(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極を有するプレートと、
可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、
前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備え、
前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方は、前記スペーサに近い近端部の比抵抗が前記スペーサから遠い中央部の比抵抗に比べて高い、半導体又は金属の単層膜であり、
前記近端部は、不純物の拡散により非晶質化している、
コンデンサマイクロホン。
【請求項２】
固定電極を有するプレートと、
可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、
前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備え、
前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方は、前記スペーサに近い近端部の比抵抗が前記スペーサから遠い中央部の比抵抗に比べて高い、半導体又は金属の単層膜であり、
前記近端部は、不純物の拡散により酸化領域または窒化領域を有する、
コンデンサマイクロホン。
【請求項３】
固定電極を有するプレートと、可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、
前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、
前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方を構成する半導体単層膜又は金属単層膜を形成し、
前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記中央部をマスクした状態で前記スペーサに近い近端部にイオン注入することにより前記近端部を非晶質化し、前記近端部の比抵抗を前記スペーサから遠い中央部の比抵抗より高くする、
ことを含むコンデンサマイクロホンの製造方法。
【請求項４】
固定電極を有するプレートと、可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、
前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、
前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方を構成する半導体単層膜又は金属単層膜を形成し、
前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記中央部をマスクした状態で前記スペーサに近い近端部に酸素または窒素をイオン注入し、その後アニールすることにより前記イオン注入された近端部に酸化領域または窒化領域を形成し、前記近端部の比抵抗を前記スペーサから遠い中央部の比抵抗より高くする、
ことを含むコンデンサマイクロホンの製造方法。
【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及びその製造方法に関し、特に半導体膜を用いたコンデンサマイクロホン及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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絶縁性のスペーサによって互いに離間した状態で支持されている。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。コンデンサマイクロホンの感度は、ダイヤフラムの変位を増大させ、スペーサのリーク電流を低減し、寄生容量を低減することによって向上する。
【０００３】
非特許文献１には、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を導電性の薄膜で構成したコンデンサマイクロホンが開示されている。しかし、ダイヤフラムに音波が伝搬してもスペーサに固定されている端部はほとんど変位しないため、導電性の薄膜で構成されているダイヤフラムとプレートの、スペーサに固定されているそれぞれの端部は、寄生容量を形成することによってコンデンサマイクロホンの感度を低下させている。
