(57)【要約】【課題】製造工程が簡素でありながら、ダイナミックレンジが広く、感度が高いコンデンサマイクロホンを提供する。【解決手段】支持部と、堆積により形成された薄膜からなり周辺部が前記支持部に固定され固定電極を構成しているプレートと、堆積により形成された薄膜からなり前記固定電極に対向する可動電極を構成しているダイヤフラムと、前記プレートを構成している薄膜と前記ダイヤフラムを構成している薄膜の間に堆積した薄膜からなり前記支持部から離間し前記ダイヤフラムの端部に第一面が接合されている複数のスペーサと、堆積により形成された薄膜からなり、先端部が前記スペーサの前記第一面の反対側の第二面に接合され、実質的に固定端として前記支持部に対して位置決めされている基端部が前記先端部よりも前記ダイヤフラムの中央部側に位置し、前記ダイヤフラムの引張応力により前記先端部が前記プレートから離れる方向に撓んでいる複数の梁部と、を備えるコンデンサマイクロホン。【選択図】図１
2007274334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
堆積により形成された薄膜からなり周辺部が前記支持部に固定され固定電極を構成しているプレートと、
堆積により形成された薄膜からなり前記固定電極に対向する可動電極を構成しているダイヤフラムと、
前記プレートを構成している薄膜と前記ダイヤフラムを構成している薄膜の間に堆積した薄膜からなり前記支持部から離間し前記ダイヤフラムの端部に第一面が接合されている複数のスペーサと、
堆積により形成された薄膜からなり、先端部が前記スペーサの前記第一面の反対側の第二面に接合され、実質的に固定端として前記支持部に対して位置決めされている基端部が前記先端部よりも前記ダイヤフラムの中央部側に位置し、前記ダイヤフラムの引張応力により前記先端部が前記プレートから離れる方向に撓んでいる複数の梁部と、
を備えるコンデンサマイクロホン。
【請求項２】
前記梁部を構成している薄膜は、前記プレートを構成している薄膜と同一であって、
前記梁部は、前記プレート及び前記梁部を構成している薄膜に形成されている切り欠きによって外形が形成されている、
請求項１に記載のコンデンサマイクロホン。
【請求項３】
前記梁部は、前記スペーサの前記第二面に接合されている第一薄膜と、前記第一薄膜の前記スペーサと反対側に接合されている第二薄膜とからなり、前記ダイヤフラムの引張応力と前記第一薄膜の引張応力と前記第二薄膜の圧縮応力により前記先端部が前記プレートから離れる方向に撓んでいる、
請求項１又は２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ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）としてのコンデンサマイクロホンに関する。
【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、音波によって振動するダイヤフラムと、空気などの誘電体を間に挟んでダイヤフラムに対向するプレートとを有する。ダイヤフラムとプレートによって形成される静電容量は、ダイヤフラムが振動することによって変化する。コンデンサマイクロホンはこの静電容量の変化を電気信号に変換して出力する。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、ダイヤフラムとプレートの間隔を広げ、バイアス電圧を上げることにより、コンデンサマイクロホンのダイナミックレンジを広げることができる。ダイヤフラムとプレートの間隔は、それらの間に設けられる膜の厚さによって決まる。ダイヤフラムとプレートの間に設ける膜を厚くするとクラックや剥離が生ずるという問題があるため、特許文献１では、２枚のウェハを組み合わせることによってダイヤフラムとプレートの間隔が広い構造を実現している。しかし、特許文献１に記載されているように２枚のウェハを組み合わせる製造工程は、複雑であるため製造コストを増大させるという問題がある。