(57)【要約】【課題】エレクトレットコンデンサマイクにおいてエレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを防止する。【解決手段】エレクトレット４を有するメンブレン２（下部電極）と、メンブレン２との間にエアギャップ３を介在させて配置された上部電極１とを有するエレクトレットコンデンサマイクを製造する際に、エアギャップ３の内部に対して撥水化処理を行う前に脱ガス処理を行う。【選択図】図１
2008182666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトレットを有する第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有するエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記エアギャップの内部に対して脱ガス処理を行う工程（ａ）と、
前記工程（ａ）よりも後に、少なくとも前記エアギャップの内部に対して撥水化処理を行う工程（ｂ）とを備えていることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記工程（ｂ）は、ＨＭＤＳ雰囲気中において加熱処理を用いて行われることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記工程（ａ）は、真空処理若しくはベーキング処理又はそれら両方の処理を用いて行われることを特徴とするエレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項４】
エレクトレットを有する振動可能な第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有する一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいて、
前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれの表面における少なくとも前記エアギャップに面する箇所が、シリル基で終端したＳｉＯＮ膜によって覆われていることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイク。
【請求項５】
請求項４に記載の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいて、
前記シリル基はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基であることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイク。
【請求項６】
エレクトレットを有する振動可能な第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有し、且つ、前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれの表面における少なくとも前記エアギャップに面する箇所がＳｉＮ膜によって覆われている一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記エアギャップの内部に対して脱ガス処理を行う工程（ａ）と、
前記工程（ａ）よりも後に、少なくとも前記ＳｉＮ膜の表面を酸化してＳｉＯＮ膜を形成する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）よりも後に、少なくとも前記ＳｉＯＮ膜の表面に対してシリル基置換を行う工程（ｃ）とを備えていることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記工程（ｂ）でプラズマ酸化を用いることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記工程（ｃ）は、ＨＭＤＳ雰囲気中において加熱処理を用いて行われることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、
前記工程（ａ）は、真空処理若しくはベーキング処理又はそれら両方の処理を用いて行われることを特徴とする一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響検出機構の製造方法に関し、特に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成するエレクトレットコンデンサマイク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトレットコンデンサマイクは、平行平板コンデンサを有する超小型マイクであって、その動作原理は、音圧の変動に反応してコンデンサの一方の電極が振動すると、コンデンサの静電容量が変化し、当該変化が最終的に電圧の信号に変換されるというものである。
【０００３】
エレクトレットコンデンサマイクには、複数の部品を貼り合わせて製造する貼り合わせ型と、半導体技術つまりＭＥＭＳ技術を応用してマイク全体を一体的に製造する一体形成型とが存在する。
【０００４】
貼り合わせ型は、その製造が簡単であるために長く主流であったが、貼り合わせ技術を用いるため、耐熱性向上、小型化、コスト低減、及び貼り合わせ部における加工信頼性の向上等に限界が存在する。そこで、半導体技術を応用してマイク全体を一体的に製造する一体形成型エレクトレットコンデンサマイクが実用化され始めている。
【０００５】
以下、特許文献１に開示された、従来の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの一例について、図８を参照しながら詳細に説明する。
【０００６】
図８は、特許文献１に示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの断面図である。
【０００７】
図８に示すように、半導体基板２０１の上にシリコン酸化膜２０２が形成されていると共に、所定の部分（周縁部）を残して半導体基板２０１及びシリコン酸化膜２０２を除去することによりメンブレン領域２１３が形成されている。ここで、メンブレン領域２１３とは、後述する振動膜２１２が外部から圧力を受けて振動することを可能とするために半導体基板２０１が部分的に除去された領域である。シリコン酸化膜２０２上にはシリコン窒化膜２０３がメンブレン領域２１３を覆うように形成されている。シリコン窒化膜２０３の上には、下部電極２０４及び引き出し配線２１５となる１つの導電膜が形成されている。シリコン窒化膜２０３、下部電極２０４及び引き出し配線２１５のそれぞれの上にはシリコン酸化膜２０５及びシリコン窒化膜２０６が順次形成されている。ここで、下部電極２０４及びシリコン酸化膜２０５にはリークホール２０７が形成されている。また、シリコン窒化膜２０３及びシリコン窒化膜２０６は、リークホール２０７が形成され且つメンブレン領域２１３に位置する部分の下部電極２０４及びシリコン酸化膜２０５を覆うように形成されている。
【０００８】
