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JP4737720B2 - Diaphragm, manufacturing method thereof, condenser microphone having the diaphragm, and manufacturing method thereof - Google Patents

Diaphragm, manufacturing method thereof, condenser microphone having the diaphragm, and manufacturing method thereof Download PDF

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JP4737720B2 JP2006059041A JP2006059041A JP4737720B2 JP 4737720 B2 JP4737720 B2 JP 4737720B2 JP 2006059041 A JP2006059041 A JP 2006059041A JP 2006059041 A JP2006059041 A JP 2006059041A JP 4737720 B2 JP4737720 B2 JP 4737720B2
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Description

本発明はダイヤフラム及びその製造方法並びにそのダイヤフラムを有するコンデンサマイクロホン及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a diaphragm, a manufacturing method thereof, a condenser microphone having the diaphragm, and a manufacturing method thereof.

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や加速度センサが知られている。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プレートとのそれぞれに電極を有し、プレートとダイヤフラムとは支持部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。   A capacitor microphone and an acceleration sensor that can be manufactured by applying a manufacturing process of a semiconductor device are known. The condenser microphone has electrodes on each of a diaphragm and a plate that are vibrated by sound waves, and the plate and the diaphragm are supported in a state of being separated from each other by a support portion. The condenser microphone converts the capacitance change due to the displacement of the diaphragm into an electric signal and outputs it.

特許文献1には、ダイヤフラムの中央部と端部との間に屈曲部を有するコンデンサマイクロホンが開示されている。特許文献1に記載された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屈曲部の変形で緩和することにより、ダイヤフラムの振幅を増大させて感度を高めようとしている。しかしながら、特許文献1に記載されたダイヤフラムの屈曲部は単一の薄膜で構成されている。一般に、このようなダイヤフラムの屈曲部は犠牲層に形成した段部の表面上に堆積により形成されるため、その膜厚は段部の底面に近づくほど薄くなり、犠牲層の段部の側面上に成長する部分と段部の底面上に成長する部分との間に結晶粒界が形成される。すなわち、このダイヤフラムの強度は屈曲部の段差を大きくするほど低下する。したがって、特許文献1に記載されたコンデンサマイクロホンでは、ダイヤフラムの強度を保ちながら、屈曲部の段差を大きくすることにより感度を高めることができない。   Patent Document 1 discloses a condenser microphone having a bent portion between a center portion and an end portion of a diaphragm. In the condenser microphone described in Patent Document 1, the diaphragm's residual stress is relieved by deformation of the bent portion, thereby increasing the diaphragm's amplitude and increasing the sensitivity. However, the bent portion of the diaphragm described in Patent Document 1 is formed of a single thin film. In general, the bent portion of such a diaphragm is formed by deposition on the surface of the stepped portion formed in the sacrificial layer, so that the film thickness becomes thinner as it approaches the bottom surface of the stepped portion, and on the side surface of the stepped portion of the sacrificial layer. A crystal grain boundary is formed between the portion that grows on the bottom and the portion that grows on the bottom surface of the step. In other words, the strength of the diaphragm decreases as the level difference of the bent portion is increased. Therefore, in the condenser microphone described in Patent Document 1, the sensitivity cannot be increased by increasing the step of the bent portion while maintaining the strength of the diaphragm.

特開2001−231099号公報JP 2001-231099 A

本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、屈曲部を有する強度が高いダイヤフラム及びその製造方法、並びに感度が高くダイヤフラムの強度が高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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a diaphragm having a bent portion having a high strength and a manufacturing method thereof, a condenser microphone having a high sensitivity and a high diaphragm strength, and a manufacturing method thereof. With the goal.

