(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
固定電極を有し前記支持部に張り渡されているプレートと、
少なくとも中央部に可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、
一端が前記プレートに固定され他端が前記ダイヤフラムの前記中央部を囲むように前記ダイヤフラムの近端部に固定され、前記プレートと前記ダイヤフラムとの間に空隙を形成しているスペーサと、を備え、
前記スペーサの前記他端は、前記ダイヤフラムの引張応力により前記一端よりも前記ダイヤフラムの中央側に寄っていることで、前記ダイヤフラムの引張応力が緩和されている、コンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記プレートは、前記ダイヤフラムの引張応力により変位する前記スペーサに押し上げられて変形している、請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンデンサマイクロホンに関し、特に半導体膜を用いたコンデンサマイクロホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスを応用して製造可能なコンデンサマイクロホンが知られている。コンデンサマイクロホンは、プレートと音波によって振動するダイヤフラムのそれぞれに電極を有し、プレートとダイヤフラムとは互いに離間した状態で支持部に支持されている。コンデンサマイクロホンは、ダイヤフラムの変位による容量変化を電気信号に変換して出力する。したがって、コンデンサマイクロホンでは、ダイヤフラムの残留応力を適正に制御することが感度向上に不可欠である。ダイヤフラムの残留応力緩和によりダイヤフラムの振幅が増大し、コンデンサマイクロホンの感度を高めることができるからである。
【０００３】
従来、例えばＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）等の堆積によりダイヤフラムを形成する場合、堆積後のアニールの条件設定により残留応力を調整している。しかしながら、このようなダイヤフラムの成膜条件の設定によりダイヤフラムの残留応力を制御できる精度は高くないため、ダイヤフラムには大きな残留応力が残存するという問題がある。例えば、非特許文献１に開示されたコンデンサマイクロホンにおいてダイヤフラムに引っ張り応力が残存していると、ダイヤフラムの振幅減少によりコンデンサマイクロホンの感度が低下する。
【０００４】
【非特許文献１】電気学会ＭＳＳ−０１−３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ダイヤフラムの引張応力が緩和されている、感度の高いコンデンサマイクロホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンは、支持部と、固定電極を有し前記支持部に張り渡されているプレートと、少なくとも中央部に可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、一端が前記プレートに固定され他端が前記ダイヤフラムの前記中央部を囲むように前記ダイヤフラムの近端部に固定され、前記プレートと前記ダイヤフラムとの間に空隙を形成しているスペーサと、を備えている。
ダイヤフラムはスペーサによりプレートに吊られているため、ダイヤフラムに引張応力があるとき、スペーサの他端はダイヤフラムの引張応力によりスペーサの一端よりもダイヤフラムの中央側に寄る。この結果、ダイヤフラムの引張応力が緩和されるため、ダイヤフラムの音波による振動の振幅は増大する。このようにしてダイヤフラムの振幅を増大させることで、コンデンサマイクロホンの感度を高めることができる。ここで、「中央部を囲むように」は、「単一のスペーサが中央部の外縁に沿って環状に若しくはＣ字状伸びるように」又は「複数のスペーサが中央部の外縁に沿ってダイヤフラムの周方向に略等間隔に」を意味する。また、近端部は端も含み端に近い部分を意味する。
【０００７】
また、前記スペーサの前記他端は、前記ダイヤフラムの引張応力により前記一端よりも前記ダイヤフラムの中央側に寄っていることで、前記ダイヤフラムの引張応力が緩和されている。
（２）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンにおいて、前記プレートは、前記ダイヤフラムの引張応力により変位する前記スペーサに押し上げられて変形していてもよい。
【０００９】
