JP2007208548A

JP2007208548A - 音響センサ

Info

Publication number: JP2007208548A
Application number: JP2006023757A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawada; 裕志河田; Takeshi Yoshida; 岳司吉田; Naoki Ushiyama; 直樹牛山; Toshihiko Takahata; 利彦高畑; Hiroshi Maruyama; 博丸山; Yasushi Arikawa; 泰史有川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: JP4811035B2

Abstract

【課題】静電容量型の音響センサにおいて、容易な製造方法により寄生容量を低減し、小型化、耐ノイズ性の向上、高感度化、及び低コスト化を実現する。
【解決手段】音響センサ１は、シリコン基板２に形成され音響によって振動する振動板３と、振動板３に対向するバックプレート４とを有し、両者間の容量変化を検出することによって音響を検出するセンサであって、振動板３は、その振動板３及びバックプレート４のいずれよりも小さい範囲に、バックプレート４との間の容量を形成するための対向電極となる導体部３１を備え、導体部３１は振動板３に不純物をドーピングすることにより形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気等を媒体として伝わる可聴音や超音波などの音響を検知する静電容量型の音響センサに関する。

従来から、対向電極型のコンデンサ、例えば、平行平板コンデンサの一方の電極を音響によって振動させ、音響圧力の変化をコンデンサの静電容量の電気的変化に変換して音響検出を行う音響センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような静電容量型の音響センサは、例えば、シリコン半導体などの基板、基板の一部を薄膜化して形成した振動板、基板上に形成した１つ以上の接続部、接続部を用いて振動板と一定の狭い隙間を設けて相対するように形成され複数の微小な貫通孔（音響孔、アコースティックホール）を有するバックプレート、及び、コンデンサを形成する振動板とバックプレートのそれぞれに接続して電気信号を取り出す接続パッドを構成要素としている。

振動板とバックプレートは、それぞれの少なくとも一部は導体であって、平行平板コンデンサを形成する対向電極を構成する。接続部は、振動板の振動を妨げないように振動板とバックプレートの周辺において両者を一体化する。このような音響センサは、音響を電気信号に変換する他に、電気信号を音響に変換することもでき、いわゆる、双方向の音響電気トランスデューサとして機能する。

また、携帯機器や補聴器などには、小型かつ高精度な静電容量型の音響センサが用いられるが、小型化に伴い、一方で、音響検出のための静電容量を１ｐＦレベル程度まで低くせざるを得ずＳＮ比が低下し、他方で、振動板、バックプレート、及び基板などの相互の距離が近接して寄生容量が発生する。この寄生容量は、音響センサ全体の容量を増大させることになり、信号検出に寄与しない背景容量又はバックグラウンドとなる。従って、寄生容量は、振動板とバックプレートとの間で生じる微小な容量変化成分（信号成分）の全体容量に対する割合を押し下げる。その結果、寄生容量によって、音響検出の感度が低下する。

そこで、バックプレートの面積を振動板の面積より小さくなるように加工して寄生容量を少なくするものが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、振動板上の必要な部分にのみ対向電極となる金属膜を形成するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平６−２１７３９６号公報特公平４−０８１８６８号公報特開平７−０５０８９９号公報

しかしながら、上述した特許文献２に示されるような音響センサにおいては、振動板の四隅から延設した腕によって振動板を保持しており、その腕の部分に発生する寄生容量を低減できないという問題がある。また、上述した特許文献３に示されるような音響センサにおいては、音響センサの溝造やその製造方法が複雑になるという問題がある。

本発明は、上記課題を解消するものであって、容易な製造方法により寄生容量を低減し、小型化、耐ノイズ性の向上、高感度化、及び低コスト化を実現した静電容量型の音響センサを提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、シリコン基板に形成され音響によって振動する振動板と、前記振動板に対向するバックプレートとを有し、前記両者間の容量変化を検出することによって前記音響を検出する音響センサにおいて、前記振動板は当該振動板よりも小さい範囲にバックプレートとの間の前記容量を形成するための対向電極となる導体部を備え、導体部は前記振動板に不純物をドーピングすることにより形成されているものである。