(1)上記目的を達成するためのダイヤフラムの製造方法は、第一の膜のパターニングによりダイヤフラムの中央部を形成し、前記第一の膜の近端部上に第二の膜を堆積により形成し、前記第二の膜上に第三の膜を堆積により形成し、前記第三の膜を、前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる形状にパターニングすることにより、前記第一の膜と前記第二の膜と前記第三の膜とを含む複層膜からなり前記中央部から前記中央部の外側に屈曲しながら伸びる、前記ダイヤフラムの屈曲部を形成する、ことを含む。
ダイヤフラム中央部を構成する第一の膜の近端部上に第二の膜を形成し、第二の膜上から第一の膜の外側に伸びる第三の膜を形成することにより、第一の膜から第三の膜を屈曲させることなく、ダイヤフラム中央部の外側に屈曲部を形成することができる。したがって、ダイヤフラムの屈曲部に結晶粒界が形成されることはない。また、第一の膜から第三の膜を含む複層膜からなる屈曲部の段差は、例えば第二の膜の膜厚で制御することができる。すなわち、ダイヤフラムの強度を保ちながら、ダイヤフラム中央部の外側に要求される段差の屈曲部を形成することができる。ここで強度とは、構造物の破壊に対する耐性を示し、強度が高いとは外力により破壊されにくいことを意味し、強度が低いとは外力により破壊されやすいことを意味する。また近端部とは端に近い部分を意味する。
(1) A method of manufacturing a diaphragm for achieving the above object includes forming a central portion of the diaphragm by patterning the first film, and forming a second film on the proximal end portion of the first film by deposition. Forming a third film on the second film by deposition, and patterning the third film into a shape extending from the second film to the outside of the first film, Forming a bent portion of the diaphragm, which is formed of a multilayer film including the first film, the second film, and the third film, and extends while bending from the central portion to the outside of the central portion. Including.
By forming a second film on the proximal end portion of the first film constituting the center of the diaphragm and forming a third film extending from the second film to the outside of the first film, The bent portion can be formed outside the central portion of the diaphragm without bending the third film from the first film. Therefore, no crystal grain boundary is formed at the bent portion of the diaphragm. Moreover, the level | step difference of the bending part which consists of a multilayer film containing a 3rd film | membrane from a 1st film | membrane can be controlled by the film thickness of a 2nd film | membrane, for example. That is, it is possible to form a required bent portion on the outside of the center portion of the diaphragm while maintaining the strength of the diaphragm. Here, “strength” indicates resistance to destruction of the structure. High strength means that the structure is not easily broken by external force, and low strength means that the structure is easily broken by external force. The near end means a portion close to the end.

(2)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、可動電極を有する中央部と前記中央部から屈曲しながら外側に伸びる屈曲部とを有し、音波によって振動するダイヤフラムと、前記固定電極と前記可動電極との間に空隙を形成しながら、前記プレートと前記ダイヤフラムの前記屈曲部より外側とを支持している支持部と、を備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、第一の膜のパターニングにより前記ダイヤフラムの前記中央部を形成し、前記第一の膜の近端部上に第二の膜を堆積により形成し、前記第二の膜上に第三の膜を堆積により形成し、前記第三の膜を、前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる形状にパターニングすることにより、前記第一の膜と前記第二の膜と前記第三の膜とを含む複層膜からなる、前記ダイヤフラムの前記屈曲部を形成する、ことを含む。
ダイヤフラム中央部を構成する第一の膜の近端部上に第二の膜を形成し、第二の膜上から第一の膜の外側に伸びる第三の膜を形成することにより、要求される段差の屈曲部を有する強度の高いダイヤフラムを形成することができる。このようにしてダイヤフラムの支持部に固定されている端部と中央部との間に形成された屈曲部は、ダイヤフラム中央部の残留応力によって変形することでダイヤフラム中央部の残留応力を緩和したり、音波によって大きく変形することにより、中央部の音波による振動の振幅を増大させる。すなわち、感度が高くダイヤフラムの強度が高いコンデンサマイクロホンを製造することができる。
(2) A method of manufacturing a condenser microphone for achieving the above object includes a plate having a fixed electrode, a central portion having a movable electrode, and a bent portion extending outwardly while being bent from the central portion. A method of manufacturing a condenser microphone, comprising: a vibrating diaphragm; and a support portion that supports the plate and an outer side of the bent portion of the diaphragm while forming a gap between the fixed electrode and the movable electrode. The central portion of the diaphragm is formed by patterning the first film, the second film is formed by deposition on the proximal end of the first film, and the second film is formed on the second film. Three films are formed by deposition, and the third film is patterned into a shape extending from the second film to the outside of the first film, whereby the first film and the second film are patterned. Consisting multilayer film containing the membrane third film, to form the bent portion of the diaphragm includes.
It is required by forming a second film on the proximal end of the first film constituting the center of the diaphragm and forming a third film extending from the second film to the outside of the first film. A high-strength diaphragm having a bent portion with a level difference can be formed. In this way, the bent portion formed between the end fixed to the diaphragm support and the central portion is deformed by the residual stress in the central portion of the diaphragm to relieve the residual stress in the central portion of the diaphragm. The amplitude of the vibration caused by the sound wave at the center is increased by being greatly deformed by the sound wave. That is, it is possible to manufacture a condenser microphone with high sensitivity and high diaphragm strength.