尚、メンブレン領域２１３に位置する部分のシリコン窒化膜２０３、下部電極２０４、シリコン酸化膜２０５及びシリコン窒化膜２０６によって振動膜２１２が構成される。また、シリコン酸化膜２０５は、電荷を蓄えたエレクトレット膜である。さらに、シリコン窒化膜２０６の上方には、シリコン窒化膜２１４により覆われた導電膜からなる固定膜（上部電極）２１０が形成されている。振動膜２１２と固定膜２１０との間にはエアギャップ２０９が形成されており、メンブレン領域２１３の外側に位置する部分のシリコン窒化膜２０６及びシリコン酸化膜２０２のそれぞれと固定膜２１０との間には、シリコン酸化膜２０８が形成されている。エアギャップ２０９は、少なくともメンブレン領域２１３を覆うように形成されている。エアギャップ２０９の上方に位置する部分の固定膜２１０（又はそれを覆うシリコン窒化膜２１４）には、複数のアコースティックホール２１１が形成されている。引き出し配線２１５の一部分が露出するようにシリコン窒化膜２１４、固定膜２１０及びシリコン酸化膜２０８に開口部２１６が設けられていると共に、固定膜２１０の一部分が露出するようにシリコン窒化膜２１４に開口部２１７が設けられている。
【０００９】
図９（ａ）〜（ｆ）は、特許文献１に示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクと基本構造を同じくする従来のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を模式的に示した図である。尚、図９（ａ）〜（ｆ）において、図８に示すエレクトレットコンデンサマイクと同一の構成要素には同一の符号を付すことにより重複する説明を省略すると共に、説明の簡単のために一部の構成要素の図示を省略する。
【００１０】
まず、図９（ａ）に示すように、シリコンよりなる半導体基板２０１の表面及び裏面にシリコン酸化膜２０２を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、半導体基板２０１の表面側のシリコン酸化膜２０２の上にシリコン窒化膜２０３、下部電極２０４となる導電膜、シリコン酸化膜２０５及びシリコン窒化膜２０６を順次成膜すると共にリソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることによって、下部電極２０４、リークホール２０７及び振動膜２１２を形成する。
【００１１】
その後、図９（ｃ）に示すように、最終的にエアギャップ２０９が設けられる犠牲層酸化膜２１８を成膜する。
【００１２】
次に、図９（ｄ）に示すように、成膜とリソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることによって、犠牲層酸化膜２１８の上に、シリコン窒化膜２１４（図示省略）により覆われた導電膜からなり且つ凹凸構造を有する固定膜２１０を形成した後、固定膜２１０にアコースティックホール２１１を開口する。その後、図９（ｅ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることにより、半導体基板２０１の裏面側から当該基板を貫通して当該基板表面側のシリコン酸化膜２０２に達する貫通穴２１９を形成する。
【００１３】
次に、図９（ｆ）に示すように、アコースティックホール２１１を通じて犠牲層酸化膜２１８を部分的にウェットエッチングすることにより、固定膜２１０と振動膜２１２との間にエアギャップ２０９を形成する。このとき、リークホール２０７を通じて半導体基板２０１の表面側のシリコン酸化膜２０２も部分的にエッチングされる。
【００１４】
このようにして、下部電極及びエレクトレットの機能を有する振動膜２１２と、上部電極の機能を有する固定膜２１０とがエアギャップ２０９を挟んで対向して配置された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクが完成する。
【００１５】
ところで、エレクトレットコンデンサマイクは、アコースティックホールを通じてエレクトレット膜が外気に露出する構造を有しているため、高温多湿な環境と低温低湿な環境との間を行き来して使用された場合、つまり、結露環境において使用された場合、外気に通じる開口部（アコースティックホール及びリークホール）の面積が小さいエアギャップの内部は特に結露しやすい厳しい環境となる。このため、振動膜と固定膜とが結露により密着してしまい、その結果、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークしやすいという問題点を潜在的に有している。
【００１６】
そこで、この問題点を解決するために、特許文献２には、貼り合わせ型のエレクトレットコンデンサマイクをＨＭＤＳ（hexamethyldisilazane）雰囲気中に放置することによってエアギャップ内を撥水化し、それにより、振動膜と固定膜とが結露により密着することを防止し、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを防止する方法が提案されている。
【００１７】
以下、特許文献２に示す貼り合わせ型のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１０（ａ）〜（ｆ）は、特許文献２に示された、従来のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を示した図である。
【００１８】
まず、図１０（ａ）に示すように、半導体基板３０１の表面及び裏面にシリコン酸化膜３０２を形成する。次に、図１０（ｂ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることにより、半導体基板３０１の上部を基板表面側のシリコン酸化膜３０２と共に選択的に除去して、エアギャップ３０９（図１０（ｆ）参照）となる窪みを形成する。
【００１９】
その後、図１０（ｃ）に示すように、当該窪みに露出する半導体基板３０１の表面にシリコン酸化膜３０２を再形成する。その後、図１０（ｄ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることにより、半導体基板３０１の裏面側から半導体基板３０１を貫通して前記窪み内のシリコン酸化膜３０２に達する貫通穴３１９を形成する。
【００２０】
続いて、図１０（ｅ）に示すように、製造途中のエレクトレットコンデンサマイクをＨＭＤＳ雰囲気中に放置することによって、シリコン酸化膜３０２を撥水化する（図中において撥水性を有する箇所を符号３２２（黒丸）で表す）。
【００２１】
最後に、図１０（ｆ）に示すように、半導体基板３０１の表面側に、前記窪みを覆うように振動膜３１２を貼り付ける。振動膜３１２は、例えばシリコン酸化膜のような絶縁膜の上に導電膜が形成された膜構成を有する。これにより、半導体基板３０１が下部電極の役割を有し、振動膜３１２により覆われた前記窪みがエアギャップ３０９となり、エアギャップ３０９内に配置されたシリコン酸化膜３０２がエレクトレットとなる貼り合わせ型エレクトレットコンデンサマイクを製造することができる。
【特許文献１】特開２００６−０７４１０２号公報
【特許文献２】米国特許４９１０８４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、特許文献２に記載されているようにＨＭＤＳ材料を用いてエレクトレットコンデンサマイクに対して撥水化処理を行っても、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを十分に防止できないという問題がある。
【００２３】