請求項２の発明は、シリコン基板に形成され音響によって振動する振動板と、前記振動板に対向するバックプレートとを有し、前記両者間の容量変化を検出することによって前記音響を検出する音響センサにおいて、前記振動板は前記バックプレートよりも小さい範囲にバックプレートとの間の前記容量を形成するための対向電極となる導体部を備え、導体部は前記振動板に不純物をドーピングすることにより形成されているものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の音響センサにおいて、前記不純物はボロン又はリンである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の音響センサにおいて、前記シリコン基板はＳＯＩ基板である。

請求項５の発明は、請求項３に記載の音響センサにおいて、前記振動板はポリシリコンである。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の音響センサにおいて、前記振動板はその一方の面の周囲を酸化膜で支持されているものである。

請求項７の発明は、請求項６に記載の音響センサにおいて、前記振動板を支持する酸化膜は、その支持部における当該振動板の振動を妨げない幅に形成されているものである。

請求項１の発明によれば、振動板の全面ではなく振動板よりも小さい範囲となる一部分に対向電極となる導体部を備えるので、音響センサとして必要な最小限の容量を確保して、寄生容量の発生を抑えることができ、従って、小型化、耐ノイズ性の向上、高感度化を実現できる。また、対向電極となる導体部を、シリコン基板から成る振動板に不純物を、熟成された技術であるドーピングによって形成するので、製造が容易であり低コスト化を実現できる。

請求項２の発明によれば、振動板の全面ではなくバックプレートよりも小さい範囲となる一部分に対向電極となる導体部を備えるので、音響センサとして必要な最小限の容量を確保して、寄生容量の発生を抑えることができ、従って、小型化、耐ノイズ性の向上、高感度化を実現できる。また、対向電極となる導体部を、シリコン基板から成る振動板に不純物を、熟成された技術であるドーピング技術によって形成するので、製造が容易であり低コスト化を実現できる。

請求項３の発明によれば、ボロン（元素記号Ｂ）やリン（元素記号Ｐ）のドーピングは半導体プロセスとの相性が良く、かつ所望の導電性を得ることができる熟成された周知の技術であるので、製造が容易であり、品質歩留まりなどの点で低コスト化を実現できる。

請求項４の発明によれば、例えば、シリコン／シリコン酸化膜／シリコンという構造のＳＯＩ基板を用いて、酸化膜上の厚さ精度の良いシリコンによって、所定厚さの振動板を容易に形成でき、低コスト化を実現できる。また、シリコン酸化膜をエッチングストッパとして用いることができるので、振動板の形成が容易である。

請求項５の発明によれば、シリコンやシリコン酸化膜の上に、化学蒸着（ＣＶＤ）などの成膜方法を用いて所望の膜厚のポリシリコン層を容易に形成できるので、振動板の厚さを精度良くコントロールでき、製品特性を安定化でき、低コスト化が図れる。

請求項６の発明によれば、振動板をより効果的に電気的絶縁して保持できるので、寄生容量やノイズをより低減できる。

請求項７の発明によれば、振動板を弾性ヒンジ的に支持する構造を実現でき、振動板の振動自由度を増大させることができるので、より大きな容量変化が得られて高感度化を実現できる。

以下、本発明の一実施形態に係る静電容量型の音響センサについて、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る静電容量型の音響センサ１を示し、図２（ａ）（ｂ）はバックプレート４を除いた状態の音響センサ１を示し、図３、図４は音響センサ１の外観を示す。本実施形態の音響センサ１は、シリコン基板２に形成され音響によって振動する振動板３と、振動板３に対向するバックプレート４とを有し、両者間の静電容量の変化を検出することによって音響を検出するセンサであって、振動板３は、その振動板３及びバックプレート４のいずれよりも小さい範囲に、バックプレート４との間の容量を形成するための対向電極となる導体部３１を備え、導体部３１は高抵抗の振動板３に不純物をドーピングすることにより低抵抗化して形成されている。

次に、音響センサ１の各構成要素を説明する。なお、音響センサ１の製造工程については後述する（図５）。シリコン基板２（基板２と略す）は、平面視において略四角形状の枠体（フレーム）に凹部２１と振動板とが形成されたものであり、枠体が音響センサ１の形を保持し、凹部２１が音響を振動板３に導く。凹部２１の底面が振動板３となっている。すなわち、振動板３の一面を凹部２１に臨ませて振動板３の周囲を基板２が保持した構造になっている。凹部２１に臨む振動板３が凹部２１の開口側から伝播する音響によって振動する。