また、特許文献１に記載されている構造によると、ダイヤフラムに強い引張応力が残存するため、音圧に対するダイヤフラムの振幅が小さく、感度が低いという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】「コンデンサ型シリコンマイクロホンの機械特性」、田島利文ほか（ＮＨＫ放送技術研究所）、江刺正喜（東北大学）、社団法人電気学会、２００１年１１月２１、２２日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、製造工程が簡素でありながら、ダイナミックレンジが広く、感度が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、堆積により形成された薄膜からなり周辺部が前記支持部に固定され固定電極を構成しているプレートと、堆積により形成された薄膜からなり前記固定電極に対向する可動電極を構成しているダイヤフラムと、前記プレートを構成している薄膜と前記ダイヤフラムを構成している薄膜の間に堆積した薄膜からなり前記支持部から離間し前記ダイヤフラムの端部に第一面が接合されている複数のスペーサと、堆積により形成された薄膜からなり、先端部が前記スペーサの前記第一面の反対側の第二面に接合され、実質的に固定端として前記支持部に対して位置決めされている基端部が前記先端部よりも前記ダイヤフラムの中央部側に位置し、前記ダイヤフラムの引張応力により前記先端部が前記プレートから離れる方向に撓んでいる複数の梁部と、を備える。
このコンデンサマイクロホンは、プレートが固定されている支持部から離間した複数のスペーサと、実質的に固定端である基端部が先端部よりもダイヤフラムの中央部側に位置する複数の梁部とでダイヤフラムを吊り下げるように支持する構造である。ダイヤフラムを構成する薄膜の形成時に生ずる引張応力は、スペーサと梁部で構成される構造体を梁部の基端部を中心として回転させる力としてスペーサの第二面に作用する。梁部の基端部は先端部よりもダイヤフラムの中央部側に位置するため、この力によって梁部の先端部はプレートから離れダイヤフラムの中央部側に移動する方向に撓む。その結果、ダイヤフラムの内部の引張応力が解放される。また梁部の先端部がプレートから離れる方向に撓むと、プレートとダイヤフラムの間隔はスペーサを構成している薄膜の厚さよりも広がる。したがって、このコンデンサマイクロホンによると、プレートを構成する薄膜とダイヤフラムを構成する薄膜との間に堆積する薄膜の膜厚よりも、プレートとダイヤフラムの間隔を広げることができる。すなわち、このコンデンサマイクロホンの構造は、２枚のウェハを組み合わせなくても、プレートとダイヤフラムの間隔を広げることができるものである。したがって、このコンデンサマイクロホンの構造は、製造工程を複雑化することなく、コンデンサマイクロホンのダイナミックレンジを広げ、感度が高めることができる。
【０００７】
（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、前記梁部を構成している薄膜は、前記プレートを構成している薄膜と同一であって、前記梁部は、前記プレート及び前記梁部を構成している薄膜に形成されている切り欠きによって外形が形成されていてもよい。
このコンデンサマイクロホンによると、梁部とプレートが同一の薄膜で構成されているため、製造工程が簡素である。
【０００８】
（３）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、前記梁部は、前記スペーサの前記第二面に接合されている第一薄膜と、前記第一薄膜の前記スペーサと反対側に接合されている第二薄膜とからなり、前記ダイヤフラムの引張応力と前記第一薄膜の引張応力と前記第二薄膜の圧縮応力とにより前記プレートから離れる方向に撓んでいてもよい。
このコンデンサマイクロホンによると、二層構造の梁部の形成時に梁部の内部に生ずる引張応力と圧縮応力とによって梁部自体もその先端部がプレートから離れる方向に撓もうとするため、ダイヤフラムとプレートの間隔をさらに広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施の形態を図面に基づいて説明する。各実施形態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形態の構成要素と対応する。
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態としてのコンデンサマイクロホン１を示す模式図である。図２は、コンデンサマイクロホン１の感音部を示す平面図である。コンデンサマイクロホン１は、図２のＡ方向視断面図として図１に示された感音部と、図１に回路図として示された検出部とを備えている。図３は、図２に示す構成から、プレート３を構成している第四膜を除いたコンデンサマイクロホン１の一部を示す平面図である。図４は、図３に示す構成から、スペーサ９を構成している第三膜を除いたコンデンサマイクロホン１の一部を示す平面図である。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って、プレート３側から到達する音を電気信号に変換する。