（４）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンにおいて、前記中継部の前記他端は、前記ダイヤフラムの引張応力により前記一端よりも前記ダイヤフラムの中央側に寄っていることで、前記ダイヤフラムの引張応力が緩和されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施例の構成要素と対応する。
（第一実施例）
図２は、第一実施例によるコンデンサマイクロホンの製造直後の形態を示す模式図である。コンデンサマイクロホン１は、半導体製造プロセスを用いて製造される所謂シリコンマイクロホンである。コンデンサマイクロホン１は、図２（Ｂ）に断面図として描かれた感音部と、図２（Ｂ）に回路図として描かれた検出部とを備えている。以下、感音部の構成、検出部の構成、コンデンサマイクロホン１の作動、コンデンサマイクロホン１の製造方法の順に説明する。
【００１１】
（感音部の構成）
コンデンサマイクロホン１の感音部は、ダイヤフラム１０、スペーサ２０、バックプレート３０、支持部４０等から構成されている。
ダイヤフラム１０は導電膜１０４で構成されている。例えば導電膜１０４は、多結晶シリコン（以下、ポリシリコンという。）等の半導体膜である。尚、導電性のダイヤフラム１０は可動電極として機能するが、ダイヤフラム１０は絶縁膜と、少なくともその中央部に形成された可動電極としての導電膜とを含む複数膜で構成してもよい。また、円盤状のダイヤフラム１０を例示したが、ダイヤフラム１０はどのような形状でもよい。
【００１２】
プレートとしてのバックプレート３０は、導電膜１１２の絶縁膜１１０に固着していない部分で構成されている。導電膜１１２は例えばポリシリコン等の半導体膜であり、支持部４０に張り渡されている。バックプレート３０には、音源からの音波を通過させる複数の通孔３２が形成されている（図２（Ａ）参照）。この結果、音源からの音波は通孔３２を通過してダイヤフラム１０に伝搬される。尚、導電性のバックプレート３０は固定電極として機能するが、バックプレート３０は絶縁膜と、少なくともその中央部に形成された固定電極としての導電膜とを含む複数膜で構成してもよい。また通孔３２は、図２（Ａ）に例示した円形と異なる形状でもよい。
【００１３】
スペーサ２０は環状の絶縁膜１０８で構成されている。絶縁膜１０８は例えばＳｉＯ2等の酸化膜である。スペーサ２０の一端２０ａはバックプレート３０に固定され、スペーサ２０の他端２０ｂはダイヤフラム１０の中央部１０ａを囲むように近端部１０ｂに固定されている。そしてスペーサ２０は、バックプレート３０とダイヤフラム１０との間に空隙５０を形成している。尚、スペーサ２０は、ダイヤフラム１０の中央部１０ａを囲むＣ字状に形成してもよいし、ダイヤフラム１０の周方向に略等間隔に複数形成してもよい。
【００１４】
支持部４０は、導電膜１１２の絶縁膜１１０に固着している部分と、絶縁膜１１０と導電膜１０６と絶縁膜１０２と基板１００とで構成されている。例えば、絶縁膜１１０と絶縁膜１０２はＳｉＯ2等の酸化膜であり、導電膜１０６はポリシリコン等の半導体膜であり、基板１００は単結晶シリコン基板である。
【００１５】
支持部４０には、検出部としてのバイアス電源回路１０００とダイヤフラム１０とを接続するための電極と、図２（Ｃ）に示す電極取出部１０５のリード部１０５ａとが形成されている。電極取出部１０５は導電膜１０４で構成され、電極とダイヤフラム１０とを接続している。具体的には例えば、電極取出部１０５は、電極からダイヤフラム１０側に伸びるリード部１０５ａと、支持部４０とダイヤフラム１０との間に渡されている橋梁部１０５ｂとで構成されている。支持部４０には、基板１００と絶縁膜１０２を貫通する開口部４２が形成されている。開口部４２はコンデンサマイクロホン１のバックキャビティーを構成している。
【００１６】
尚、支持部４０の導電膜１０６は、支持部４０においてバックプレート３０を構成する導電膜１１２と基板１００との間に生じる容量がダイヤフラム１０とバックプレート３０とにより形成されているコンデンサ（以下、マイクコンデンサという。）の容量に並列に付加されることを防止する、所謂ガード電極として機能し得る。しかし、後述するような検出部（図２（Ｂ）参照）のように導電膜１０６をガード電極として機能させない場合、支持部４０は導電膜１０６を有していなくてもよい。
【００１７】
（検出部の構成）
ダイヤフラム１０はバイアス電源回路１０００に接続され、バックプレート３０は抵抗１００２を介してグランドに接続されている。バックプレート３０はプリアンプ１０１０にも接続されている。コンデンサマイクロホン１の検出部はバックプレート３０とグランドとの間の電圧をプリアンプ１０１０を介して出力する。