特許文献１には、絶縁性の膜の中央部に導電性材料からなる電極が固定された構造のダイヤフラムを備えたコンデンサマイクロホンが開示されている。この構造では、寄生容量は低減されるものの、製造工程が複雑であるため、製造歩留まりが低下し、製造コストが増大するという問題がある。また、ダイヤフラムとプレートの間に空隙を形成するための犠牲層をエッチングにより除去する工程において、電極が固定されている絶縁膜も少なからずエッチングされるため、この対策をプロセスに組み入れる必要があることも、製造コストを押し上げる。
【０００４】
【非特許文献１】電気学会ＭＳＳ−０１−３４（ＮＨＫ）
【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】
【０００５】
本発明は、感度が高く製造コストが低いコンデンサマイクロホン及びその製造方法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、固定電極と有するプレートと、可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備え、前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方は、前記スペーサに近い近端部の比抵抗が前記スペーサから遠い中央部の比抵抗に比べて高い、半導体又は金属の単層膜である。
プレート、ダイヤフラムの少なくとも一方のスペーサに近い近端部の少なくとも一部の比抵抗を残部よりも高くすることによって、容量変化が小さい容量、すなわち寄生容量を低減できるため、コンデンサマイクロホンの感度が高くなる。比抵抗が領域によって異なる半導体又は金属の単層膜でプレート又はダイヤフラムを構成することにより、コンデンサマイクロホンの製造プロセスが簡素になり、感度が高いコンデンサマイクロホンを低コストで製造することができる。
【０００７】
（２）前記近端部に不純物が拡散していてもよい。
【０００８】
（３）前記中央部はシリコンで形成され前記近端部は窒化シリコンで形成されていてもよい。
【０００９】
（４）前記中央部はシリコンで形成され前記近端部は酸窒化シリコンで形成されていてもよい。
【００１０】
（５）前記近端部の膜厚は前記中央部の膜厚よりも厚くてもよい。
【００１１】
（６）上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンの製造方法は、固定電極を有するプレートと、可動電極を有し音波によって振動するダイヤフラムと、前記プレートと前記ダイヤフラムとを絶縁しながら支持し、前記固定電極と前記可動電極の間に空隙を形成しているスペーサとを備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、前記プレート、前記ダイヤフラムの少なくとも一方を構成する半導体単層膜又は金属単層膜を形成し、前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記スペーサに近い近端部を改質し、前記近端部の比抵抗を前記スペーサから遠い中央部の比抵抗より高くする、ことを含む。
プレート、ダイヤフラムの少なくとも一方のスペーサに近い近端部の比抵抗を中央部よりも高くすることによって、容量変化が小さい容量、すなわち寄生容量を低減できるため、コンデンサマイクロホンの感度が高くなる。半導体又は金属の単層膜を改質して比抵抗の高い領域を限定的に形成することにより、コンデンサマイクロホンの製造プロセスが簡素になり、プレート又はダイヤフラムのスペーサに近い近端部の比抵抗を残部よりも高くできるため、感度が高いコンデンサマイクロホンの製造コストを低減できる。
【００１２】
（７）前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記中央部をマスクした状態で前記近端部にイオン注入することにより前記近端部を改質してもよい。
イオン注入された領域は非晶質になるため比抵抗が増大する。従って、イオン注入で改質することによりイオンを活性化するアニール工程を実施しなくても、プレート又はダイヤフラムのスペーサに近い近端部の比抵抗を残部よりも高くできる。
【００１３】
（８）前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記中央部をマスクした状態で前記半導体単層膜又は前記金属単層膜にイオンを注入し、前記イオンをアニールにより活性化することにより前記近端部を改質してもよい。
例えば酸素イオン又は窒素イオンの注入後のアニールにより、半導体単層膜又は金属単層膜の近端部を絶縁化することができる。。
【００１４】