前記に鑑み、本発明は、エレクトレットコンデンサマイクにおいてエレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを確実に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記の目的を達成するために、本願発明者は、結露環境においてもエレクトレットから外気への電荷のリークを防止できる方法として、まず、次のような発明を想到した。
【００２５】
すなわち、本発明に係る第１のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法は、エレクトレットを有する第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有するエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記エアギャップの内部に対して脱ガス処理を行う工程（ａ）と、前記工程（ａ）よりも後に、少なくとも前記エアギャップの内部に対して撥水化処理を行う工程（ｂ）とを備えている。
【００２６】
本発明の第１のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法によると、エアギャップの内部に対して撥水化処理を行う前に脱ガス処理を行うため、エアギャップ内に残留する水分やアルコール分等を脱ガス処理により気化して除去してから、撥水化処理を行うことができる。このため、エアギャップの内部の撥水化処理を確実に行うことができるので、エアギャップの内壁等は強固な撥水性を有するようになる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の第１のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記工程（ｂ）は、ＨＭＤＳ雰囲気中において加熱処理を用いて行われることが好ましい。
【００２８】
このようにすると、脱ガス処理により水分やアルコール分等が除去されてＯＨ基のみが残った状態のエアギャップの内部において、ＯＨ基（正確にはＯＨ基のＨ）をＳｉ（ＣＨ3 ）3 基と置換することができるので、エアギャップの内壁等は強固な撥水性を有するようになる。
【００２９】
また、本発明の第１のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記工程（ａ）は、真空処理若しくはベーキング処理又はそれら両方の処理を用いて行われることが好ましい。
【００３０】
このようにすると、エアギャップ内に残留する水分やアルコール分等を確実に気化して除去することができる。
【００３１】
尚、本発明の第１のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、脱ガス処理と撥水化処理とを同じチャンバー内で行ってもよいし又は異なるチャンバー内で行ってもよい。
【００３２】
ところで、貼り合わせ型のエレクトレットコンデンサマイクにおいては、特許文献２に記載されているように、ＨＭＤＳ環境内に放置することによって、振動膜及び固定膜の撥水性を向上させて、振動膜と固定膜とが結露により密着することを防止し、それにより、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを防止することがある程度可能となる。しかし、近年注目されている一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造においては、特許文献２に開示された撥水化処理をそのまま適用したとしても、振動膜及び固定膜のいずれに対しても十分な撥水性を持たせることはできず、その結果、振動膜と固定膜とが結露により密着する事態を回避することができない。すなわち、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいては、貼り合わせ型エレクトレットコンデンサマイクと比較しても、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを防止することがさらに困難になる。
【００３３】
そこで、本願発明者は、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいても、振動膜及び固定膜の双方の撥水性を向上させ、結露に起因する振動膜と固定膜との密着を防止し、それにより、エレクトレットに蓄えられた電荷が外気へリークすることを防止することを目的として、以下のような検討を行った。すなわち、本願発明者は、撥水化処理により生じる振動膜及び固定膜の撥水性が、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクと貼り合わせ型エレクトレットコンデンサマイクとで大きく異なる原因を調べるため、特許文献１に開示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法に特許文献２に開示された撥水化処理を適用した場合と、特許文献２に開示されたエレクトレットコンデンサマイクの製造方法とを詳細に比較検討した。その結果、次のような知見を得た。
【００３４】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、特許文献１に開示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法に特許文献２に開示された撥水化処理を適用した場合におけるエアギャップ内壁での撥水化処理の様子を説明するための図である。
【００３５】
図９（ｆ）に示すように、一体形成型のエレクトレットコンデンサマイクの製造においては、犠牲層酸化膜２１８を部分的にウェットエッチングすることにより、固定膜２１０と振動膜２１２との間にエアギャップ２０９を形成する工程がある。このとき、図１１（ａ）に示すように、シリコン窒化膜２０６（振動膜２１２の上面に形成されている）、及びシリコン窒化膜２１４（固定膜２１０の下面に形成されており、開口（アコースティックホール２１１）が設けられている）のそれぞれの近傍には、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基による置換を阻害するアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等が存在する。しかも、シリコン窒化膜２０６及びシリコン窒化膜２１４のそれぞれの表面には、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基置換の対象となるＯＨ基がそもそも少ない。従って、ＨＭＤＳ雰囲気中に放置したとしても、図１１（ｂ）に示すように、シリコン窒化膜２０６及びシリコン窒化膜２１４のそれぞれの表面に存在するＳｉ（ＣＨ3 ）3 基の密度は小さく、その結果、固定膜２１０においても振動膜２１２においても十分な撥水性が得られないと推測される。尚、ＨＭＤＳ環境下において、ＯＨ基がＳｉ（ＣＨ3 ）3 基に置換されて撥水性を生じることは、レジスト密着性の向上を目的とする技術として公知である（特許文献２）。
【００３６】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、特許文献２に開示されたエレクトレットコンデンサマイクの製造方法におけるエアギャップ内壁での撥水化処理の様子を説明するための図である。
【００３７】