(3)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、前記第三の膜のパターニングにより前記プレートを形成する、ことを含んでもよい。
プレートを構成する第三の膜とダイヤフラムの屈曲部を構成する第三の膜とを同一の工程で形成することができるため、コンデンサマイクロホンの製造工程を簡素化することができる。
(3) A method of manufacturing a condenser microphone for achieving the above object may include forming the plate by patterning the third film.
Since the third film constituting the plate and the third film constituting the bent portion of the diaphragm can be formed in the same process, the manufacturing process of the condenser microphone can be simplified.

(4)上記目的を達成するためのダイヤフラムは、中央部と、前記中央部を構成する第一の膜と、前記第一の膜の近端部上に形成されている第二の膜と、前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる第三の膜とを含む複層膜からなり、前記中央部から前記中央部の外側に屈曲しながら伸びる屈曲部と、を備える。 (4) A diaphragm for achieving the above object includes a central part, a first film constituting the central part, and a second film formed on a near end part of the first film, A multi-layer film including a third film extending from the second film to the outside of the first film, and a bent portion extending while bending from the central portion to the outside of the central portion.

(5)上記目的を達成するためのコンデンサマイクロホンは、固定電極を有するプレートと、可動電極を有する中央部と、前記中央部を構成する第一の膜と前記第一の膜の近端部上に形成されている第二の膜と前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる第三の膜とを含む複層膜からなり前記中央部から屈曲しながら外側に伸びる屈曲部とを有し、音波によって振動するダイヤフラムと、前記固定電極と前記可動電極との間に空隙を形成しながら、前記プレートと前記ダイヤフラムの前記屈曲部より外側とを支持している支持部と、を備える。
ダイヤフラムは屈曲部を有し、屈曲部より外側で支持部に支持されている。このような構造を有するコンデンサマイクロホンでは、ダイヤフラムの屈曲部が中央部の残留応力によって変形することでダイヤフラム中央部の残留応力を緩和したり、ダイヤフラムの屈曲部が音波によって大きく変形することでダイヤフラム中央部の音波による振幅を増大させることができる。また、ダイヤフラムの屈曲部は複層膜で構成されているため、屈曲部に結晶粒界が形成されることはなく、屈曲部の強度は高い。すわなち、本発明によるコンデンサマイクロホンは感度が高く、ダイヤフラムの強度も高い。
(5) A condenser microphone for achieving the above object includes a plate having a fixed electrode, a central part having a movable electrode, a first film constituting the central part, and a near end part of the first film. And a bent portion extending outwardly while being bent from the center portion, comprising a second film formed on the second film and a third film extending from the second film to the outside of the first film. A diaphragm that vibrates by sound waves, and a support part that supports the plate and the outer side of the bent part of the diaphragm while forming a gap between the fixed electrode and the movable electrode, Is provided.
The diaphragm has a bent portion and is supported by the support portion outside the bent portion. In the condenser microphone having such a structure, the bending portion of the diaphragm is deformed by the residual stress in the central portion to relieve the residual stress in the central portion of the diaphragm, or the bending portion of the diaphragm is greatly deformed by the sound wave, thereby The amplitude by the sound wave of the part can be increased. Further, since the bent portion of the diaphragm is formed of a multilayer film, no crystal grain boundary is formed in the bent portion, and the strength of the bent portion is high. That is, the condenser microphone according to the present invention has high sensitivity and high diaphragm strength.