凹部２１は、例えば、シリコンウエハを半導体プロセスによりエッチング加工して形成される。本実施形態の凹部２１は、四角錐台の形状をしており、シリコンの結晶異方性を利用したエッチングで形成される。また、結晶異方性を利用しない場合、例えば、ドライプロセス等の加工方法を用いる場合、凹部２１の形状は、四角とは限らず、円形のマスク形状によって円形とするなど、所望の形状とすることができる。基板２は、材料がシリコンであり、外形大きさは１ｍｍ〜２ｍｍ角程度、厚さは０．５ｍｍ程度である。

振動板３は、外部から到達する音響の有する微小な音圧変化によって振動する部材であり、かつ、バックプレート４と共に平行板コンデンサを形成する部材である。振動板３は、平面視において一辺が約１．０ｍｍ程度の略四角形状をなし、断面視において基板２の枠体に比べ厚さが十分薄く、外部から到達する音響の有する微小な音圧変化によって振動するように、例えば、１〜２μｍ程度に形成されている。振動板３を形成する基板２は、例えば、抵抗率が１×１０^＋３（Ω・ｃｍ）以上の高抵抗のシリコン基板である。このような高抵抗材から形成した振動板３は、その中央部を導体化され、平行板コンデンサの対向電極となる導体部３１が形成される。

上述の導体部３１は、振動板３の中央部約０．５ｍｍ程度の略四角形の領域を、例えばリン等の不純物元素を半導体拡散プロセスによりドーピングすることで導体化されている。導体部３１の抵抗率は、１×１０^−３（Ω・ｃｍ）以下が望ましい。これにより高抵抗の半導体基板との抵抗率の違いが１０^６倍以上となり、効果的に導体部３１の領域を限定できる。

また、上述の導体部３１は、その特徴的寸法ｄが、バックプレート４の特徴的寸法Ｄ１や振動板３の特徴的寸法Ｄ２よりも小さい寸法（ｄ＜Ｄ１，ｄ＜Ｄ２）となるように、形成されている。

振動板３側のコンデンサ電極、すなわち導体部３１、から電気信号を外部に出力するため、導体部３１から延設したドーピング部による回路３２と、回路３２の終端部に配置した接続パッド３３が形成されている。接続パッド３３は、例えば、音響センサを実装基板ＰＣＢに実装する際に、ワイヤＷによるボンディング用パッドとして用いられる。

バックプレート４は、その主要部分が平面視において略四角形状であり、導電性を有する材料によって形成され、音響によって振動する振動板３、すなわち振動電極、に対する固定電極となっており、振動板３と共に平行板コンデンサを形成して音響による音圧変化を容量の変化として検出可能とする。また、バックプレート４は、その周辺部から空気が自在に流入又は流出するように、さらに、寄生容量の発生を抑えるように、最小限の外形寸法とされている。

また、バックプレート４は、空気圧を受けて振動しないように、さらに、振動板３が音響に応じて遅滞なく自在に振動するように、振動板３とバックプレート４の間の空気を逃がして空気抵抗を減らす空気流通用の貫通孔、いわゆるアコースティックホール４１を複数備えている。アコースティックホール４１は、一辺が１０μｍ程度の略四角形をしており、エッチング等の半導体プロセスにより形成される。アコースティックホール４１は、音圧に対して振動板３を自由に変位可能とする。さらに、アコースティックホール４１の形状や個数を適切に設計することにより、振動板３の過度な共振を抑制し、広帯域かつフラットな感度特性を有する音響センサ１を実現できる。

バックプレート４の材料は、例えばＣＶＤ等の方法で成膜したポリシリコンであり、高抵抗のポリシリコンに導電性を付与するために不純物のドーピングが行われる。また、バックプレート４から電気信号を取り出すために、ワイヤーボンディングなどに用いる接続パッド４２が設けられている。

また、バックプレート４は、１つ以上の絶縁性のある接続部５を介して基板２上に構成されている。この接続部５は、振動板３とバックプレート４の間にあって、両者を電気絶縁した状態で一定の距離に保つものである。接続部５の材料は、例えば、半導体プロセスでは、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などを用いることができる。バックプレート４と振動板３とは、接続部５の高さによって隙間が調整される。その隙間は、例えば、音響センサ１の特性設計に応じて１〜１０μｍ以下程度とされる。接続部５は、本実施形態では、隙間から外部に出入りする空気の流通を妨げないように、最少の２ヶ所とされている。