図１０（ａ）〜（ｆ）に示すように、貼り合わせ型エレクトレットコンデンサマイクの製造においては、エアギャップ３０９となる窪みを先に形成してから振動膜３１２を貼り合わせるため、図１２（ａ）に示すように、基板表面に固着されているシリコン酸化膜３０２の近傍には、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基による置換を阻害するアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等がほとんど存在していない。また、シリコン酸化膜３０２の表面には、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基置換の対象となるＯＨ基が豊富に存在する。従って、ＨＭＤＳ雰囲気中に放置すると、図１２（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜３０２の表面に存在するＳｉ（ＣＨ3 ）3 基の密度は非常に高くなり、その結果、シリコン酸化膜３０２の表面において十分な撥水性が得られると推測される。尚、撥水化処理の後に基板側に貼り付けられる振動膜３１２については、撥水性の良い材料を採用することができ、それにより、問題の発生を防止することができる。
【００３８】
そこで、本願発明者は、前述の知見に基づいて、結露環境にある一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいても、エレクトレットから外気への電荷のリークを防止できる方法として、以下のような発明を想到した。
【００３９】
すなわち、本発明に係る第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法は、エレクトレットを有する振動可能な第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有し、且つ、前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれの表面における少なくとも前記エアギャップに面する箇所がＳｉＮ膜によって覆われている一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法を前提とし、前記エアギャップの内部に対して脱ガス処理を行う工程（ａ）と、前記工程（ａ）よりも後に、少なくとも前記ＳｉＮ膜の表面を酸化してＳｉＯＮ膜を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）よりも後に、少なくとも前記ＳｉＯＮ膜の表面に対してシリル基置換を行う工程（ｃ）とを備えている。
【００４０】
本発明の第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法によると、エアギャップの内部に対して撥水化処理つまりシリル基置換（シリル化）を行う前に脱ガス処理を行うため、エアギャップ内に残留する水分やアルコール分等を脱ガス処理により気化して除去してから、撥水化処理を行うことができる。また、シリル基置換を行う前に,第１の電極及び第２の電極のそれぞれを覆うＳｉＮ膜の表面を酸化してＳｉＯＮ膜を形成するため、シリル基置換の対象となるＯＨ基を豊富にすることができる。このため、エアギャップ内壁のシリル基置換を確実に行うことができるので、第１の電極及び第２の電極のそれぞれの表面におけるエアギャップに面する箇所等は強固な撥水性を有するようになる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、エレクトレットを有する第１の電極（振動膜）と第２の電極（固定膜）とが結露により密着することを防止でき、それにより、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００４１】
本発明の第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記工程（ｂ）でプラズマ酸化を用いることが好ましい。
【００４２】
このようにすると、外気に通じる開口部（アコースティックホール及びリークホール）の面積が小さいエアギャップの内部においても、第１の電極及び第２の電極のそれぞれを覆うＳｉＮ膜の表面を確実に酸化してＳｉＯＮ膜を形成することができる。また、プラズマ酸化に代えて、例えば酸素含有雰囲気中での長時間のベーキング処理（熱酸化）等を用いても、同様の効果が得られる。
【００４３】
本発明の第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記工程（ｃ）は、ＨＭＤＳ雰囲気中において加熱処理を用いて行われることが好ましい。
【００４４】
このようにすると、脱ガス処理により水分やアルコール分等が除去されてＯＨ基のみが残った状態のエアギャップの内部において、ＯＨ基（正確にはＯＨ基のＨ）をＳｉ（ＣＨ3 ）3 基と置換することができるので、エアギャップの内壁等は強固な撥水性を有するようになる。また、ＨＭＤＳは安価で容易に入手可能な汎用シリル化剤であるため、シリル基置換を低コストで実施することができる。
【００４５】
本発明の第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法において、前記工程（ａ）は、真空処理若しくはベーキング処理又はそれら両方の処理を用いて行われることが好ましい。
【００４６】
このようにすると、エアギャップ内に残留する水分やアルコール分等を確実に気化して除去することができる。
【００４７】
また、本発明に係るエレクトレットコンデンサマイクは、エレクトレットを有する振動可能な第１の電極と、前記第１の電極との間にエアギャップを介在させて配置された第２の電極とを有する一体形成型エレクトレットコンデンサマイクを前提とし、前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれの表面における少なくとも前記エアギャップに面する箇所が、シリル基（３置換シリル基を含む）で終端したＳｉＯＮ膜によって覆われている。
【００４８】
すなわち、本発明に係るエレクトレットコンデンサマイクは、前述の本発明の第２のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法により得られるエレクトレットコンデンサマイクであって、第１の電極及び第２の電極のそれぞれの表面におけるエアギャップに面する箇所が、シリル基で終端したＳｉＯＮ膜によって覆われているため、エレクトレットを有する第１の電極（振動膜）及び第２の電極（固定膜）のそれぞれが強固な撥水性を有するようになる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、振動膜と固定膜とが結露により密着することを防止でき、それにより、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００４９】
本発明のエレクトレットコンデンサマイクにおいて、前記シリル基はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基であることが好ましい。
【００５０】