【００１０】
・感音部の構成
コンデンサマイクロホン１の感音部は、基板１７、第一膜、第二膜、第三膜及び第四膜からなる積層構造を有している。
基板１７は例えば単結晶シリコンからなる。基板１７には検出対象の音の進行方向の反対側からダイヤフラム１２が受ける圧力を緩和するためのキャビティ１６が形成されている。
【００１１】
基板１７に接合されている第一膜は、二酸化シリコンなどからなる絶縁性の薄膜である。第一膜で構成される第一支持部１９は、ダイヤフラム１２と基板１７との間に空隙が形成されるように第二膜を基板１７上に支持している。第一膜には円形の開口１５が形成されている。第一膜の膜厚は例えば２μｍ程度に設計される。
【００１２】
第一膜に接合されている第二膜は、例えばＰ（リン）が不純物として添加されたポリシリコンからなる導電性の薄膜である。第二膜は、図４に示すように互いに分断されているダイヤフラム１２とガード電極２１とを構成している。ダイヤフラム１２は、第一膜の開口１５と第二膜の開口１３との間に位置するため第一膜とも第三膜とも接合されておらず、ガード電極２１からも分断されているため、音波によって振動する可動電極を構成している。ダイヤフラム１２の外形は、図３に示すようにキャビティ１６を覆う円形である。尚、ダイヤフラム１２の外形は円形に限られるものではなく、長方形などでもよい。第二膜で構成され、第一膜及び第三膜に接合されているリード１８は、ダイヤフラム１２と繋がっているが、リード１８のダイヤフラム１２側端部は第一膜とも第三膜とも接合されていない細線状であるため、ダイヤフラム１２の振動にはほとんど影響を与えない。第二膜の膜厚は例えば１μｍ程度に設計される。
【００１３】
第一膜及び第二膜に接合されている第三膜は、第一膜と同様に例えば二酸化シリコンからなる絶縁性の薄膜である。第三膜で構成される第二支持部６及びスペーサ９は、導電性の第二膜と第四膜とを絶縁している。第三膜の膜厚は例えば４μｍ程度に設計される。第三膜には円形の開口１３が形成されている。スペーサ９と第二支持部６とは開口１３によって分断されている。スペーサ９の下面はダイヤフラム１２に接合されている。
【００１４】
第三膜に接合されている第四膜は、第二膜と同様に例えばＰが不純物として添加されたポリシリコンからなる導電性の薄膜である。第四膜は図２に示すようにプレート３と梁部１０とプレート３に繋がるプレート接合部４とパッド１４とを構成している。プレート接合部４とパッド１４とは第三膜に接合されている。プレート３は開口１３の真上に位置するため第三膜に接合されていないが、その外周に繋がっているプレート接合部４が第三膜に接合されているため、第二支持部６に固定されている。プレート３には多数の通孔５が形成されている。梁部１０は第四膜に形成されているＵ字形の切り欠き７によってその輪郭が形成され、ダイヤフラム１２の中心から外に向かって延びる片持ち梁のようにプレート３に繋がっている。梁部１０の先端部は、スペーサ９の上面に接合されている。すなわち、第一支持部１９とガード電極２１と第二支持部６とから独立して振動するダイヤフラム１２は、スペーサ９によって梁部１０の先端部に固定されている。梁部１０の基端部からスペーサ９の上面に接合されている先端部までの長さは例えば７０μｍ程度、梁部１０の幅は例えば１００μｍ程度に設計される。第四膜の膜厚は例えば１μｍ程度に設計される。プレート接合部４がプレート３の全周を第三膜からなる第二支持部６に固定しており、プレート３の断面が梁部１０の断面に比べて十分大きいため、梁部１０の先端部の変位に比べてその基端部の変位は無視できる程に小さい。したがって、梁部１０の基端部は実質的に固定端として第一支持部１９及び第二支持部６に対して位置決めされているといえる。
【００１５】
・感音部の作動
コンデンサマイクロホン１に到達した音は、通孔５を通って開口１３に進入する。ダイヤフラム１２とガード電極２１との隙間を通り、ダイヤフラム１２と基板１７との隙間に回り込んでキャビティ１６に進入する音のエネルギーは、通孔５を通って開口１３に進入したエネルギーのうちのわずかであるため、通孔５、８から開口１３に進入した音のエネルギーはそのほとんどがダイヤフラム１２を振動させることによって消費される。なぜならば、音の進行方向に向かって見ると、キャビティ１６はダイヤフラム１２によって完全に覆われており、また、ダイヤフラム１２と基板１７とが重なっている部分においてそれらの間隔はわずかだからである。キャビティ１６は、パッケージ工程で封止されるため、ダイヤフラム１２が振動するとキャビティ１６内部に気圧振動が生ずる。このように生ずる気圧振動は、ダイヤフラム１２の振動を抑える方向に作用する。キャビティ１６の容積が大きいほど、このようなキャビティ１６の気圧振動が抑制される。