（９）前記半導体単層膜であるシリコン膜の前記中央部をマスクした状態で前記近端部を熱酸化することにより前記近端部を改質してもよい。
熱酸化により、半導体単層膜又は金属単層膜の近端部を絶縁化し、半導体単層膜又は金属単層膜の近端部の膜厚を増大させることができる。
【００１５】
（１０）前記半導体単層膜又は前記金属単層膜の前記中央部をマスクした状態で前記近端部をプラズマ処理することにより前記近端部を改質してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
（第一実施例）
図１（Ｂ）は、第一実施例によるコンデンサマイクロホン１の構成を示す模式図である。コンデンサマイクロホン１は、図１（Ｂ）に断面図として描かれた感音部と図１（Ｂ）に回路図として描かれた検出部とを備えている。
【００１７】
（感音部の構成）
バックプレート１０の端部とダイヤフラム３０の端部とはスペーサ４４に固定されている。すなわち、バックプレート１０とダイヤフラム３０は、スペーサ４４によって両者の間に圧力室４６を形成した状態で互いに平行に支持されている。図１（Ａ）はバックプレート１０及びその周辺部と、バックプレート１０のパッド部１３のみを示している。バックプレート１０の平面視における形状は、特に限定されず、円形であってもよいし、他の形状であってもよい。またバックプレート１０は、バックプレート１０を貫通する複数の音響ホール１８を有する。バックプレート１０の音響ホール１８を通過した音波はダイヤフラム３０を振動させる。音響ホール１８の平面視における形状は特に限定されず、図１（Ａ）に示すように円形であってもよいし、他の形状であってもよい。
【００１８】
バックプレート１０とそのパッド部１３は、多結晶Ｓｉ等の半導体、又はＴｉ等の金属の膜２２で構成される。バックプレート１０は、半導体又は金属の膜２２の絶縁膜４５に固着していない円形の部分で構成されている。半導体又は金属の膜２２は、領域によって比抵抗の異なる単層の膜であり、バックプレート１０の近端部の比抵抗がバックプレート１０の中央部の比抵抗に比べて高い。バックプレート１０のスペーサ４４に固定される端部に近い近端部２０は、半導体又は金属の膜２２の高抵抗領域で形成されている。バックプレート１０の円盤形の中央部１４と、中央部１４からパッド部１３まで伸びる線形の接続部１６と、パッド部１３とは、半導体又は金属の膜２２の低抵抗領域で形成されている。バックプレート１０の近端部２０と中央部１４との比抵抗の差は、大きければ大きいほど望ましい。バックプレート１０の中央部１４の面積は、例えば、ある音波が伝搬しているときにダイヤフラム３０が振動する軌跡の体積をダイヤフラム３０の中心の振幅で割った値とする。具体的には例えば、中央部１４の面積をダイヤフラム３０の面積の３分の１から２分の１とする。比抵抗を低くするダイヤフラム３０の中央部１４の形状は、例えばダイヤフラム３０の全体と相似の円形とする。
【００１９】
半導体又は金属の膜２２を高抵抗領域と低抵抗領域に区分するためには、高抵抗領域を非晶質の半導体又は金属で構成し、低抵抗領域を結晶質の半導体又は金属で構成する。あるいは、半導体又は金属の膜２２の高抵抗領域を半導体又は金属の酸化物又は窒化物で構成し、低抵抗領域を半導体又は金属で構成する。尚、バックプレート１０及びそのパッド部１３を構成する半導体又は金属の膜２２を半導体膜とする場合、ドナー又はアクセプタとなる不純物が高濃度に拡散した半導体膜を用いることが望ましい。ドナー又はアクセプタとなる不純物が高濃度に拡散した結晶質半導体膜でバックプレート１０の中央部１４を構成することにより、非晶質半導体、非晶質金属、半導体酸化物又は半導体窒化物からなる近端部２０に比べてバックプレート１０の中央部１４の比抵抗をさらに低下させることができる。
【００２０】
ダイヤフラム３０とそのパッド部３１は、多結晶Ｓｉ等の半導体、又はＴｉ等の金属の膜３２で構成される。ダイヤフラム３０は、半導体又は金属の膜３２の絶縁膜４３、４５に固着していない円形の部分で構成されている。ダイヤフラム３０とそのパッド部３１を構成する半導体又は金属の膜３２を半導体膜とする場合、ドナー又はアクセプタとなる不純物が高濃度に拡散した半導体膜を用いることで、ダイヤフラム３０の比抵抗をさらに低下させることが望ましい。尚、バックプレート１０と同様に、ダイヤフラム３０を構成する半導体又は金属の膜３２を領域によって比抵抗の異なる膜とすることにより、ダイヤフラム３０の近端部の比抵抗を中央部より高くしてもよい。ただし、ダイヤフラム３０、バックプレート１０のいずれか一方の近端部の比抵抗が中央部より高ければ、たとえ他方の比抵抗が均一でも、コンデンサマイクロホン１の感度は向上する。つまり、ダイヤフラム３０を構成する半導体又は金属の膜３２を領域によって比抵抗の異なる膜とし、バックプレート１０の全体の比抵抗を均一にしても同様の効果が得られる。また、近端部の比抵抗が中央部に比べて高い半導体又は金属の膜をダイヤフラム３０又はバックプレート１０の一方のみにすることで、高抵抗領域を限定するために必要になるリソグラフィ工程、イオン注入工程、アニール工程等が不要になるため、コンデンサマイクロホン１の製造プロセスを簡素化することができる。