このようにすると、安価で容易に入手可能な汎用シリル化剤であるＨＭＤＳを用いて、本発明のエレクトレットコンデンサマイクを製造することができるので、製造コストを抑制することができる。また、ＨＭＤＳに代えて、例えばＴＭＳＡ（N-Trimethylsilylacetamide ）又はＢＳＡ（N,O-Bis(trimethylsilyl)-acetamide ）等の他のシリル化剤等を用いても、同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によると、エアギャップ内に残留する水分やアルコール分等を脱ガス処理により除去してから撥水化処理を行うため、エアギャップの内壁等に強固な撥水性を持たせることができる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００５２】
また、本発明によると、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造において撥水化処理つまりシリル基置換を行う前に、第１の電極及び第２の電極のそれぞれを覆うＳｉＮ膜の表面を酸化してＳｉＯＮ膜を形成するため、シリル基置換の対象となるＯＨ基を豊富にすることができる。このため、エアギャップ内壁のシリル基置換を確実に行うことができるので、第１の電極及び第２の電極のそれぞれの表面におけるエアギャップに面する箇所等は強固な撥水性を有するようになる。従って、結露しやすい厳しい環境にある一体形成型エレクトレットコンデンサマイクにおいても、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
図１（ａ）〜（ｈ）は、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を示す断面図である。
【００５５】
まず、図１（ａ）に示すように、例えばシリコンよりなる半導体基板１３の表面及び裏面に例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜１４を形成する。次に、図１（ｂ）に示すように、半導体基板１３の表面側の絶縁膜１４の上に、例えば下部電極となる導電膜上にエレクトレットとなる絶縁膜が積層されてなるメンブレン２を形成した後、メンブレン２にリークホール２３を形成する。
【００５６】
次に、図１（ｃ）に示すように、メンブレン２の上に例えばシリコン酸化膜からなる犠牲層２０を形成した後、図１（ｄ）に示すように、犠牲層２０の上に上部電極１を形成する。その後、図１（ｅ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組合せて用いることにより、上部電極１に音孔２５を形成した後、図１（ｆ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組合せて用いることにより、半導体基板１３の裏面側から半導体基板１３を貫通して基板表面側の絶縁膜１４に達する貫通穴８を形成する。
【００５７】
次に、図１（ｇ）に示すように、音孔２５を通して犠牲層２０を部分的にウェットエッチングすることにより、上部電極１とメンブレン２（下部電極）との間にエアギャップ３を形成する。このとき、リークホール２３を通して半導体基板１３の表面側の絶縁膜１４も部分的にエッチングされる。
【００５８】
最後に、図１（ｈ）に示すように、エアギャップ３内を含む半導体基板１３に対して例えばＨＭＤＳによる撥水化処理（撥水化された箇所を符号５（黒丸）で表す）を行う。これにより、エアギャップ３内に配置されたメンブレン２の一部である絶縁膜をエレクトレット４とするエレクトレットコンデンサマイクを完成させる。
【００５９】
本実施形態の特徴は、前記撥水化処理を行う前に、エアギャップ３の内部に対して脱ガス処理を行うことである。脱ガス処理は、例えば２５Ｐａ以下の圧力に１時間以上に亘り半導体基板１３をさらす真空処理と、例えば３００℃以上の温度に２４時間以上に亘り半導体基板１３をさらすベーキング処理との組み合わせにより実施される。尚、脱ガス処理の条件としては、熱的昇温脱離分析結果において水分やアルコール分等のピークが現れない条件を用いる。図２（ａ）は本実施形態の脱ガス処理前の熱的昇温脱離分析結果の一例を示し、図２（ｂ）は本実施形態の脱ガス処理後の熱的昇温脱離分析結果の一例を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、脱ガス処理前に見られたピークが脱ガス処理後には消滅していることがわかる。
【００６０】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法における脱ガス処理及び撥水化処理の組み合わせによる撥水化メカニズムを説明するための図である。尚、図３（ａ）及び（ｂ）において、エアギャップ内壁を方形で表している。
【００６１】
本実施形態の脱ガス処理を実施すると、図３（ａ）に示すように、エアギャップ内壁等に残存するアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等が気化して除去され、その結果、エアギャップ内はＯＨ基のみが残った状態となる。
【００６２】
続いて、例えばＨＭＤＳ（つまりＳｉ（ＣＨ3 ）3 −ＮＨ−Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 ）による撥水化処理を実施すると、図３（ｂ）に示すように、エアギャップ内のＯＨ基（正確にはＯＨ基のＨ）がＳｉ（ＣＨ3 ）3 基と置換され、その結果、エアギャップの内壁等は強固な撥水性を有することになる。
【００６３】
図４は、比較例として、エアギャップ内に対して撥水化処理のみを実施する従来のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法における撥水化メカニズムを説明するための図である。尚、図４において、エアギャップ内壁を方形で表している。
【００６４】
従来のように、ＨＭＤＳによる撥水化処理のみを実施した場合、エアギャップ内壁等にアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等が残存した状態で撥水化処理が行われるため、アルコールの分子や水の分子等のＯＨ基（正確にはＯＨ基のＨ）がＳｉ（ＣＨ3 ）3 基と置換されてしまう。このため、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基によるエアギャップ内のＯＨ基の置換が不十分となって、エアギャップの内壁等のミクロな領域において撥水化が不十分な状態となり、その結果、結露環境においてエレクトレットから外気に電荷がリークすることになる。
【００６５】
以上に説明したように、本実施形態によると、エアギャップ内部に対して撥水化処理を行う前に脱ガス処理を行うため、エアギャップ内部に残留する水分やアルコール分等を脱ガス処理により気化して除去してから、撥水化処理を行うことができる。このため、エアギャップ内部の撥水化処理を確実に行うことができるので、エアギャップ内壁等は強固な撥水性を有するようになる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００６６】
尚、本実施形態において、エレクトレットとなる絶縁材料は、着電特性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等を用いることができる。
【００６７】
また、本実施形態において、撥水化処理にＨＭＤＳを用いたが、これに代えて、例えばＴＭＳＡ（N-Trimethylsilylacetamide ）又はＢＳＡ（N,O-Bis(trimethylsilyl)-acetamide ）等の他のシリル化剤等を用いることができる。