【００１６】
・検出部の構成
図１に示すように、ダイヤフラム１２はバイアス電源に接続されている。具体的には次のとおりである。リード１８を介してダイヤフラム１２に繋がっているパッド２には（図３参照）、バイアス電源の端子１０４に接続されているリード１０５が接続されている。バイアス電源の端子１０４には基板１７に接続されているリード１０６も接続されているため、ダイヤフラム１２と基板１７とは実質的に同じ電位になる。したがって、ダイヤフラム１２と基板１７によって形成される容量はない。
【００１７】
ダイヤフラム１２に対向していないプレート３の周辺部と、プレート接合部４と、パッド１４とは、プレート３とプレート接合部４とパッド１４とを構成している第四膜と基板１７との間に設けられたガード電極２１に絶縁性の第三膜を間に挟んで対向している。ガード電極２１と第四膜とは、実質的に同じ電位になるように接続されている。具体的には次のとおりである。プレート３に繋がっているパッド１４に接続されているリード１００は、インピーダンス変換のために設けられるオペアンプ１０１の入力端子に接続されている。ガード電極２１のパッド１１に接続されているリード１０２は、オペアンプ１０１の出力端子に接続されている。オペアンプ１０１の増幅度は１に設定されているため、ガード電極２１とプレート３とは、実質的に同じ電位になる。
【００１８】
ところで、ガード電極２１と基板１７との間には絶縁性の第一膜が存在するため、ガード電極２１と基板１７は容量を形成する。しかし、この容量は、オペアンプ１０１とバイアス電源との間に入るため、コンデンサマイクロホン１の感度にほとんど影響を与えない。
【００１９】
・検出部の作動
プレート３は内部抵抗が大きいオペアンプ１０１に接続されているため、ダイヤフラム１２とプレート３とにより形成される静電容量がダイヤフラム１２の振動により変化したとしても、プレート３に存在する電荷のオペアンプ１０１への移動量は極わずかである。したがって、プレート３及びダイヤフラム１２に存在する電荷は変化しないものとみなすことができる。このため、ダイヤフラム１２とプレート３とにより形成される静電容量の変化をプレート３の電位変化として取り出すことができる。このようにしてコンデンサマイクロホン１は、ダイヤフラム１２とプレート３とにより形成される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１２に加わる音圧の変化を静電容量の変化に変換し、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。
【００２０】
・製造方法
図５、図６、図７及び図８は、コンデンサマイクロホン１の製造方法を示す図である。各分図（Ａ）は平面図、各分図（Ｂ）は（Ａ）の矢視断面図である。
はじめに図５に示すように、基板１７となるウェハ５０の上に、第一支持部１９になる絶縁性の第一膜５１と、導電性の第二膜５２とを堆積し、第二膜５２をパターニングすることによりダイヤフラム１２、ガード電極２１などを形成する。具体的には、例えば次のとおりである。プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって二酸化シリコンを単結晶シリコンウェハ５０の表面全体に堆積させることにより厚さ２μｍ程度の第一膜５１を形成する。次に減圧ＣＶＤ法を用いてＰが添加されたポリシリコンを第一膜５１の上に堆積させることにより、厚さ１μｍ程度の第二膜５２を形成する。次に第二膜５２の表面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等の異方性エッチングにより第二膜５２を選択的に除去するとダイヤフラム１２、ガード電極２１などが形成される。
【００２１】