尚、本明細書において、「・・・上に形成する」とは、技術上の阻害要因がない限りにおいて、「・・・上に直に形成する」と、「・・・上に中間物を介して形成する」の両方を含む意味とする。
また、請求項に記載された製造方法の各工程の順序は、技術上の阻害要因がない限り、記載順に限定されるものではなく、どのような順番で行われてもよく、また同時に行われてもよい。
In the present specification, “... formed on” means “... formed directly on” and “... on the intermediate” unless there is a technical impediment. It is meant to include both “formed through”.
Further, the order of the steps of the manufacturing method described in the claims is not limited to the order of description unless there is a technical impediment, and may be performed in any order, or performed simultaneously. May be.

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1と図2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構成を示す模式図である。図2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平面図であり、図1(A)は図2のA1−A1線による断面図であり、図1(B)は図2のB1−B1線による断面図である。本発明の第一実施例によ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1(A)、(B)に断面図として描かれた感音部と、図1(A)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の製造方法の順に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below based on a plurality of examples. In each of the embodiments, the component having the same reference sign corresponds to the component of the other embodiment having the reference sign.
(First Example)
1 and 2 are schematic views showing the configuration of a condenser microphone according to a first embodiment of the present invention. 2 is a plan view of the condenser microphone according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 2, and FIG. 1B is B1-B1 of FIG. It is sectional drawing by a line. The condenser microphone 1 according to the first embodiment of the present invention is a so-called silicon microphone manufactured using a semiconductor manufacturing process. The condenser microphone 1 includes a sound sensing part depicted as a cross-sectional view in FIGS. 1A and 1B and a detection part depicted as a circuit diagram in FIG. Hereinafter, the configuration of the sound sensing unit, the configuration of the detection unit, and the manufacturing method of the condenser microphone 1 will be described in this order.

(感音部の構成)
図1に示すように、コンデンサマイクロホン1の感音部は、ダイヤフラム10、バックプレート30、支持部40等を有している。
ダイヤフラム10は両持ち梁状に支持部40に支持されている(図2参照)。ダイヤフラム10の中央部12は導電膜121の絶縁膜131に固着していない部分で構成され、その外側の屈曲部14は導電膜121の絶縁膜131に固着している部分と、導電膜122の絶縁膜111に固着していない部分と、絶縁膜131と絶縁膜132と導電膜142との複層膜で構成されている(図1(B)参照)。ダイヤフラム10の中央部12を構成する導電膜121は可動電極として機能する。導電膜121と導電膜122と導電膜142は、例えば多結晶シリコン(以下、ポリシリコンという。)等の半導体膜である。絶縁膜131と絶縁膜132は例えばSiO2等の酸化膜である。導電膜121及び導電膜122が請求項に記載の「第一の膜」に相当し、絶縁膜131及び絶縁膜132が「第二の膜」に相当し、導電膜142が「第三の膜」に相当する。
(Configuration of sound sensor)
As shown in FIG. 1, the sound sensing part of the condenser microphone 1 includes a diaphragm 10, a back plate 30, a support part 40, and the like.
Diaphragm 10 is supported by support portion 40 in the form of a double-supported beam (see FIG. 2). The central portion 12 of the diaphragm 10 is formed by a portion that is not fixed to the insulating film 131 of the conductive film 121, and the outer bent portion 14 is a portion that is fixed to the insulating film 131 of the conductive film 121 and the conductive film 122. A portion which is not fixed to the insulating film 111 and a multilayer film of the insulating film 131, the insulating film 132, and the conductive film 142 are formed (see FIG. 1B). The conductive film 121 constituting the central portion 12 of the diaphragm 10 functions as a movable electrode. The conductive film 121, the conductive film 122, and the conductive film 142 are semiconductor films such as polycrystalline silicon (hereinafter referred to as polysilicon). The insulating film 131 and the insulating film 132 are oxide films such as SiO 2 . The conductive film 121 and the conductive film 122 correspond to the “first film” recited in the claims, the insulating film 131 and the insulating film 132 correspond to the “second film”, and the conductive film 142 corresponds to the “third film”. Is equivalent to.