【００１８】
具体的には例えば、バイアス電源回路１０００の出力端に接続されているリード線１００４がダイヤフラム１０を構成している導電膜１０４と基板１００とに接続されている。そして抵抗１００２の一端に接続されているリード線１００６がバックプレート３０を構成している導電膜１１２に接続され、抵抗１００２の他端に接続されているリード線１００８がコンデンサマイクロホン１の実装基板のグランドに接続されている。抵抗１００２としては抵抗値が大きなものを使用する。具体的には抵抗１００２はＧΩオーダーの電気抵抗を有するものが望ましい。バックプレート３０と抵抗１００２とを接続しているリード線１００６はプリアンプ１０１０の入力端にも接続されている。プリアンプ１０１０としては入力インピーダンスの高いものを使用する。
【００１９】
尚、プリアンプ１０１０でボルテージフォロア回路を構成し、プリアンプ１０１０の出力端をガード電極としての導電膜１０６に接続してもよい。このようにバックプレート３０と導電膜１０６とを同電位にすることにより、バックプレート３０と基板１００との間に生じる容量がマイクコンデンサの容量に並列に付加されることを防止することができる。もちろん、このような結線をしない場合、上述のようにコンデンサマイクロホン１は導電膜１０６を有していなくてもよい。
【００２０】
（コンデンサマイクロホンの作動）
音波がバックプレート３０の通孔３２を通過してダイヤフラム１０に伝搬すると、ダイヤフラム１０は音波により振動する。ダイヤフラム１０が振動すると、その振動によりバックプレート３０とダイヤフラム１０との間の距離が変化し、ダイヤフラム１０とバックプレート３０とにより形成されているコンデンサ（以下、マイクコンデンサという。）の静電容量が変化する。
【００２１】
バックプレート３０は上述したように抵抗値が大きい抵抗１００２に接続されているため、マイクコンデンサの静電容量がダイヤフラム１０の振動により変化したとしても、マイクコンデンサに蓄積されている電荷が抵抗１００２を流れることは殆どない。すなわち、マイクコンデンサに蓄積されている電荷は変化しないものとみなすことができる。したがって、マイクコンデンサの静電容量の変化をバックプレート３０とグランドの間の電圧の変化として取り出すことができる。
【００２２】
このようにしてコンデンサマイクロホン１は、マイクコンデンサの静電容量の極めてわずかな変化を電気信号として出力する。すなわちコンデンサマイクロホン１は、ダイヤフラム１０に加わる音圧の変化をマイクコンデンサの静電容量の変化に変換し、マイクコンデンサの静電容量の変化を電圧の変化に変換することにより、音圧の変化に相関する電気信号を出力する。
【００２３】
ここで、図２に示す製造直後のダイヤフラム１０には残留応力が生じている。例えばダイヤフラム１０を構成する導電膜１０４をポリシリコンで形成した場合、ダイヤフラム１０には大きな引張応力が生じやすい。ダイヤフラム１０に大きな引張応力が残存していると、ダイヤフラム１０は音波により大きな振幅で振動できず、コンデンサマイクロホン１の感度は低下する。
【００２４】
図１は、製造後から所定時間経過したコンデンサマイクロホン１の感音部の形態を示す模式図である。図３は、感音部の製造直後から所定時間経過までの形態の変化を説明するための模式図である。図３（Ａ）は製造直後のスペーサ２０近傍の拡大図であり、図３（Ｂ）は製造後から所定時間経過したスペーサ２０近傍の拡大図である。
【００２５】
上述したように、スペーサ２０の一端２０ａは、支持部４０に張り渡されているバックプレート３０に固定されている。一方、スペーサ２０の他端２０ｂは、支持部４０に固定されていないダイヤフラム１０に固定されている。したがって、スペーサ２０の他端２０ｂがダイヤフラム１０の引張応力によりダイヤフラム１０の中央側に引っ張られると、スペーサ２０は他端２０ｂが縮径するように歪む。換言すれば、図３に示すようにスペーサ２０は、その断面形状の他端２０ｂ側が一端２０ａ側を中心として回転し他端２０ｂ側がダイヤフラム１０の中央側に向けて傾斜するように歪み、スペーサ２０の他端２０ｂが一端２０ａよりもダイヤフラム１０の中央側に寄る。ここでスペーサ２０の断面形状とは、スペーサ２０の径方向の垂直断面による断面形状のことを意味する。
【００２６】
このときバックプレート３０は、ダイヤフラム１０の引張応力により変位するスペーサ２０に押し上げられて変形する。具体的には、バックプレート３０のスペーサ２０が固着している部分とその内側の部分とがダイヤフラム１０と反対側に椀状に突出する。