次に図６に示すように、第二膜５２の上に絶縁性の第三膜５３と、導電性の第四膜５４とを堆積し、第四膜５４をパターニングすることによりプレート３、梁部１０等を形成する。具体的には例えば次のとおりである。プラズマＣＶＤによって二酸化シリコンを第二膜５２の表面全体に堆積させることにより厚さ４μｍ程度の第三膜５３を形成する。次に減圧ＣＶＤ法を用いてＰが添加されたポリシリコンを第三膜５３の上に堆積させることにより、厚さ１μｍ程度の第四膜５４を形成する。次に第四膜５４の表面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、ＲＩＥ等の異方性エッチングにより第四膜５４を選択的に除去するとプレート３、梁部１０等が形成される。
【００２２】
次に図７に示すように、ウェハ５０にキャビティ１６を形成する。具体的には例えば次のとおりである。ウェハ５０の裏面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、所定のレジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ等の異方性エッチングによりウェハ５０を選択的に除去するとキャビティ１６が形成される。
【００２３】
次に、第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去することにより、開口１３及び開口１５を形成する。具体的には、第三膜５３及び第四膜５４の表面全体にフォトレジスト膜を塗布した後、図８に示すように、レジストマスクを用いた露光及び現像を行うフォトリソグラフィによりレジストパターン５５を形成する。レジストパターン５５には全ての通孔５を露出させる開口５８と、パッド１１及びパッド２を露出させるための開口を第三膜５３に形成するための開口５９及び開口６０を形成する。次に例えばバッファードフッ酸（Buffered HF）を使用した等方的なウェットエッチング、若しくは等方的なエッチングと異方的なエッチングの組み合わせによりシリコン酸化膜である第一膜５１及び第三膜５３を選択的に除去する。このとき、第四膜５４の通孔５と、梁部１０とプレート３の隙間とから第三膜５３と第一膜５１とが除去されるとともに、ウェハ５０に形成されているキャビティ１６からも第一膜５１と第三膜５３とが除去される。第四膜５４のパターンを適切に設計しておくことにより、第三膜５３からなるスペーサ９が図１に示すように開口１３の内部に残存する。その後のダイシング、パッケージングなどの工程を経て、コンデンサマイクロホン１が完成する。
【００２４】
ダイヤフラム１２を構成する第三膜を形成した直後の状態では、引張方向の強い内部応力がダイヤフラム１２に存在している。開口１３及び開口１５が形成されたことによってダイヤフラム１２がその引張応力によって縮もうとするとき、スペーサ９の下面に力が作用する。梁部１０は実質的に固定端としてプレート３に繋がっている基端部からダイヤフラム１２の中心から外に向かって延びる片持ち梁のように構成されているため、梁部１０は湾曲しやすい。梁部１０、スペーサ９及びダイヤフラム１２を１つの構造体として見ると、その構造体はダイヤフラム１２の膜厚方向に延びているスペーサ９の上面及び下面でそれぞれ直角に曲がっているため、ダイヤフラム１２の内部応力によってスペーサ９の下面に作用する力は、スペーサ９の回転中心である梁部１０の基端部からスペーサ９の下面に延びる直線と交わる方向に作用する。したがって、ダイヤフラム１２の内部応力によってスペーサ９に作用する力は、図１に示すように、梁部１０の基端部を中心として下面がダイヤフラム１２の中心に向かって移動するようにスペーサ９を回転させ、梁部１０をプレート３から離れる方向に湾曲させる力として作用する。
【００２５】
ダイヤフラム１２の内部応力は、図１に示すようにスペーサ９が回転し梁部１０が湾曲することによって少なくとも一部が解放される。図１にはダイヤフラム１２の内部応力が解放される前の梁部１０及びスペーサ９の状態を破線で示している。ダイヤフラム１２に引張方向の大きな内部応力が残存している場合、すなわちダイヤフラム１２の張力が大きい場合、ダイヤフラム１２は外力によって撓みにくい。本実施形態によると、コンデンサマイクロホン１はダイヤフラム１２の内部応力が解放される構造を有するため、ダイヤフラム１２が外力によって撓みやすい。すなわち、本実施形態のコンデンサマイクロホン１によると、音圧に対してダイヤフラム１２の振幅が大きくなるため、感度が高い。
【００２６】