尚、第一の膜から第三の膜はそれぞれ単層膜からなるものと説明したが、第一の膜から第三の膜はそれぞれ複層膜でもよい。また、ダイヤフラム10の中央部12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で構成してもよい。また、絶縁膜131によって形成される段部と絶縁膜132によって形成される段部とを有する屈曲部14を例示したが、屈曲部は少なくとも一カ所以上の段部を有していればよい。また、絶縁膜は導電膜と同形状でなくてもよい。   The first film to the third film have been described as being composed of a single layer film, but the first film to the third film may be each a multilayer film. Moreover, you may comprise the center part 12 of the diaphragm 10 by the insulating film and the electrically conductive film as a movable electrode formed in the center part at least. Further, although the bent portion 14 having the step portion formed by the insulating film 131 and the step portion formed by the insulating film 132 is illustrated, the bent portion only needs to have at least one step portion. Further, the insulating film may not have the same shape as the conductive film.

プレートとしてのバックプレート30は、導電膜141の絶縁膜133に固着していない部分で構成されている(図1(A)参照)。導電膜141は例えばポリシリコン等の半導体膜である。バックプレート30は、両持ち梁状に支持部40に支持されてダイヤフラム10の中央部12と立体交差している。このようにバックプレート30をダイヤフラム10の音波によって大きく変位する中央部12とのみ対向させることにより、ダイヤフラム10とバックプレート30とにより形成されるコンデンサ(以下、マイクコンデンサという。)の音波によって変化しない容量成分を低減することができる。バックプレート30には複数の通孔32が形成されている(図2参照)。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。導電性のバックプレート30は固定電極として機能する。   The back plate 30 as a plate is formed of a portion of the conductive film 141 that is not fixed to the insulating film 133 (see FIG. 1A). The conductive film 141 is a semiconductor film such as polysilicon. The back plate 30 is supported by the support portion 40 in a doubly supported beam shape and intersects the central portion 12 of the diaphragm 10 three-dimensionally. Thus, by making the back plate 30 face only the central portion 12 that is largely displaced by the sound wave of the diaphragm 10, the back plate 30 is not changed by the sound wave of a capacitor (hereinafter referred to as a microphone capacitor) formed by the diaphragm 10 and the back plate 30. Capacitance components can be reduced. A plurality of through holes 32 are formed in the back plate 30 (see FIG. 2). As a result, the sound wave from the sound source passes through the through hole 32 and propagates to the diaphragm 10. The conductive back plate 30 functions as a fixed electrode.

支持部40は、導電膜141の絶縁膜133に固着している部分と、導電膜122の絶縁膜111及び絶縁膜133に固着している部分と、絶縁膜133と導電膜123と絶縁膜111と基板100とで構成されている。絶縁膜111と絶縁膜133は例えばSiO2等の酸化膜であり、導電膜123は例えばポリシリコン等の半導体膜であり、基板100は例えば単結晶シリコン基板である。支持部40には、基板100と絶縁膜111とを貫通する開口部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を構成している。 The support portion 40 includes a portion fixed to the insulating film 133 of the conductive film 141, a portion fixed to the insulating film 111 and the insulating film 133 of the conductive film 122, the insulating film 133, the conductive film 123, and the insulating film 111. And the substrate 100. The insulating film 111 and the insulating film 133 are oxide films such as SiO 2 , the conductive film 123 is a semiconductor film such as polysilicon, and the substrate 100 is a single crystal silicon substrate, for example. An opening 42 that penetrates the substrate 100 and the insulating film 111 is formed in the support portion 40. The opening 42 constitutes a back cavity of the condenser microphone 1.