上述の、基板２に形成した、振動板３、導体部３１、接続部５、及びバックプレート４などの構造は、半導体プロセスによって、薄膜の積層、高抵抗体の低抵抗体化（導体化）、エッチングによる形状形成などの工程を経て形成され、最終の３次元形状の音響センサ１とされる。

次に、図５（ａ）〜（ｇ）を参照して、第１の実施形態の音響センサ１の製造工程を説明する。この第１の実施形態の音響センサ１は、図５（ａ）〜（ｄ）に示す成膜工程と、その後の、図５（ｅ）〜（ｇ）に示すエッチング工程の、大略２段階で製造される。なお、音響センサ１は、一枚の広いシリコン基板に多数個が一括して製造され、最後にシリコン基板のダイシングによって個片化されて多数の音響センサ１が得られる、いわゆる多数個取りの製造方法によって製造される。

まず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、シリコン基板２の導体部３１となる領域に、不純物をドーピングして、その領域が導体化される。上述のように、シリコンからなる基板２は、抵抗率が１×１０^＋３（Ω・ｃｍ）以上の高抵抗であり、ドーピングによって導体化された導体部３１は、抵抗率が１×１０^−３（Ω・ｃｍ）以下となる。ドーピングには、例えば、ボロン（元素記号Ｂ）やリン（元素記号Ｐ）を不純物として用いることができる。

次に、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、導体部３１の領域を含む基板２の全面に、シリコン酸化膜５０をＣＶＤ等の方法で形成し、その上に、バックプレート４形成用のポリシリコン層４０を形成し、ポリシリコン層４０をドーピングにより導体化する。シリコン酸化膜５０は、一部は接続部５として残されるが、大部分は、上層のポリシリコン層４０（バックプレート４）を立体的に形成するためにエッチングによって除去される、いわゆる犠牲層である。

上述の導体化されたポリシリコン層４０は、図５（ｅ）に示すように、不要なポリシリコン部をエッチングによって除去され、貫通孔であるアコースティックホール４１の形成と外形形状の形成とがなされて、バックプレート４が形成される。このバックプレート４は、全体が導電体であり、音響を検出するコンデンサの一方の電極となる。

次に、図５（ｆ）に示すように、基板２の下側面にエッチングによって凹部２１が形成される。このエッチングによって、基板２の上面である凹部２１の底面が、振動板３として形成される。

次に、図５（ｇ）に示すように、フッ酸等の水溶液を用いてシリコン酸化膜５０を等方的にエッチングすることにより、バックプレート４と振動板３との間に所定の隙間を確保する共に、接続部５を残す３次元構造が形成される（いわゆる犠牲層エッチング）。等方性エッチングでは、水溶液に接している被エッチング部のエッチングが略一様に進行する。そこで、アコースティックホール４１の貫通孔は、バックプレート４の下層のシリコン酸化膜５０（犠牲層）をエッチング除去する際のエッチング液供給孔として機能する。この犠牲層エッチングの後、接続パッド４２等の形成やダイシングによる個片化などの後処理が行われて、音響センサ１が完成する。

上述のように、第１の実施形態の音響センサ１によれば、振動板３の全面ではなく振動板３よりも小さい範囲であって、また、バックプレート４よりも小さい範囲である一部分に対向電極となる導体部３１を備えるので、音響センサ１として必要な最小限の容量を確保して、寄生容量の発生を抑えて全体の静電容量を小さく抑えることができ、従って、小型化、耐ノイズ性の向上、高感度化を実現できる。また、振動板３の中央部は、通常、バックプレート４の面に対して振動面が平行な状態を保って変位するので、また、最大振幅部位であるので、導体部３１の形成場所を振動板３の中央部とすることにより、高感度化を図ることができる。

また、対向電極となる導体部３１を、シリコン基板２から成る振動板３にボロン（元素記号Ｂ）やリン（元素記号Ｐ）などの不純物をドーピングして形成する手法は、半導体プロセスとの相性が良く、かつ所望の領域に所望の導電性を容易に得ることができる熟成された周知の技術であるので、音響センサ１の製造が容易であり、品質歩留まりなどの点で低コスト化を実現できる。