図１に示すように梁部１０の基端部を中心として下面がダイヤフラム１２の中心に向かって移動するようにスペーサ９が回転し、梁部１０がプレート３から離れる方向に湾曲すると、ダイヤフラム１２とプレート３との間隔はスペーサ９を構成している第三膜の膜厚よりも広くなる。具体的には例えば、ダイヤフラム１２の形成直後の張力が７０ＭＰａ、二酸化シリコンで構成された第三膜の膜厚が４μｍ、ポリシリコンで構成された第四膜の膜厚が１μｍ、梁部１０の基端部から先端部までの長さが７０μｍ、梁部１０の幅が１００μｍであるとすると、ダイヤフラム１２とプレート３の間隔はダイヤフラム１２の形成直後から１〜２μｍ広がる。本実施形態によると、ダイヤフラム１２とプレート３との間に空隙を形成するための第三膜の膜厚に対して１２５％〜１５０％の間隔を、何ら特別な工程を追加することなく、ダイヤフラム１２とプレート３との間に形成できる。すなわち、本実施形態によるコンデンサマイクロホン１の構造は、製造工程を複雑化することなく、コンデンサマイクロホン１のダイナミックレンジを広げることができる。
【００２７】
ところで従来知られているように、ダイヤフラム若しくはそれと一体に振動する周辺部分を含めた構造体に屈曲部を形成すると、屈曲部の変形によりダイヤフラムの内部応力が解放される。その構造体に屈曲部を形成する従来の方法は、その構造体を構成する膜を堆積させる面に凹凸を予め形成しておき、その凹凸にならって屈曲部を形成する方法である。しかし、このような従来の製造方法では、フォトリソグラフィの精度悪化やステップカバレッジの悪化により、パターンや膜厚の管理が困難になるため、鋭く急激に曲がる屈曲部を形成することは困難である。
【００２８】
これに対し、本発明の実施形態として説明された製造方法によると、第三膜５３のレジストパターン５５の設計次第で任意の形にスペーサ９を形成することができる。例えば、ダイヤフラム１２からほぼ垂直に立ち上がる側面を有するスペーサ９を形成したり、ダイヤフラム１２の径方向の幅が狭いスペーサ９を形成することができる。すなわち、ダイヤフラム１２と一体に振動する構造体に、鋭く急激に曲がる屈曲部を形成することができる。このため、本発明の実施形態によると、従来に比べてダイヤフラム１２の内部応力を減少させることができる。また、本発明の実施形態によると、梁部１０、スペーサ９及びダイヤフラム１２からなる構造体を形成するために、基本的な構造のダイヤフラムを形成するために必須の工程とは別の工程を追加する必要がない。
【００２９】
［第二実施形態］
第一実施形態では、ダイヤフラム１２がプレート３よりも基板１７に近い薄膜で構成されている構造を例示した。本発明は、図９に示すようにプレート３がダイヤフラム１２よりも基板１７に近い薄膜で構成されている構造にも適用できる。すなわち、本発明の第二実施形態としてのコンデンサマイクロホン７０は、第一実施形態において第四膜として説明した導電性の薄膜が、第一実施形態において第一膜及び第三膜として説明した絶縁性の薄膜の間に接合され、プレート３、プレート接合部４などを構成している。また、第一実施形態において第二膜として説明した導電性の薄膜が、第一実施形態において第三膜として説明した絶縁性の薄膜の上に接合され、ダイヤフラム１２を構成している。
【００３０】
［第三実施形態］
図１０は本発明の第三実施形態によるコンデンサマイクロホン８０を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ方向視断面図である。コンデンサマイクロホン８０は、第一実施形態で説明された第四膜に切り欠き８１が形成され、その第四膜の上に接合されている第五膜によってリブ８２が形成されている点において、第一実施形態と異なり、その他の点では第一実施形態によるコンデンサマイクロホン１と同一である。第一実施形態と共通の構成要素については説明を省略する。尚、図１０では、プレート３に形成されている通孔が省略されている。
【００３１】
ダイヤフラム１２の外周部はその中央部に比べて振幅が小さくなるため、ダイヤフラム１２の外周部によって形成される容量に対してその変化幅は小さくなる。すなわち、ダイヤフラム１２の外周部においては、コンデンサマイクロホン８０の信号成分に相当する容量変化幅に対する寄生容量の割合がダイヤフラム１２の中央部よりも大きくなっている。したがって、ダイヤフラム１２の周辺部に対向している第四膜の部分とプレート３に繋がるパッド１４とは互いに分断されていることが望ましい。
第三実施形態では、梁部１０とそれを第二支持部６に対して位置決めするために必要な梁部１０の周辺部分とが切り欠き８１によってプレート３と分断されているため、寄生容量が第一実施形態に比べて減少する。
【００３２】