【００２１】
スペーサ４４は、圧力室４６の側壁面４７を構成している絶縁膜４５と、半導体又は金属の膜２２、３２の圧力室４６の側壁面４７より外側の部分とで構成されている。
ベース４０は、ダイヤフラム３０に対応する圧力緩衝室３３を有し、ダイヤフラム３０を構成している半導体又は金属の膜３２が固定される絶縁膜４３と基膜５１とで構成されている。圧力緩衝室３３の容積を大きくすることにより、圧力緩衝室３３を封止した状態でダイヤフラム３０に音波が伝搬したときに圧力緩衝室３３の内圧によってダイヤフラム３０の振動が抑制されにくくなる。
【００２２】
尚、ダイヤフラム３０がバックプレート１０よりも音源側に位置し、ダイヤフラム３０に直接音波が伝搬するように構成してもよい。この場合、音響ホール１８はバックプレート１０とダイヤフラム３０の間に形成されている圧力室４６とその外部空間とを連通する空気通路として機能する。
【００２３】
（検出部の構成）
ダイヤフラム３０のパッド部３１には、抵抗器１００の一端に接続されるリード線１０４が接続されている。バックプレート１０のパッド部１３には、コンデンサマイクロホン１が実装されている基板のグランドに接続されるリード線１０６が接続されている。抵抗器１００の他端には、バイアス電源回路１０２の出力端に接続されるリード線１０８が接続されている。抵抗器１００としては抵抗値が大きなものを使用する。具体的には、抵抗器１００はＧΩオーダーの電気抵抗を有するものが望ましい。プリアンプ１１０の入力端には、コンデンサ１１２の一端に接続されるリード線１１４が接続されている。そしてダイヤフラム３０と抵抗器１００を接続しているリード線１０４は、コンデンサ１１２の他端にも接続されている。
【００２４】
（コンデンサマイクロホンの作動）
音波がバックプレート１０の音響ホール１８を通過してダイヤフラム３０に伝搬すると、ダイヤフラム３０は音波により振動する。ダイヤフラム３０が振動すると、その振動によりバックプレート１０とダイヤフラム３０との間の距離が変化し、ダイヤフラム３０とバックプレート１０とにより構成されているコンデンサの静電容量が変化する。
【００２５】
ダイヤフラム３０はそのパッド部３１を介して抵抗値が大きい抵抗器１００に接続されているため、コンデンサの静電容量が上述したようにダイヤフラム３０の振動により変化したとしても、コンデンサに蓄積されている電荷が抵抗器１００を流れることは殆どない。すなわち、ダイヤフラム３０とバックプレート１０とにより形成される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、コンデンサの静電容量の変化は、ダイヤフラム３０とバックプレート１０との間の電圧の変化として取り出すことが可能である。
【００２６】
コンデンサマイクロホン１は、ダイヤフラム３０のグランドに対する電圧の変化をプリアンプ１１０で増幅することにより、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３０に加わる音圧の変化をコンデンサの静電容量の変化に変換し、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。
ダイヤフラム３０は、その端部を固定端として振動する。したがって、ダイヤフラムの端部から最も離れている中心は、最も大きな振幅で振動する。これに対して、ダイヤフラム３０のスペーサ４４に固定されている端部に近い近端部２０の振幅は小さい。
【００２７】
ところで、一様な導電性を有する薄膜電極を備えたコンデンサマイクロホンの図２（Ａ）に示す等価回路は、全く振動しないと仮定したダイヤフラムの近端部とバックプレートによって形成される容量Ｃｓと、ある振幅で平坦形状を維持して振動すると仮定したダイヤフラムの中央部とバックプレートによって形成される容量Ｃｂとが並列接続されたものである。ダイヤフラム３０がある振幅で平坦形状を維持して振動する中央部と全く振動しない近端部とで構成されていると考えるとき、ダイヤフラム３０の振動にともなって近端部と中央部との間で電荷の移動が起こると、バックプレート１０の近端部に対するダイヤフラム３０の近端部の電位が変動し、バックプレート１０の中央部に対するダイヤフラムの中央部の電位変動幅が小さくなる。バックプレート１０の近端部に対するダイヤフラム３０の近端部の電位変動はコンデンサマイクロホン１の出力信号のノイズ成分であり、バックプレート１０の中央部に対するダイヤフラムの中央部の電位変動はコンデンサマイクロホン１の出力信号の真の信号成分である。