（第２の実施形態）
図６（ａ）〜（ｇ）は第２の実施形態の音響センサ１の製造工程を主要工程順に示す。この音響センサ１は、図６（ａ）に示すように、下層から、シリコン基板２０／シリコン酸化膜２２／シリコン層２３の構成を有する、いわゆるＳＯＩ基板２を用いて形成されたものである。この音響センサ１は、図６（ｇ）に示すように、振動板３を形成するシリコン層２３が、音響センサ１の枠体を形成するシリコン基板２０との間に、シリコン酸化膜２２を介在させている点が、上述の図１（ｂ）に示した第１の実施形態の音響センサ１とは異なり、他の点は図１（ｂ）の音響センサと同様である。

図６（ａ）から図６（ｅ）のバックプレート４のエッチングによる形成までは、図５（ａ）から図５（ｅ）のバックプレート４のエッチングによる形成と同様である。図６（ｆ）に示す凹部２１の形成では、ＳＯＩ基板２のシリコン基板２０がエッチングされ、シリコン酸化膜２２はエッチングされずに残っている。すなわち、ＯＳＩ基板２のシリコン酸化膜２２は、エッチングストップとして機能している。

また、図６（ｇ）の犠牲層エッチングでは、図５（ｇ）の犠牲層エッチングと同様にシリコン酸化膜５０のエッチングが進行すると共に、上述のエッチングストッパとして機能したシリコン酸化膜２２のエッチングも同時に進行する。従って、この犠牲層エッチングによって、所定の膜厚を有する振動板３が精度良く形成される。すなわち、振動板３の膜厚は、ＳＯＩ基板２に形成されているシリコン層２３の厚さとなる。

このように、シリコン基板２０／シリコン酸化膜２２／シリコン層２３という構造のＳＯＩ基板２を用いることにより、酸化膜上の厚さ精度の良いシリコンによって、所定厚さの振動板３を容易に形成でき、音響センサの低コスト化を実現できる。また、シリコン酸化膜をエッチングストッパとして用いることができるので、振動板３の膜厚バラツキが抑えられ、特性の揃った音響センサ１が容易に得られる。

なお、上述のＳＯＩ基板２に変えて、シリコン基板上に熱酸化プロセスやＣＶＤ等によりシリコン酸化膜２２を形成した後、シリコン層２３の代わりにポリシリコン層をＣＶＤ等によって形成し、ポリシリコン層によって、振動板３を形成してもよい。また、シリコン基板上に直接ポリシリコン層を形成して、このポリシリコン層によって、振動板３を形成してもよい。

ポリシリコン層は、シリコン基板の上や、シリコン基板上に形成したシリコン酸化膜の上に、化学蒸着（ＣＶＤ）などの成膜方法を用いて所望の膜厚に容易に形成できるので、振動板３の厚さを精度良く制御でき、製品特性を安定化して低コスト化が図れる。

（第３の実施形態）
図７（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る静電容量型の音響センサ１を示し、図８、図９は音響センサ１の外観を示す。この第３の実施形態の音響センサ１は、上述の第２の実施形態の音響センサ１において、振動板３を形成したシリコン層２３とその下層のシリコン酸化膜２２を、それぞれ内側領域と外側領域に分離した構造としたものであり、その他の点は、第２の実施形態の音響センサ１と同様である。すなわち、シリコン層２３は、導体部３１から接続パッド３３に至る回路３２の部分以外の部分に形成した、凹部２１を囲むように略一周している分離溝３４によって、内側領域の振動板３の部分と、外側領域の外周層３０の部分とに、大略分離されている。このような分離構造によれば、振動板３をより効果的に電気的絶縁して保持できるので、寄生容量やノイズをより低減できる。

また、シリコン酸化膜２２は、分離溝１１によって、振動板３をその外周部分で支持する支持部であるリング状酸化膜１０の部分と、外側領域の外周層１２の部分とに、分離されている。振動板３を支持するリング状酸化膜１０は、図７（ｂ）に示すように、その幅ｗがその厚さｈと同程度まで狭く形成されている。このようなリング状酸化膜１０からなる支持部は、弾性ヒンジ的支持構造を形成するので、振動板３の周囲の支持部剛性を低減でき、振動板３が、より自由かつ大きな変位で振動できる。従って、この第３の実施形態の音響センサ１は、上述の第２の実施形態の音響センサ１よりも、さらに高感度化を実現できる。