このように、ダイヤフラム１０の引張応力によりスペーサ２０の他端２０ｂが一端２０ａよりもダイヤフラム１０の中央側に寄ることで、ダイヤフラム１０の引張応力は緩和され、ダイヤフラム１０には小さな引張応力が残留する。
【００２７】
シミュレーション結果によると、例えば直径７６０μｍ、厚さ０．６６μｍの円盤状のダイヤフラム１０と、内径７００μｍ、外径７２０μｍ、厚さ４μｍの円環状であってダイヤフラム１０と同心のスペーサ２０と、直径８４０μｍ、厚さ０．５μｍの円盤状であってダイヤフラム１０と同心のバックプレート３０とを備えるコンデンサマイクロホン１において、ダイヤフラム１０の引張応力は製造直後の７０ＭＰａから１０ＭＰａに緩和された。この結果、ダイヤフラム１０を音波によって大きな振幅で振動させることができるため、コンデンサマイクロホン１の感度を高めることができる。
【００２８】
（製造方法）
図４から図５は、コンデンサマイクロホン１の製造方法を示す模式図である。（Ａ）は（Ｂ）の図４（Ｂ１）に示すＡ４−Ａ４線による断面図である。
【００２９】
はじめに、図４（Ａ１）に示すように、基板１００上に絶縁膜１０２を形成する。基板１００は、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板である。具体的には、基板１００の表面に例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等で絶縁材料を堆積させることにより、基板１００上に絶縁膜１０２を形成する。
次に、絶縁膜１０２上に導電膜１０３をＣＶＤ等で形成する。例えば導電膜１０３は、ポリシリコン膜である。尚、ＳＯＩ基板を用いることにより、本工程は省略可能である。
【００３０】
次に、導電膜１０３をパターニングすることにより、ダイヤフラム１０を構成する導電膜１０４と支持部４０を構成する導電膜１０６とを形成する（図４（Ｂ２）参照）。具体的には例えば、導電膜１０３のパターニングは以下のように行う。まず、導電膜１０３の導電膜１０４及び導電膜１０６として残存させる部分を覆い、導電膜１０３の不要な部分を露出させるレジスト膜５００を導電膜１０３上にリソグラフィを用いて形成する。より具体的には、導電膜１０３にレジストを塗布してレジスト膜を形成する。そして所定形状のマスクを配置してレジスト膜に対して露光現像処理を施し、不要なレジスト膜を除去する。これにより、導電膜１０３上にレジスト膜５００を形成する。次に、図４（Ｂ２）に示すように、レジスト膜５００から露出する導電膜１０３をＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等でエッチングすることにより、導電膜１０４及び導電膜１０６を形成する。そしてレジスト膜５００を除去する。レジスト膜の除去には、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）等のレジスト剥離液を用いる。
【００３１】
次に、図４（Ａ３）に示すように、絶縁膜１０２上に導電膜１０４及び導電膜１０６より厚い絶縁膜１０７をＣＶＤ等で形成する。後述する工程において、導電膜１０４、導電膜１０６及びバックプレート３０を構成する導電膜１１２（以下、導電膜という。）に対して絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７（以下、絶縁膜という。）を選択的に除去するため、絶縁膜は導電膜に対して選択比の高い材料で形成することが望ましい。例えば導電膜をポリシリコンで形成する場合は、絶縁膜はＳｉＯ2で形成すればよい。
【００３２】
また、絶縁膜を導電膜に対して選択的に除去する工程では、絶縁膜の一部を除去しコンデンサマイクロホン１を構成する絶縁膜を残存させるため、絶縁膜１０２と絶縁膜１０７は同一材料で形成することが望ましい。絶縁膜１０２と絶縁膜１０７を同一材料で形成することにより、両者のエッチングレートを等しくできる。この結果、絶縁膜のエッチング量を容易に制御することが可能となる。
次に、絶縁膜１０７上に導電膜１１１をＣＶＤ等で形成する。例えば導電膜１１１はポリシリコン膜である。
【００３３】
次に、導電膜１１１をパターニングすることにより、バックプレート３０及び支持部４０を構成する導電膜１１２を形成する（図５（Ｂ４）参照）。具体的には例えば、導電膜１１１のパターニングは以下のように行う。まず、導電膜１１１の導電膜１１２として残存させる部分を覆い、導電膜１１１の不要な部分を露出させるレジスト膜５０２を導電膜１１１上にリソグラフィで形成する。次に、図５（Ｂ４）に示すように、レジスト膜５０２から露出する導電膜１１１をＲＩＥ等でエッチングすることにより、導電膜１１２を形成する。そしてレジスト膜５０２を除去する。