【００２８】
本実施例によるコンデンサマイクロホン１は、バックプレート１０のスペーサ４４に固定される端部に近い近端部２０の比抵抗が中央部１４に比べて高い。従って本実施例によるコンデンサマイクロホン１の等価回路は、図２（Ｂ）に示すように、全く振動しないと仮定したダイヤフラム３０の近端部とバックプレート１０によって形成される容量Ｃｓと、ある振幅で平坦形状を維持して振動すると仮定したダイヤフラム３０の中央部とバックプレートによって形成される容量Ｃｂとの間に大きい内部抵抗Ｒが接続されたものである。内部抵抗Ｒはダイヤフラム３０の振動にともなって容量Ｃｓと容量Ｃｂとの間に起こる電荷の移動を妨げるため、バックプレート１０の近端部２０に対するダイヤフラム３０の近端部の電位変動を抑制する。したがって、本実施例によるコンデンサマイクロホン１は、一様な導電性を有する薄膜電極を備えたコンデンサマイクロホンに比べて感度が高い。
【００２９】
（製造方法）
図３から図５は、第一実施例によるコンデンサマイクロホン１の製造方法を示す断面図である。
はじめに図３（Ａ）に示すように、基膜５１及び絶縁膜４３を形成する。具体的には例えば基膜５１である単結晶シリコン基板の表面にＣＶＤ法によりＳｉＯ2を堆積させる。単結晶シリコン基板の熱酸化により絶縁膜４３を形成しても良いが、後述するＳｉＯ2からなる絶縁膜４５とＳｉＯ2からなる絶縁膜４３とのエッチングレートを同一にするため、ＣＶＤ法によりＳｉＯ2を堆積させることが好ましい。
【００３０】
次に図３（Ｂ）に示すように、ダイヤフラム３０及びそのパッド部３１を構成する半導体又は金属の膜３２を絶縁膜４３上に形成する。半導体の膜３２を形成する場合、例えばＬＰＣＶＤ法によりＳｉを絶縁膜４３上に堆積させる。尚、堆積したＳｉ膜に、ドナー又はアクセプタとなる不純物を高濃度のイオン注入によりドープした後、Ｓｉ膜をアニールで活性化させてもよい。また、ＬＰＣＶＤ法でＳｉを絶縁膜４３上に堆積する際、ドナー又はアクセプタとなる不純物をインサイチュでＳｉにドープしてもよい。金属の膜３２を形成する場合、例えばスパッタによりＴｉを絶縁膜４３上に堆積させる。
【００３１】
次に図３（Ｃ）に示すように、半導体又は金属の膜３２を所望の形状にパターニングする。具体的には、まずマスクを膜３２上にリソグラフィで形成した後、ＨＮＯ3とＨＦの混合液やＨＦを用いて膜３２をエッチングし、マスクを除去する。
次に図３（Ｄ）に示すように、スペーサ４４を構成する絶縁膜４５を半導体又は金属の膜３２上に形成する。具体的には例えばＣＶＤ法によりＳｉＯ2を膜３２上に堆積させる。
【００３２】
次に図４（Ａ）に示すように、バックプレート１０及びそのパッド部１３を構成する半導体又は金属の膜２２を絶縁膜４５上に形成する。半導体の膜２２を形成する場合、例えばＬＰＣＶＤ法によりＳｉを絶縁膜４５上に堆積させる。尚、堆積したＳｉ膜に、ドナー又はアクセプタとなる不純物を高濃度のイオン注入によりドープした後、Ｓｉ膜をアニールで活性化させてもよい。また、ＬＰＣＶＤ法でＳｉを絶縁膜４５上に堆積する際、ドナー又はアクセプタとなる不純物をインサイチュでＳｉにドープしてもよい。金属の膜２２を形成する場合、例えばスパッタによりＴｉを絶縁膜４５上に堆積させる。
【００３３】
次に図４（Ｂ）に示すように、レジスト等からなる所定のパターンのマスク６０を膜２２上にリソグラフィで形成する。マスク６０は、イオン注入用のマスクであり、バックプレート１０の近端部２０、及びパッド部１３の近端部１５に対応する開口部６２を有する。不純物をイオン注入でドープすることにより、半導体又は金属の膜２２の内部での不純物の量、深さ、分布を正確に制御でき、低温でプロセスを進行できる。尚、Ｓｉ3Ｎ4膜等をマスク６０として用いた拡散によって不純物を膜２２にドープしてもよい。酸素プラズマや窒素プラズマを用いたプラズマ処理によって、半導体又は金属の膜２２にＯやＮをドープしてもよい。
【００３４】