スペーサ９に接合されている梁部１０の先端部がダイヤフラム１２の引張応力によってプレート３から離れる方向に確実に移動するように、リブ８２が梁部１０の基端部から第二支持部６の真上まで延びている。リブ８２は、第四膜の上に接合されている第五膜で構成される。第五膜は導電性であっても絶縁性であってもよい。尚、梁部１０の基端部が実質的な固定端であって、その先端部よりもダイヤフラム１２の中央部側に位置していれば、梁部１０の先端部はダイヤフラム１２の引張応力によって確実にプレート３から離れる方向に移動する。しかし、梁部１０の先端部がダイヤフラム１２の引張応力によってプレート３から離れる方向に移動するか、プレート３に近付く方向に移動するかは、梁部１０とそれを第二支持部６に固定する部分の構成によって決まり、梁部１０の基端部が固定端であることは、必要条件ではない。梁部１０とそれを第二支持部６に固定する部分の構成が、梁部１０の先端部がダイヤフラム１２の引張応力によってプレート３から離れる方向に確実に移動する構成であれば、リブ８２は不要である。
【００３３】
［第四実施形態］
図１１は、本発明の第四実施形態によるコンデンサマイクロホン９０の感音部を示す断面図である。コンデンサマイクロホン９０は、梁部１０を構成している薄膜の構成のみが第一実施形態によるコンデンサマイクロホン１と異なる。梁部１０は第四膜９２と第四膜９２に接合されている第五膜９１とで構成されている。第四膜９２及び第五膜９１は梁部１０の他、プレート３など第一実施形態の第四膜が構成していた要素を全て構成している。
【００３４】
第五膜９１よりもダイヤフラム１２側に位置する第四膜９２は、その形成時に強い引張応力が残存する、Ｐなどの不純物が添加されているポリシリコンなどで構成されている。第四膜９２のダイヤフラム１２と反対側に接合されている第五膜９１は、その形成時に強い圧縮応力が残存する、不純物が添加されていないポリシリコンなどで構成されている。したがって、梁部１０は、それ自体の内部応力によってもダイヤフラム１２に近付く方向に撓もうとする。すなわち、梁部１０は、ダイヤフラム１２の内部応力と梁部１０自体の内部応力とによって、単層膜で構成されている場合に比べて、ダイヤフラム１２に近付く方向に大きく撓む。その結果、ダイヤフラム１２とプレート３との間隔は、梁部１０が単層膜で構成されている場合に比べて広くなる。
【００３５】
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。例えば、材料や寸法は例示であって、本発明の実施可能範囲がそれらの材料や寸法によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る模式図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る平面図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る平面図。
【図４】本発明の第一実施形態に係る平面図。
【図５】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る平面図、（Ｂ）は本発明の第一実施形態に係る断面図。
【図６】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る平面図、（Ｂ）は本発明の第一実施形態に係る断面図。
【図７】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る平面図、（Ｂ）は本発明の第一実施形態に係る断面図。
【図８】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る平面図、（Ｂ）は本発明の第一実施形態に係る断面図。
【図９】本発明の第二実施形態に係る断面図。
【図１０】（Ａ）は本発明の第三実施形態に係る平面図、（Ｂ）は本発明の第三実施形態に係る断面図。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  コンデンサマイクロホン
３  プレート
６  第二支持部（支持部）
９  スペーサ
１０  梁部
１２  ダイヤフラム
１７  基板
１９  第一支持部（支持部）
２１  ガード電極
７０  コンデンサマイクロホン
８０  コンデンサマイクロホン
９０  コンデンサマイクロホン
【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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