図2に示す電極60は、ダイヤフラム10と検出部とを接続するための電極である。電極60は導電膜122と同一層に形成され、電極60から導電膜122まで伸びる導線125と、導電膜122と、導電膜122から導電膜121まで伸びる導線124とを介して導電膜121に接続されている(図4(A2)参照)。電極61は、バックプレート30と検出部とを接続するための電極である。電極61は、電極61から導電膜141まで伸びる導線143を介して導電膜141に接続されている。   The electrode 60 shown in FIG. 2 is an electrode for connecting the diaphragm 10 and the detection unit. The electrode 60 is formed in the same layer as the conductive film 122 and is connected to the conductive film 121 through a conductive wire 125 extending from the electrode 60 to the conductive film 122, a conductive film 122, and a conductive wire 124 extending from the conductive film 122 to the conductive film 121. (See FIG. 4 (A2)). The electrode 61 is an electrode for connecting the back plate 30 and the detection unit. The electrode 61 is connected to the conductive film 141 through a conductive wire 143 extending from the electrode 61 to the conductive film 141.

電極62は、電極62から導電膜123に伸びる導線126を介して導電膜123に接続されている(図4(A2)参照)。導電膜123は他の導電膜と電気的に絶縁されて、バックプレート30を構成する導電膜141と基板100との間に形成されている。電極62に検出部の出力電圧と同一電圧を印加することにより、導電膜123をガード電極として用いることができる。詳細は後述する。   The electrode 62 is connected to the conductive film 123 through a conductive wire 126 extending from the electrode 62 to the conductive film 123 (see FIG. 4A2). The conductive film 123 is electrically insulated from other conductive films and is formed between the conductive film 141 constituting the back plate 30 and the substrate 100. By applying the same voltage as the output voltage of the detection unit to the electrode 62, the conductive film 123 can be used as a guard electrode. Details will be described later.

尚、コンデンサマイクロホン1は、ダイヤフラム10がバックプレート30よりも音源側に位置し、ダイヤフラム10に直接音波が伝搬するように構成してもよい。この場合、バックプレート30の通孔32は、ダイヤフラム10とバックプレート30の間に形成されている空隙50と、バックキャビティとを連通させる通路として機能する。   The condenser microphone 1 may be configured such that the diaphragm 10 is positioned closer to the sound source than the back plate 30 and the sound wave directly propagates to the diaphragm 10. In this case, the through hole 32 of the back plate 30 functions as a passage that allows the gap 50 formed between the diaphragm 10 and the back plate 30 to communicate with the back cavity.

(検出部の構成)
図1(A)に示すように、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。そしてバックプレート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に相関する信号をプリアンプ1010から出力する。
(Configuration of detector)
As shown in FIG. 1A, the diaphragm 10 is connected to a bias power supply circuit 1000, and the back plate 30 is connected to the ground via a resistor 1002. The back plate 30 is also connected to the preamplifier 1010. The detection unit of the condenser microphone 1 outputs a signal correlated with the voltage between the back plate 30 and the ground from the preamplifier 1010.

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が電極60と基板100とに接続され、抵抗1002の一端に接続されているリード線1006が電極61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Gル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ことが望ましい。   Specifically, for example, the lead wire 1004 connected to the output end of the bias power supply circuit 1000 is connected to the electrode 60 and the substrate 100, and the lead wire 1006 connected to one end of the resistor 1002 is connected to the electrode 61. The lead wire 1008 connected to the other end of the resistor 1002 is connected to the ground of the mounting board of the condenser microphone 1. A resistor having a large resistance value is used as the resistor 1002. Specifically, it is desirable that the resistor 1002 has a G-order electrical resistance. A lead wire 1006 connecting the back plate 30 and the resistor 1002 is also connected to the input terminal of the preamplifier 1010. It is desirable to use a preamplifier 1010 having a high input impedance.