次に図４（Ｃ）に示すように、半導体又は金属の膜２２に不純物をイオン注入し、マスク６０を除去する。不純物としては、Ａｒ、Ｏ、Ｎ、Ｐ等が挙げられる。半導体又は金属の膜２２の一部に不純物をイオン注入することで、膜２２の不純物がドープされた領域を非晶質化してその比抵抗を高めることができる。尚、半導体又は金属の膜２２の一部にＯやＮをイオン注入した場合、イオン注入された膜２２をアニールしてもよい。一部にＯやＮがイオン注入された膜２２をアニールすることで、ドープされたＯやＮと、膜２２を構成する半導体又は金属とが化学的に活性化されて反応するため、高抵抗又は絶縁性の酸化領域又は窒化領域を膜２２に形成することができる。
【００３５】
次に図５（Ａ）に示すように、半導体又は金属の膜２２を所望の形状にパターニングして、膜２２に音響ホール１８を形成する。具体的には、まずマスクを膜２２上にリソグラフィで形成した後、ＨＮＯ3とＨＦの混合液やＨＦを用いて膜２２をエッチングし、マスクを除去する。
次に図５（Ｂ）に示すように、基膜５１の表面上に所定のパターンのマスク６４をリソグラフィで形成する。マスク６４は、ベース４０の圧力緩衝室３３の一部を形成するためのエッチング用のマスクであり、圧力緩衝室３３に対応する部位に開口部６６を有する。
【００３６】
次に図５（Ｃ）に示すように、基膜５１の開口部６６内に露出する部位をＤｅｅｐＲＩＥで除去することで基膜５１に圧力緩衝室３３の側壁面５２を形成した後、マスク６４を除去する。
次に、絶縁膜４３及び絶縁膜４５を基膜５１と半導体又は金属の膜２２とをマスクとしてＢＨＦ等を用いてエッチングすると、図１に示すコンデンサマイクロホン１の感音部が得られる。エッチング液が、基膜５１に形成された圧力緩衝室３３と膜２２に形成された音響ホール１８から絶縁膜４３及び絶縁膜４５に到達し絶縁膜４３及び絶縁膜４５をエッチングすることにより、圧力緩衝室３３の残部と圧力室４６が形成される。
【００３７】
以上説明したように、半導体又は金属の膜２２の一部に不純物をイオン注入する、あるいは半導体又は金属の膜２２の一部に不純物をイオン注入してから膜２２をアニールするという半導体デバイスの汎用的な製造プロセスを用いることにより、比抵抗が領域によって異なる半導体又は金属の膜２２でバックプレート１０を形成することができる。従って、構造が簡素で感度の高いコンデンサマイクロホンを低コストで製造することができる。特に、半導体又は金属の膜２２の一部に不純物をイオン注入することで、一部が非晶質化された半導体又は金属の膜２２でバックプレート１０を形成する方法によると、熱処理工程が低減されるため、コンデンサマイクロホン１を構成する薄膜の熱的損傷や不要な不純物の拡散を抑制することができる。従って、コンデンサマイクロホン１の製造コストを更に低減することができる。
【００３８】
（第二実施例）
図６は、第二実施例によるコンデンサマイクロホン２及びその製造方法を示す断面図である。
図６（Ｄ）に示すように、第二実施例によるコンデンサマイクロホン２では、バックプレート７０を構成している膜７４とダイヤフラム３０を構成している膜３２の間に絶縁膜が存在しない。半導体又は金属の膜７４の高抵抗領域によって、ダイヤフラム３０と、バックプレート７０とを絶縁状態またはそれに近い状態で支持することができる。また、半導体又は金属の膜７４の高抵抗領域を絶縁化すれば、コンデンサマイクロホン２の感度をより向上させることができる。尚、バックプレート７０を構成している膜７４とダイヤフラム３０を構成している膜３２の間に絶縁膜が存在しないため、バックプレート７０の中央部１４に配線する導電膜が膜７４の表面に必要になる。
【００３９】
コンデンサマイクロホン２の製造方法では、まず図３（Ａ）から図３（Ｃ）に示す工程を行う。
次に図６（Ａ）に示すように、犠牲膜８０を半導体又は金属の膜３２上に形成する。
次に図６（Ｂ）に示すように、犠牲膜８０を所望の形状にパターニングする。具体的には、まずマスクを犠牲膜８０上にリソグラフィで形成した後、犠牲膜８０をエッチングし、マスクを除去する。
【００４０】
次に図６（Ｃ）に示すように、半導体又は金属の膜７４を犠牲膜８０を覆うように半導体又は金属の膜３２上に形成する。膜７４の具体的な形成方法は、膜２２の形成方法に準じる（図４（Ａ）参照）。
次に半導体又は金属の膜２２の改質工程（図４（Ｂ）、（Ｃ）参照）に準じて、半導体又は金属の膜７４に高抵抗領域を形成する。
次に半導体又は金属の膜２２のパターニング工程（図５（Ａ）参照）に準じて半導体又は金属の膜７４をパターニングする。
【００４１】
次に、基膜５１をエッチングすることで、圧力緩衝室３３の一部を基膜５１に形成する（図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
次に、半導体又は金属の膜７４をマスクとして犠牲膜８０をエッチングし、基膜５１をマスクとして絶縁膜４３をＢＨＦ等でエッチングすると、図６（Ｄ）に示すコンデンサマイクロホン２が得られる。
【００４２】