次に、図１０（ａ）〜（ｇ）を参照して、この第３の実施形態の音響センサ１の製造工程を説明する。この音響センサ１は、図１０（ａ）に示すように、下層から、シリコン基板２０／シリコン酸化膜２２／シリコン層２３の構成を有するＳＯＩ基板２を用いて形成される。この点は、第２の実施形態の音響センサと同様である。本実施形態の音響センサ１では、まず、図１０（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板２のシリコン層２３にエッチングを行い、回路３２となる部分以外の部分に分離溝３４を形成し、シリコン層２３を、振動板３の部分と、外周層３０の部分とに分離する。

上述の分離の後に、図１０（ｃ）〜（ｆ）に示すように、上述の第２の実施形態の図６（ｂ）〜（ｆ）に示した工程と同様の工程により、ドーピングによる導体部３１の形成（図１０（ｃ））、犠牲層となるシリコン酸化膜５０の形成、及びバックプレート４用のポリシリコン層４０の形成とドーピングによる導体化（図１０（ｄ））、ポリシリコン層４０のエッチングによるバックプレート４の形成（図１０（ｅ））、シリコン基板２０のエッチングによる凹部２１の形成（図１０（ｆ））が順番に行われる。

そして、図１０（ｇ）に示すように、犠牲層のシリコン酸化膜５０と、エッチングストッパとして機能していたシリコン酸化膜２２のエッチングが行われる。この犠牲層エッチング工程によって、振動板３とバックプレート４の隙間の形成、接続部５の形成、振動板３の背面のシリコン酸化膜２２の除去、さらに、シリコン酸化膜２２における分離溝１１の形成が行われる。この分離溝１１の形成は、振動板３を分離するためにシリコン層２３に形成した分離溝３４からエッチング液が進入することによって形成される。

以上に述べたように、空気等を媒体として伝わる可聴音や超音波などの音響を検知する本発明の静電容量型の音響センサ１は、シリコンなどの半導体材料をベースとすると共に、ＩＣ（集積回路）などと同様の半導体プロセスを用いて非常に小型に製作され、携帯機器用のマイクロホンや超音波センサ、補聴器等に利用可能である。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る静電容量型の音響センサの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。（ａ）は同上音響センサのバックプレートを除いた状態の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。同上音響センサの仮想的分解斜視図。同上音響センサの斜視図。（ａ）〜（ｇ）は同上音響センサの製造工程を主要工程順に示す断面図。（ａ）〜（ｇ）は本発明の第２の実施形態に係る静電容量型の音響センサの製造工程を主要工程順に示す断面図。（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る静電容量型の音響センサの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。同上音響センサの斜視図。同上音響センサの仮想的分解斜視図。（ａ）〜（ｇ）は同上音響センサの製造工程を主要工程順に示す断面図。

符号の説明

１音響センサ
２基板（シリコン基板、ＳＯＩ基板）
３振動板
４バックプレート
１０支持部
２２酸化膜層
２３ポリシリコン層
３１導体部

Claims

シリコン基板に形成され音響によって振動する振動板と、前記振動板に対向するバックプレートとを有し、前記両者間の容量変化を検出することによって前記音響を検出する音響センサにおいて、
前記振動板は当該振動板よりも小さい範囲に前記バックプレートとの間の前記容量を形成するための対向電極となる導体部を備え、前記導体部は前記振動板に不純物をドーピングすることにより形成されていることを特徴とする音響センサ。
シリコン基板に形成され音響によって振動する振動板と、前記振動板に対向するバックプレートとを有し、前記両者間の容量変化を検出することによって前記音響を検出する音響センサにおいて、
前記振動板は前記バックプレートよりも小さい範囲に前記バックプレートとの間の前記容量を形成するための対向電極となる導体部を備え、前記導体部は前記振動板に不純物をドーピングすることにより形成されていることを特徴とする音響センサ。
前記不純物はボロン又はリンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音響センサ。
前記シリコン基板はＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項３に記載の音響センサ。
前記振動板はポリシリコンであることを特徴とする請求項３に記載の音響センサ。
前記振動板はその一方の面の周囲を酸化膜で支持されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の音響センサ。
前記振動板を支持する酸化膜は、その支持部における当該振動板の振動を妨げない幅に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の音響センサ。