【００３４】
次に、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７を整形する（図５（Ａ５）参照）。具体的には例えば、絶縁膜の整形は以下のように行う。まず、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７の不要な部分を露出させるレジスト膜５０４を形成する（図５（Ａ４）参照）。次に、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７のレジスト膜５０４から露出する部分をＲＩＥ等でエッチングすることにより、絶縁膜を整形する。
【００３５】
次に、図５（Ａ５）に示すように、支持部４０の開口部４２を構成する開口部１２０を基板１００に形成する（図５（Ａ５）参照）。具体的には開口部１２０は、例えば以下に示すように形成する。まず、基板１００の開口部１２０を形成する部位を露出させるレジスト膜をリソグラフィを用いて形成する。次に、基板１００のレジスト膜から露出する部位を絶縁膜１０２に達するまでＤｅｅｐＲＩＥ等で除去することにより、基板１００に開口部１２０を形成する。そしてレジスト膜を除去する。
【００３６】
次に、図５（Ａ６）に示すように、絶縁膜１０２の一部と絶縁膜１０７の一部とを除去することにより、支持部４０の開口部４２を構成する開口部１２２を絶縁膜１０２に形成し、絶縁膜１０７からスペーサ２０を構成する絶縁膜１０８と支持部４０を構成する絶縁膜１１０とを形成する。具体的には例えば、通孔３２及び開口部４２を露出させるレジスト膜５０４（図５（Ａ５）参照）を形成し、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７をウェットエッチングで除去する。絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７をＳｉＯ2で形成した場合、エッチング液としてフッ酸等を用いればよい。エッチング液は基板１００の開口部１２０、導電膜１１２に形成されている通孔３２等から絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７に到達し、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７を溶解させる。これにより、ダイヤフラム１０とバックプレート３０との間の空隙５０が形成され、スペーサ２０と支持部４０が形成され、コンデンサマイクロホン１の感音部が得られる。
【００３７】
（第一参考例）
図６と図７は第一参考例によるコンデンサマイクロホン２の製造直後の形態を示す模式図である。図７（Ａ）は図６のＡ７−Ａ７線による断面図であり、図７（Ｂ）は図６のＢ７−Ｂ７線による断面図である。コンデンサマイクロホン２の検出部は、第一実施例によるコンデンサマイクロホン１の検出部と実質的に同一である。以下、感音部の構成、コンデンサマイクロホン２の製造方法の順に説明する。
【００３８】
（感音部の構成）
図７に示すように、コンデンサマイクロホン２の感音部は、ダイヤフラム２１０、懸架部２２０、バックプレート２３０、支持部２４０等から構成されている。
ダイヤフラム２１０は、第一実施例に係るダイヤフラム１０と実質的に同一である。バックプレート２３０は、第一実施例に係るバックプレート３０と実質的に同一である。
【００３９】
懸架部２２０は、梁部２２２と中継部２２４とを有し、ダイヤフラム２１０とバックプレート２３０との間に空隙２５０を形成しながらダイヤフラム２１０を支持部２４０に張り渡している。梁部２２２は導電膜１１４の絶縁膜１１０に固着していない部分から構成されている。導電膜１１４は、例えばポリシリコン等の半導体で支持部２４０から伸びる片持ち梁状に形成されている。中継部２２４は絶縁膜１０８で構成されている。絶縁膜１０８は例えばＳｉＯ2等の酸化膜である。中継部２２４の一端２２４ａは梁部２２２の自由端側に固定され、その他端２２４ｂはダイヤフラム２１０の近端部２１０ｂに固定されている。具体的には例えば、３つの懸架部２２０がダイヤフラム２１０の周方向に互いに１２０度回転してダイヤフラム２１０の中央部２１０ａを囲んでいる（図６参照）。そしてダイヤフラム２１０は、懸架部２２０により支持部２４０に３点で懸架されている。
【００４０】