【００６８】
また、本実施形態において、脱ガス処理として、真空処理及びベーキング処理の両方を行ったが、これに代えて、真空処理又はベーキング処理のいずれか一方のみを行ってもよい。
【００６９】
また、本実施形態において、脱ガス処理と撥水化処理とを同じチャンバー内で行ってもよいし又は異なるチャンバー内で行ってもよい。
【００７０】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイク及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００７１】
図５は、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイク、具体的には一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの断面図である。
【００７２】
図５に示すように、半導体基板１０１の上にシリコン酸化膜１０２が形成されていると共に、所定の部分（例えば周縁部）を残して半導体基板１０１及びシリコン酸化膜１０２を除去することによりメンブレン領域１１３が形成されている。ここで、メンブレン領域１１３とは、後述する振動膜１１２が外部から圧力を受けて振動することを可能とするために半導体基板１０１が部分的に除去された領域である。シリコン酸化膜１０２上にはシリコン窒化膜１０３がメンブレン領域１１３を覆うように形成されている。シリコン窒化膜１０３の上には、下部電極１０４及び引き出し配線１１５となる１つの導電膜が形成されている。シリコン窒化膜１０３、下部電極１０４及び引き出し配線１１５のそれぞれの上にはシリコン酸化膜１０５及びシリコン窒化膜１０６が順次形成されている。ここで、下部電極１０４及びシリコン酸化膜１０５にはリークホール１０７が形成されている。また、シリコン窒化膜１０３及びシリコン窒化膜１０６は、リークホール１０７が形成され且つメンブレン領域１１３に位置する部分の下部電極１０４及びシリコン酸化膜１０５を覆うように形成されている。
【００７３】
尚、メンブレン領域１１３に位置する部分のシリコン窒化膜１０３、下部電極１０４、シリコン酸化膜１０５及びシリコン窒化膜１０６によって振動膜１１２が構成されている。また、シリコン酸化膜１０５は、電荷を蓄えたエレクトレット膜である。さらに、シリコン窒化膜１０６の上方には、シリコン窒化膜１１４により覆われた導電膜からなる固定膜（上部電極）１１０が形成されている。振動膜１１２と固定膜１１０との間にはエアギャップ１０９が形成されており、メンブレン領域１１３の外側に位置する部分のシリコン窒化膜１０６及びシリコン酸化膜１０２のそれぞれと固定膜１１０との間には、シリコン酸化膜１０８が形成されている。エアギャップ１０９は、少なくともメンブレン領域１１３を覆うように形成されている。エアギャップ１０９の上方に位置する部分の固定膜１１０（又はそれを覆うシリコン窒化膜１１４）には、複数のアコースティックホール１１１が形成されている。引き出し配線１１５の一部分が露出するようにシリコン窒化膜１１４、固定膜１１０及びシリコン酸化膜１０８に開口部１１６が設けられていると共に、固定膜１１０の一部分が露出するようにシリコン窒化膜１１４に開口部１１７が設けられている。
【００７４】
本実施形態の特徴は、シリコン窒化膜１０３、シリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４のそれぞれの表面部（具体的にはエアギャップ１０９及び外気に面する箇所）にＳｉＯＮ膜１５１が形成されており、ＳｉＯＮ膜１５１が例えばＳｉ（ＣＨ3 ）3 基等のシリル基で終端された表面（以下、シリル基終端表面１５３と称する）を有していることである。すなわち、エレクトレットを有する振動可能な下部電極１０４、及び固定膜１１０である上部電極のそれぞれの表面におけるエアギャップ１０９に面する箇所は、シリル基で終端したＳｉＯＮ膜１５１によって覆われている。
【００７５】
尚、半導体基板１０１の露出表面、開口部１１６における引き出し配線１１５の露出表面、及び開口部１１７における固定膜１１０の露出表面にはシリコン酸化膜１５２が形成されており、シリコン酸化膜１５２もシリル基終端表面１５３を有している。尚、シリコン酸化膜１５２の膜厚は１ｎｍ程度以下であるため、開口部１１６及び１１７におけるプローブ検査やワイヤボンディング等には全く問題がない。
【００７６】
以下、本実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法、具体的には、図５に示す本実施形態の一体形成型エレクトレットコンデンサマイクと基本構造を同じくするエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を示す断面図である。尚、図６（ａ）〜（ｇ）において、図５に示すエレクトレットコンデンサマイクと同一の構成要素には同一の符号を付すことにより重複する説明を省略すると共に、説明の簡単のために一部の構成要素の図示を省略する。
【００７７】
まず、図６（ａ）に示すように、例えばシリコンよりなる半導体基板１０１の表面及び裏面に絶縁膜、例えばシリコン酸化膜１０２を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、半導体基板１０１の表面側のシリコン酸化膜１０２の上にシリコン窒化膜１０３、下部電極１０４となる導電膜、シリコン酸化膜１０５及びシリコン窒化膜１０６を順次成膜すると共にリソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることによって、下部電極１０４、リークホール１０７及び振動膜２１２を形成する。
【００７８】
その後、図６（ｃ）に示すように、最終的にエアギャップ１０９が設けられる犠牲層酸化膜１１８を成膜する。
【００７９】
次に、図６（ｄ）に示すように、成膜とリソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることによって、犠牲層酸化膜１１８の上に、シリコン窒化膜１１４（図示省略）により覆われた導電膜からなり且つ凹凸構造を有する固定膜１１０を形成した後、固定膜１１０にアコースティックホール１１１を開口する。その後、図６（ｅ）に示すように、リソグラフィとエッチングとを組み合わせて用いることにより、半導体基板１０１の裏面側から当該基板を貫通して当該基板表面側のシリコン酸化膜１０２に達する貫通穴１１９を形成する。
【００８０】
次に、図６（ｆ）に示すように、アコースティックホール１１１を通じて犠牲層酸化膜１１８を部分的にウェットエッチングすることにより、導電膜からなる固定膜１１０と振動膜１１２との間にエアギャップ１０９を形成する。このとき、リークホール１０７を通じて半導体基板１０１の表面側のシリコン酸化膜１０２も部分的にエッチングされる。また、下部電極１０４、及び固定膜１１０である上部電極のそれぞれの表面におけるエアギャップ１０９に面する箇所はシリコン窒化膜１０６及び１１４によって覆われている。
【００８１】
このようにして、下部電極及びエレクトレットの機能を有する振動膜１１２と、上部電極の機能を有する固定膜１１０とがエアギャップ１０９を挟んで対向して配置された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの構造が完成する。
