はいずれも図１（Ｃ）に示す１Ａに対応している。図８Ａに示すように、ダイヤフラム１２０と凸部１０１とを一体とし、凸部１０１の先端を片持梁１００に接触させることによって第一間隙Ｇ１の高さを決めてもよい。図８Ａに示すように、基板１６と凸部１２３とを一体とし、凸部１２３の先端にダイヤフラム１２０を接触させることによって第二間隙Ｇ２（図１Ｂ参照）の高さを決めてもよい。つまり、凸部１２３を堆積膜で構成し、その堆積膜の裏面が基板１６に接合されていてもよい。また図８Ｂに示すように、片持梁１００にもダイヤフラム１２０にも凸部を形成しなくてもよい。
【００３７】
その他、電極プレート１１０、ダイヤフラム１２０は一部が絶縁性である単層構造でもよいし、一層以上が導電性である複層構造でもよい。ダイヤフラム１２０および電極プレート１１０は円形でなくともよく、例えば矩形でもよい。片持梁１００はプレート電極膜１２と別の層、例えばプレート電極膜１２とダイヤフラム電極膜１４の間の層にある堆積膜によって構成してもよい。
【００３８】
さらに、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。また、本発明は、コンデンサマイクロホンの他、様々な静電型圧力変換器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（１Ａ）および（１Ｂ）は本発明の実施形態にかかる模式的な断面図。（１Ｃ）は本発明の実施形態にかかる平面図。
【図２】（２Ａ）は本発明の実施形態にかかる模式的な断面図。（２Ｂ）は本発明の実施形態にかかる平面図。
【図３】（３Ａ）、（３Ｂ）および（３Ｃ）は本発明の実施形態にかかる模式的な断面図。
【図４】本発明の実施形態にかかる模式的な平面図。
【図５】本発明の実施形態にかかる模式的な平面図。
【図６】（６Ａ）、（６Ｂ）および（６Ｃ）は本発明の実施形態にかかる模式的な断面図。
【図７】本発明の実施形態にかかる模式的な平面図。
【図８】（８Ａ）および（８Ｂ）は本発明の実施形態にかかる模式的な断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１：コンデンサマイクロホン、１１：圧縮膜、１２：プレート電極膜、１３：第二スペーサ膜、１４：ダイヤフラム電極膜、１５：第一スペーサ膜、１６：基板、１７：犠牲膜、１８：犠牲膜、１００：片持梁、１０１：凸部、１１０：電極プレート、１１２：パッド、１２０：ダイヤフラム、１２１：接続部、１２２：通気孔、１２３：凸部、１２４：パッド、１２５：溝、１３０：ガード電極、１３１：パッド、１６１：開口、１６２：通孔、１６５：溝、ＢＣ：バックキャビティ、Ｇ１：第一間隙、Ｇ２：第二間隙、Ｈ１：通孔、Ｈ２：通孔、Ｈ３：通孔、Ｈ４：通孔、Ｓ：スリット
【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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