支持部２４０は、第一実施例に係る支持部４０と実質的に同一である。支持部２４０は、導電膜１１２及び導電膜１１４の絶縁膜１１０に固着している部分と、絶縁膜１１０と導電膜１０６と絶縁膜１０２と基板１００とで構成されている。支持部２４０は、第一実施例にかかる感音部と同様に、ダイヤフラム２１０とバイアス電源回路１０００とを接続するための図示しない電極及び電極取出部を有し、支持部２４０の開口部２４２は、第一実施例に係る開口部４２と同様にバックキャビティーを構成している。尚、第一参考例に係る感音部では、中継部２２４を導電材料で形成することにより懸架部２２０を電極取出部とすることもできる。
【００４１】
図８は、製造後から所定時間経過したコンデンサマイクロホン２の感音部の形態を示す模式図である。
上述したように、懸架部２２０の中継部２２４の一端２２４ａは、支持部２４０から伸びている梁部２２２に固定されている。一方、中継部２２４の他端２２４ｂは、支持部２４０に固定されていないダイヤフラム２１０に固定されている。したがって、支持部２４０の他端２２４ｂがダイヤフラム２１０の引張応力によりダイヤフラム２１０の中央側に引っ張られると、中継部２２４は他端２２４ｂ側が一端２２４ａ側を中心として回転するようにダイヤフラム２１０の中央側に他端２２４ｂを向けて傾斜する。このとき梁部２２２は、ダイヤフラム２１０の引張応力により変位する中継部２２４に押し上げられて変形する。
【００４２】
このように、ダイヤフラム２１０の引張応力により中継部２２４の他端２２４ｂが一端２２４ａよりもダイヤフラム２１０の中央側に寄ることで、ダイヤフラム２１０の引張応力は緩和されて、製造直後よりも小さな引張応力が残留する。この結果、ダイヤフラム２１０が音波により大きな振幅で振動することで、コンデンサマイクロホン２の感度は高まる。さらにコンデンサマイクロホン２では、ダイヤフラム２１０がバックプレート２３０に近づくことにより感度が高まる。
【００４３】
したがってコンデンサマイクロホン２では、以下に説明するようにダイヤフラム２１０に残留する製造直後の引張応力に寄らずその感度を高めることができる。すなわち、ダイヤフラム２１０に残留する製造直後の引張応力が小さい場合、ダイヤフラム２１０に僅かな引張応力が残留するまでその引張応力が緩和されるとともに、ダイヤフラム２１０がバックプレート２３０に近づくことにより、コンデンサマイクロホン２の感度は高まる。一方、ダイヤフラム２１０に残留する製造直後の引張応力が大きい場合、ダイヤフラム２１０には製造直後の引張応力が小さい場合より大きな引張応力が応力緩和後においても残留することがある。しかし、このときダイヤフラム２１０は製造直後の引張応力が小さい場合よりもバックプレート２３０に近づくため、ダイヤフラム２１０の製造直後の引張応力が小さい場合と同程度まで感度を高めることが可能である。この結果コンデンサマイクロホン２によると、ダイヤフラム２１０の製造直後の引張応力がばらつきに伴う感度のばらつきを抑制することができる。
【００４４】
尚、ダイヤフラム２１０が３つの懸架部２２０により支持部２４０に張り渡されているコンデンサマイクロホン２を例示したが、ダイヤフラム２１０は２つ又は４つ以上の懸架部２２０により支持部２４０に張り渡してもよい。
【００４５】
また、コンデンサマイクロホン２の構成及び製造工程の簡素化のため、バックプレート２３０を構成する導電膜１１２と懸架部２２０の梁部２２２を構成する導電膜１１４とは同一層で形成することが望ましい。しかし導電膜１１２と導電膜１１４とは互いに異なる層に形成してもよい。この場合、懸架部２２０の梁部２２２は、図９に示すように支持部２４０の全周から伸びる環状でもよい。また中継部２２４は、図１０に示すようにダイヤフラム２１０の中央部２１０ａを囲む環状に形成してもよいし、Ｃ字状に形成してもよい。
また、コンデンサマイクロホン２は、ダイヤフラム２１０がバックプレート２３０よりも音源側に位置し、ダイヤフラム２１０に直接音波が伝搬するように構成してもよい。
【００４６】
（製造方法）
図１１から図１３は、コンデンサマイクロホン２の製造方法を示す模式図である。（Ａ）は（Ｂ）の図１１（Ｂ１）に示すＡ１１−Ａ１１線による断面図である。
はじめに、図１１（Ａ１）に示すように、第一実施例に係る製造方法と同様にして、基板１００上に絶縁膜１０２を形成し、絶縁膜１０２上に導電膜１０３を形成する。
【００４７】