【００８２】
最後に、図６（ｇ）に示すように、エアギャップ１０９内を含む本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクに対して、後述する撥水化処理（撥水化された箇所を符号１６２（黒丸）で表す）を行う。これにより、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクを完成させる。
【００８３】
本実施形態において、撥水化処理は、脱ガス処理、酸化（例えばプラズマ酸化）処理及びシリル基置換（Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基置換）処理の３つのステップから構成されている。具体的には、エアギャップ１０９の内部に対して脱ガス処理を行った後、プラズマ酸化処理を実施することによって、シリコン窒化膜１０３、シリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４のそれぞれの表面部（具体的にはエアギャップ１０９及び外気に面する箇所）にＳｉＯＮ膜１５１を形成する。その後、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクをＨＭＤＳ雰囲気中に放置することによって、ＳｉＯＮ膜１５１の表面に豊富に含まれているＯＨ基に対してＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理を行う。これにより、シリル基終端表面１５３を持つＳｉＯＮ膜１５１が形成される。このようにして形成したＳｉＯＮ膜１５１をＦＴ−ＩＲ法（フ−リエ変換赤外分析法）を用いて本願発明者らが調べたところ、確認できるＯＨ基ピークが存在しなかった。すなわち、ＳｉＯＮ膜１５１の表面に存在したＯＨ基の９９％以上がＳｉ（ＣＨ3 ）3 基に置換されたものと推測される。
【００８４】
図７（ａ）〜（ｄ）は本実施形態の撥水化処理の３つのステップを説明するための図である。尚、本実施形態の撥水化処理におけるプラズマ酸化やＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換は、シリコン窒化膜１０６やシリコン窒化膜１１４等の表面だけではなく、エレクトレットコンデンサマイクの表面全てにおいて生じるものであるが、図７（ａ）〜（ｄ）には、固定膜と振動膜との密着を防止するための撥水化処理と関係する箇所、つまり、エアギャップ１０９並びにそれに面するシリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４のみを示し、他の構成要素については図示及び説明を省略する。また、図７（ａ）は撥水化処理の開始前の状態を示しており、図７（ｂ）は脱ガス処理後の状態を示しており、図７（ｃ）はプラズマ酸化後の状態を示しており、図７（ｄ）はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理後の状態を示している。
【００８５】
図７（ａ）に示すように、撥水化処理の開始前においては、エアギャップ１０９の内部にはアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等が存在する。エアギャップ１０９の内部に存在するアルコールの分子としては、ＣＨ3 ＯＨの他、アセトンやイソプロピレン等の有機溶媒が想定される。また、エアギャップ１０９に面するシリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４の表面にはＯＨ基はほとんど存在せず、ＮＨ基が豊富に存在している。
【００８６】
まず、撥水化処理の第１ステップとしての脱ガス処理は、例えば２５Ｐａ以下の圧力に１時間以上に亘りエレクトレットコンデンサマイクをさらす真空処理と、例えば３００℃以上の温度に２４時間以上に亘りエレクトレットコンデンサマイクをさらすベーキング処理との組み合わせにより実施される。尚、脱ガス処理の条件としては、熱的昇温脱離分析結果において水分やアルコール分等のピークが現れない条件を用いる。本実施形態の脱ガス処理を実施すると、図７（ｂ）に示すように、エアギャップ１０９の内壁等に残存するアルコールの分子（例えばＣＨ3 ＯＨ）や水の分子（Ｈ2 Ｏ）等が気化して除去される。
【００８７】
次に、撥水化処理の第２ステップとしてのプラズマ酸化処理は、例えば酸素ガスと窒素ガスとの混合ガスに５００ＷのＲＦ電圧を供給して発生させたプラズマ中に例えば６時間程度エレクトレットコンデンサマイクを放置することにより実施される。このようすると、図７（ｃ）に示すように、シリコン窒化膜１１４の開口（アコースティックホール１１１）を通じて、エアギャップ１０９の内壁を構成するシリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４に到達した酸素プラズマが、当該シリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４のそれぞれの表面をプラズマ酸化する結果、当該シリコン窒化膜１０６及びシリコン窒化膜１１４の表面にＳｉＯＮ膜１５１が形成される。ここで、エアギャップ１０９に面するＳｉＯＮ膜１５１の表面にはＯＨ基が豊富に存在している。
【００８８】
最後に、撥水化処理の第３ステップとしてのＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理は、例えばＨＭＤＳ（つまりＳｉ（ＣＨ3 ）3 −ＮＨ−Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 ）雰囲気中にエレクトレットコンデンサマイクを放置することにより実施される。これにより、図７（ｄ）に示すように、ＳｉＯＮ膜１５１の表面のＯＨ基がＳｉ（ＣＨ3 ）3 基と置換され、その結果、エアギャップの内壁には、強固な撥水性を有するＳｉ（ＣＨ3 ）3 基（つまりシリル基終端表面１５３）によって覆われたＳｉＯＮ膜１５１が形成される。
【００８９】
尚、本実施形態において、Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理を行うためのシリル化材料としてＨＭＤＳを用いたが、これに代えて、例えばＴＭＳＡ又はＢＳＡ等の他のシリル化剤等を用いることができる。
【００９０】
また、本実施形態の撥水化処理の効果については、例えば接触角試験を実施することによって確認することができる。具体的には、特許文献１に開示されているエレクトレットコンデンサマイクに特許文献２に開示されている従来の撥水化処理を実施した場合、エアギャップに面する振動膜表面の接触角は７０度程度であったが、本実施形態の撥水化処理を実施した場合、エアギャップに面する振動膜表面の接触角として８０度以上の値を得ることができた。
【００９１】