以上説明したように、比抵抗が領域によって異なる半導体又は金属の膜７４で、バックプレート７０とスペーサ７２の一部とを一体的に形成することにより、絶縁性の膜の中央部に電極が固定された従来のコンデンサマイクロホンに比べて、コンデンサマイクロホン２の構造及び製造工程を簡素化できる。従って、コンデンサマイクロホン２の製造コストを低減できる。
【００４３】
（第三実施例）
図７は、第三実施例によるコンデンサマイクロホン３及びその製造方法を示す断面図である。
図７（Ｄ）に示すように、第三実施例によるコンデンサマイクロホン３では、バックプレート１０を構成する膜２４の高抵抗領域は低抵抗領域に比べて厚い。半導体又は金属の膜２４の、バックプレート１０の近端部２０を構成する厚い高抵抗領域は、半導体又は金属の酸化物又は酸窒化物で構成されている。
【００４４】
コンデンサマイクロホン３の製造方法ではまず、図３（Ａ）から図４（Ａ）に示す工程により半導体又は金属の膜２４を形成する。
次に図７（Ａ）に示すように、バックプレート１０の近端部２０、及びパッド部１３に対応する開口部８４を有するマスク８２を半導体又は金属の膜２４上に形成する。具体的には例えば、まず半導体又は金属の膜２４の上全体にＣＶＤ法でＳｉ3Ｎ4を堆積させる。次に、堆積したＳｉ3Ｎ4膜上に所定のパターンのレジスト膜をリソグラフィで形成し、Ｓｉ3Ｎ4膜をＨ3ＰＯ4等を用いてエッチングし、レジスト膜を除去すると、マスク８２が得られる。
【００４５】
次に図７（Ｂ）に示すように、半導体又は金属の膜２４の開口部８４から露出している部位を選択的に酸化又は酸窒化する。具体的には例えば熱酸化によって膜２４を酸化する。また熱酸化の際、ＮＨ3を含むガスを使用することで、膜２４を酸窒化することができる。膜２４がＳｉからなる場合、ＳｉＯ2からなる絶縁膜４５、４３の後述するエッチング工程での膜２４のエッチングを抑制するため、Ｓｉからなる膜２４を酸窒化させることが好ましい。半導体又は金属の膜２４の酸化又は酸窒化された領域は、体積が膨張し、半導体又は金属の領域よりも厚くなる。
【００４６】
次に図７（Ｃ）に示すように、マスク８２を除去する。例えばＨ3ＰＯ4等を用いてマスク８２をエッチングする。
次に、半導体又は金属の膜２４を所望の形状にパターニングし、半導体又は金属の膜２４に音響ホール１８を形成する。膜２２が「半導体又は金属」と「半導体又は金属の酸化物又は酸窒化物」からなる。具体的なエッチング方法は？１回でエッチング可能？
次に、基膜５１をエッチングすることで、圧力緩衝室３３の一部を基膜５１に形成する（図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
次に、絶縁膜４３及び絶縁膜４５を基膜５１と半導体又は金属の膜２４とをマスクとしてＢＨＦ等でエッチングすると、図７（Ｄ）に示すコンデンサマイクロホン３が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（Ａ）は本発明の第一実施例によるコンデンサマイクロホンのダイヤフラムを示す平面図、（Ｂ）は本発明の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２】本発明の第一実施例によるコンデンサマイクロホンの等価回路を示す回路図。
【図３】本発明の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断面図。
【図４】本発明の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断面図。
【図５】本発明の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断面図。
【図６】本発明の第二実施例によるコンデンサマイクロホン及びその製造方法を示す断面図。
【図７】本発明の第三実施例によるコンデンサマイクロホン及びその製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１〜３  コンデンサマイクロホン、１０、７０  バックプレート、１３  パッド部、１４  中央部、１６  接続部、１８  音響ホール、２０  近端部、２２  半導体又は金属の膜、２４  Ｓｉ膜、３０  ダイヤフラム、３２  半導体又は金属の膜、４４、７２  スペーサ、４６  圧力室、７４  半導体又は金属の膜
【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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