次に、導電膜１０３をパターニングすることにより、ダイヤフラム２１０を構成する導電膜１０４と支持部２４０を構成する導電膜１０６とを形成する（図１１（Ｂ２）参照）。具体的には例えば、導電膜１０３のパターニングは以下のように行う。まず、導電膜１０３の導電膜１０４及び導電膜１０６として残存させる部分を覆い、導電膜１０３の不要な部分を露出させるレジスト膜５０８を導電膜１０３上にリソグラフィを用いて形成する。次に、図１１（Ｂ２）に示すように、レジスト膜５０８から露出する導電膜１０３をＲＩＥ等でエッチングすることにより、導電膜１０４及び導電膜１０６を形成する。そしてレジスト膜５０８を除去する。
【００４８】
次に、図１１（Ａ３）に示すように、絶縁膜１０２上に導電膜１０４及び導電膜１０６より厚い絶縁膜１０７をＣＶＤ等で形成する。
次に、絶縁膜１０７上に導電膜１１１をＣＶＤ等で形成する。
【００４９】
次に、図１２（Ｂ４）に示すように、導電膜１１１をパターニングすることにより、バックプレート２３０を構成する導電膜１１２と懸架部２２０及び支持部２４０を構成する導電膜１１４とを形成する。具体的には例えば、導電膜１１１のパターニングは以下のように行う。まず、導電膜１１１の導電膜１１２及び導電膜１１４として残存させる部分を覆い、導電膜１１１の不要な部分を露出させるレジスト膜５１２を導電膜１１１上にリソグラフィで形成する。次にレジスト膜５１２から露出する導電膜１１１をＲＩＥ等でエッチングすることにより、導電膜１１２及び導電膜１１４を形成する。そしてレジスト膜５１２を除去する。このように導電膜１１２と導電膜１１４とを同一の導電膜１１１から形成することにより、コンデンサマイクロホン２の構成及び製造工程を簡素化することができる。
【００５０】
次に、図１２（Ａ５）に示すように、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７を整形する。具体的には例えば、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７は以下のように整形する。まず、絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７の不要な部分を露出させるレジスト膜５１４を形成する。次に、レジスト膜５１４から露出する絶縁膜１０２及び絶縁膜１０７をＲＩＥ等で除去する。そしてレジスト膜５１４を除去する。
【００５１】
次に、図１２（Ａ６）に示すように、第一実施例に係る製造方法と同様にして、支持部２４０の開口部２４２を構成する開口部１２０を基板１００に形成する。
次に、第一実施例に係る製造方法と同様に通孔３２を露出させるレジスト膜５１６を用いて、図１３（Ａ７）に示すように、絶縁膜１０２の一部と絶縁膜１０７の一部とを除去する。これにより、支持部２４０の開口部２４２を構成する開口部１２２が絶縁膜１０２に形成され、絶縁膜１０７から中継部２２４を構成する絶縁膜１０８と支持部２４０を構成する絶縁膜１１０とが形成される。この結果、ダイヤフラム２１０とバックプレート２３０との間の空隙２５０が形成され、中継部２２４と支持部２４０が形成され、コンデンサマイクロホン２の感音部が得られる。
【００５２】
（第二参考例）
図１４と図１５は、第二参考例によるコンデンサマイクロホン３の構成を示す模式図である。図１５（Ａ）は図１４のＡ１５−Ａ１５線による断面図、図１５（Ｂ）は図１４のＢ１５−Ｂ１５線による断面図である。コンデンサマイクロホン３の検出部は、コンデンサマイクロホン１の検出部と実質的に同一である。以下、感音部の構成、コンデンサマイクロホン２の製造方法の順に説明する。
【００５３】
（感音部の構成）
コンデンサマイクロホン３のダイヤフラムの構成は、コンデンサマイクロホン２のダイヤフラム２１０と実質的に同一である。
バックプレート３３０は、導電膜３００の絶縁膜１０２に固着していない部分と絶縁膜３０２と導電膜１１２とで構成されている。導電膜１１２は導電膜３００及び絶縁膜３０２により担持されている。尚、バックプレート３３０は、導電膜３００に換えて、導電膜３００と同形状の絶縁膜を有してもよい。
【００５４】
支持部３４０は、導電膜１１４及び導電膜３００の絶縁膜１１０に固着している部分と、絶縁膜１１０と絶縁膜１０２と基板１００とで構成されている。支持部３４０は、可動電極としてのダイヤフラム２１０と固定電極としてのバックプレート３３０との間に空隙３５０が形成されるように、ダイヤフラム２１０とバックプレート３３０とを支持している。
【００５５】
（製造方法）
図１６と図１７は、コンデンサマイクロホン３の製造方法を示す模式図である。（Ａ）と（Ｂ）は、それぞれ（Ｃ）の図１６（Ｃ１）に示すＡ１６−Ａ１６線とＢ１６−Ｂ１６線による断面図である。
【００５６】
はじめに、第一実施例に係る製造方法と同様にして、基板１００上に絶縁膜１０２を形成し、絶縁膜１０２上に導電膜１０３を形成する（図４（Ａ１）参照）。