以上に説明したように、本実施形態によると、エアギャップ１０９の内部に対して撥水化処理つまりシリル基置換を行う前に脱ガス処理を行うため、エアギャップ１０９内に残留する水分やアルコール分等を脱ガス処理により気化して除去してから、撥水化処理を行うことができる。また、シリル基置換を行う前に,下部電極１０４及び上部電極（固定膜１１０）のそれぞれを覆うシリコン窒化膜１０６及び１１４の表面を酸化してＳｉＯＮ膜１５１を形成するため、シリル基置換の対象となるＯＨ基を豊富にすることができる。このため、エアギャップ１０９の内壁のシリル基置換を確実に行うことができるので、下部電極１０４及び上部電極（固定膜１１０）のそれぞれの表面におけるエアギャップ１０９に面する箇所等に、強固な撥水性を有するＳｉ（ＣＨ3 ）3 基（つまりシリル基終端表面１５３）によって覆われたＳｉＯＮ膜１５１を形成することができる。従って、結露しやすい厳しい環境においても、エレクトレットを有する下部電極１０４つまり振動膜１１２と固定膜１１０とが結露により密着することを防止でき、それにより、エレクトレットに蓄えられた電荷が結露によって外気へリークすることを防止できるので、一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの信頼性を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施形態によると、下部電極１０４及び上部電極（固定膜１１０）のそれぞれを覆うシリコン窒化膜１０６及び１１４の表面を酸化してＳｉＯＮ膜１５１を形成する際にプラズマ酸化を用いる。このため、外気に通じる開口部（アコースティックホール１１１及びリークホール１０７）の面積が小さいエアギャップ１０９の内部においても、シリコン窒化膜１０６及び１１４の表面を確実に酸化してＳｉＯＮ膜１５１を形成することができる。
【００９３】
尚、本実施形態において、エレクトレットとなる絶縁材料は、着電特性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等を用いることができる。
【００９４】
また、本実施形態において、脱ガス処理として、真空処理及びベーキング処理の両方を行ったが、これに代えて、真空処理又はベーキング処理のいずれか一方のみを行ってもよい。
【００９５】
また、本実施形態において、下部電極１０４及び上部電極（固定膜１１０）のそれぞれを覆うシリコン窒化膜１０６及び１１４の表面を酸化してＳｉＯＮ膜１５１を形成する際にプラズマ酸化を用いた。しかし、これに代えて、例えば酸素含有雰囲気中での長時間のベーキング処理（熱酸化）等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上に説明したように、本発明はエレクトレットコンデンサマイク及びその製造方法に関し、結露しやすい厳しい環境でも、エレクトレットに着電した電荷が外気にリークしないようにエアギャップ内に対して強固な撥水化を行うことができるので、エレクトレットコンデンサマイクの高信頼性化に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の第１の実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の脱ガス処理を実施する前及び脱ガス処理を実施した後のそれぞれおける熱的昇温脱離分析結果の一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るエレクトレットコンデンサマイクの製造方法における脱ガス処理及び撥水化処理の組み合わせによる撥水化メカニズムを説明するための図である。
【図４】図４は比較例として従来のエレクトレットコンデンサマイクの製造方法における撥水化メカニズムを説明するための図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施形態に係る一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｇ）は本発明の第２の実施形態に係る一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係る一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法におけるエアギャップ内壁での撥水化処理を説明するための図であり、図７（ａ）は撥水化処理の開始前の状態を示しており、図７（ｂ）は脱ガス処理後の状態を示しており、図７（ｃ）はプラズマ酸化後の状態を示しており、図７（ｄ）はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理後の状態を示している。
【図８】図８は特許文献１に示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｆ）は、特許文献１に示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクと基本構造を同じくするエレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｆ）は、特許文献２に示された貼り合わせ型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法の各工程の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、特許文献１に開示された一体形成型エレクトレットコンデンサマイクの製造方法に特許文献２に開示された撥水化処理を適用した場合におけるエアギャップ内壁での撥水化処理の様子を説明するための図であり、図１１（ａ）は初期状態を示しており、図１１（ｂ）はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理後の状態を示している。
【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）は、特許文献２に開示されたエレクトレットコンデンサマイクの製造方法におけるエアギャップ内壁での撥水化処理の様子を説明するための図であり、図１２（ａ）は初期状態を示しており、図１２（ｂ）はＳｉ（ＣＨ3 ）3 基置換処理後の状態を示している。
【符号の説明】
【００９８】
１    上部電極
２    メンブレン
３    エアギャップ
４    エレクトレット
５    撥水化箇所
８    貫通穴
１３    半導体基板
１４    絶縁膜
２０    犠牲層
２３    リークホール
２５    音孔
１０１    半導体基板
１０２    シリコン酸化膜
１０３    シリコン窒化膜
１０４    下部電極
１０５    シリコン酸化膜
１０６    シリコン窒化膜
１０７    リークホール
１０８    シリコン酸化膜
１０９    エアギャップ
１１０    固定膜
１１１    アコースティックホール
１１２    振動膜
１１３    メンブレン領域
１１４    シリコン窒化膜
１１５    引き出し配線
１１６    開口部
１１７    開口部
１１８    犠牲層酸化膜
１１９    貫通穴
１５１    ＳｉＯＮ膜
１５２    シリコン酸化膜
１５３    シリル基終端表面
１６２    撥水化箇所
【図１】
2008182666.tif 000003
【図２】
2008182666.tif 000004
【図３】
2008182666.tif 000005
【図４】
2008182666.tif 000006
【図５】
2008182666.tif 000007
【図６】
2008182666.tif 000008
【図７】
2008182666.tif 000009
【図８】
2008182666.tif 000010
【図９】
2008182666.tif 000011
【図１０】
2008182666.tif 000012
【図１１】
2008182666.tif 000013
【図１２】
2008182666.tif 000014