尚、上述したように電極62に検出部の出力電圧と同一電圧を印加することにより、導電膜123をガード電極として用いることができる。ガード電極とは、バックプレート30を構成する導電膜141と基板100との間に生じる寄生容量を低減するための電極のことである。具体的には例えば、導電膜123をガード電極として用いる場合、図1(A)に示すプリアンプ1010でボルテージフォロア回路を構成し、プリアンプ1010の出力端を電極62に接続すればよい。バックプレート30を構成する導電膜141と導電膜123とを同電位にすることにより、導電膜141と導電膜123との間に生じる寄生容量を除去することができ、導電膜141と基板100との間に生じる寄生容量を低減することができる。   As described above, the conductive film 123 can be used as a guard electrode by applying the same voltage as the output voltage of the detection unit to the electrode 62. The guard electrode is an electrode for reducing parasitic capacitance generated between the conductive film 141 constituting the back plate 30 and the substrate 100. Specifically, for example, when the conductive film 123 is used as a guard electrode, a voltage follower circuit may be formed using the preamplifier 1010 illustrated in FIG. 1A and the output terminal of the preamplifier 1010 may be connected to the electrode 62. By setting the conductive film 141 and the conductive film 123 included in the back plate 30 to have the same potential, parasitic capacitance generated between the conductive film 141 and the conductive film 123 can be removed. Can be reduced.

(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は音波によって振動する。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とにより形成されるマイクコンデンサの静電容量が変化する。
(Condenser microphone operation)
When the sound wave passes through the through hole 32 of the back plate 30 and propagates to the diaphragm 10, the diaphragm 10 is vibrated by the sound wave. When diaphragm 10 vibrates, the distance between back plate 30 and diaphragm 10 changes due to the vibration, and the capacitance of the microphone capacitor formed by diaphragm 10 and back plate 30 changes.

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。   Since the back plate 30 is connected to the resistor 1002 having a large resistance value as described above, even if the capacitance of the microphone capacitor changes due to the vibration of the diaphragm 10, the charge accumulated in the microphone capacitor causes the resistor 1002 to There is almost no flow. That is, it can be considered that the electric charge accumulated in the microphone capacitor does not change. Therefore, a change in the capacitance of the microphone capacitor can be taken out as a change in the voltage between the back plate 30 and the ground.

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。   In this way, the condenser microphone 1 outputs an extremely slight change in the capacitance of the microphone condenser as an electrical signal. That is, the condenser microphone 1 converts a change in sound pressure applied to the diaphragm 10 into a change in capacitance of the microphone capacitor, and converts a change in capacitance of the microphone capacitor into a change in voltage, thereby changing the sound pressure. Output correlated electrical signals.

上述したようにダイヤフラム10の屈曲部14は中央部12から支持部40まで屈曲しながら伸びている。この結果、屈曲部14が中央部12の残留応力により変形することで中央部12の残留応力を緩和したり、屈曲部14が音波によって大きく変形することにより、中央部12の音波による振動の振幅を増大させることができる。   As described above, the bent portion 14 of the diaphragm 10 extends while being bent from the central portion 12 to the support portion 40. As a result, the bending portion 14 is deformed by the residual stress of the central portion 12 to relieve the residual stress of the central portion 12, or the bending portion 14 is greatly deformed by the sound wave, whereby the amplitude of the vibration due to the sound wave of the central portion 12. Can be increased.

ところが、ダイヤフラム10が音波によって振動すると屈曲部14にはダイヤフラム10の変形に伴う応力が集中する。したがって、ダイヤフラム10の屈曲部14の強度が不足していると、ダイヤフラム10は屈曲部14で破損するおそれがある。   However, when the diaphragm 10 is vibrated by sound waves, the stress accompanying the deformation of the diaphragm 10 is concentrated on the bent portion 14. Therefore, if the strength of the bent portion 14 of the diaphragm 10 is insufficient, the diaphragm 10 may be damaged at the bent portion 14.