次に、図１６（Ｃ１）に示すように、導電膜１０３をパターニングすることにより、ダイヤフラム２１０を構成する導電膜１０４とバックプレート３３０及び支持部３４０を構成する導電膜３００とを形成する。
【００５７】
次に、図１６（Ａ２）に示すように、第一実施例に係る製造方法と同様にして、絶縁膜１０２上に導電膜１０４及び導電膜３００より厚い絶縁膜１０７を形成し、絶縁膜１０７上に導電膜１１１を形成する。
次に、図１７（Ｃ３）に示すように、導電膜１１１をパターニングすることにより、バックプレート３３０及び支持部３４０を構成する導電膜１１２と梁部２２２及び支持部３４０を構成する導電膜１１４とを形成する。
【００５８】
次に、図１７（Ｂ４）に示すように、第一実施例に係る製造方法と同様にして、基板１００に開口部１２０を形成し、絶縁膜１０２の一部と絶縁膜１０７の一部とを除去する等して、コンデンサマイクロホン３の感音部を得る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一実施例によるコンデンサマイクロホンの感音部を示す模式図。
【図２】第一実施例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図３】第一実施例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図４】第一実施例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図５】第一実施例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図６】第一参考例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図７】第一参考例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図８】第一参考例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図９】第一参考例によるコンデンサマイクロホンの変形例を示す模式図。（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ９−Ｂ９線による断面図である。
【図１０】第一参考例によるコンデンサマイクロホンの変形例を示す模式図。（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ１０−Ｂ１０線による断面図である。
【図１１】第一参考例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図１２】第一参考例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図１３】第一参考例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図１４】第二参考例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図１５】第二参考例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。
【図１６】第二参考例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【図１７】第二参考例によるコンデンサマイクロホンの製造方法を示す模式図。
【符号の説明】
【００６０】
１、２、３：コンデンサマイクロホン、１０、２１０：ダイヤフラム、１０ａ、２１０ａ：中央部（ダイヤフラムの中央部）、１０ｂ、２１０ｂ：近端部（ダイヤフラムの近端部）、２０：スペーサ、２０ａ：一端（スペーサの一端）、２０ｂ：他端（スペーサの他端）、３０、２３０、３３０：バックプレート、３２：通孔、４０、２４０、３４０：支持部、５０、２５０、３５０：空隙、２２０：懸架部、２２２：梁部、２２４：中継部、２２４ａ：一端（中継部の一端）、２２４ｂ：他端（中継部の他端）
【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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【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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