そこで、コンデンサマイクロホン1では、上述したようにダイヤフラム10の屈曲部14を複層膜で構成している。ダイヤフラム10の屈曲部14を複層膜で構成することにより、屈曲部14を構成する各薄膜を屈曲させることなく、ダイヤフラム10の中央部12の外側に屈曲部14を形成することができる。したがって、ダイヤフラム10の屈曲部14に結晶粒界が形成されることはない。また屈曲部14の段差(図3に示す矢印90参照)は、例えば第二の膜としての絶縁膜131及び絶縁膜132の膜厚によって制御することができる。すなわち、ダイヤフラム10の屈曲部14を複層膜で構成することにより、ダイヤフラム10の強度を保ちながら、要求される段差の屈曲部14を形成することができる。   Therefore, in the condenser microphone 1, the bent portion 14 of the diaphragm 10 is formed of a multilayer film as described above. By configuring the bent portion 14 of the diaphragm 10 with a multilayer film, the bent portion 14 can be formed outside the central portion 12 of the diaphragm 10 without bending each thin film forming the bent portion 14. Therefore, no crystal grain boundary is formed at the bent portion 14 of the diaphragm 10. Further, the step of the bent portion 14 (see the arrow 90 shown in FIG. 3) can be controlled by the film thickness of the insulating film 131 and the insulating film 132 as the second film, for example. That is, by forming the bent portion 14 of the diaphragm 10 with a multilayer film, the bent portion 14 having the required step can be formed while maintaining the strength of the diaphragm 10.

(コンデンサマイクロホンの製造方法)
図4から図6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。(B)は(A)の図4(A1)に示すB4−B4線による断面図であり、(C)は図4(A1)に示すC4−C4線による断面図である。
(Condenser microphone manufacturing method)
4 to 6 are schematic views showing a method for manufacturing the condenser microphone 1. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line B4-B4 shown in FIG. 4A1, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line C4-C4 shown in FIG.

はじめに、図4(C1)に示すように、基板100上に絶縁膜110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110を形成する。
次に、絶縁膜110上に導電膜120をCVD等で形成する。導電膜120は、例えば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。
First, the insulating film 110 is formed over the substrate 100 as illustrated in FIG. The substrate 100 is a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate. Specifically, the insulating film 110 is formed on the substrate 100 by depositing an insulating material on the surface of the substrate 100 by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition).
Next, the conductive film 120 is formed over the insulating film 110 by CVD or the like. The conductive film 120 is, for example, a polysilicon film. Note that this step can be omitted by using an SOI substrate.

次に、図4(A2)に示すように、導電膜120をパターニングすることにより、導電膜121から導電膜123と導線124及び導線125と電極60及び電極62とを形成する。導電膜121と導電膜122は略矩形であり、ダイヤフラム10の中央部12を構成する導電膜121が屈曲部14を構成する2つの導電膜122の間に位置するように、ダイヤフラム10の長手方向に配列されている。導電膜123は、後述する工程で形成する導電膜141と対向させるために、導電膜141の形状及び配置に応じて形成されている。   Next, as shown in FIG. 4A2, the conductive film 120 is patterned to form the conductive film 123, the conductive wire 124, the conductive wire 125, the electrode 60, and the electrode 62 from the conductive film 121. The conductive film 121 and the conductive film 122 are substantially rectangular, and the longitudinal direction of the diaphragm 10 is such that the conductive film 121 constituting the central portion 12 of the diaphragm 10 is positioned between the two conductive films 122 constituting the bent portion 14. Is arranged. The conductive film 123 is formed in accordance with the shape and arrangement of the conductive film 141 in order to face the conductive film 141 formed in a process described later.

具体的には例えば、導電膜120のパターニングは以下のように行う。まず、導電膜120の不要な部分を露出させるレジスト膜を導電膜120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120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120の不要な部分を露出させるレジスト膜が導電膜120上に形成される。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。次に、レジスト膜から露出する導電膜120をRIE(Reactive Ion Etching)等でエッチングすることにより、導電膜121から導電膜123と導線124と導線125と電極60から電極62とを形成する。そしてレジスト膜を除去する。   Specifically, for example, the patterning of the conductive film 120 is performed as follows. First, a resist film that exposes unnecessary portions of the conductive film 120 is formed on the conductive film 120 by lithography. More specifically, a resist is applied to the conductive film 120 to form a resist film. Then, a mask having a predetermined shape is arranged, and the resist film is exposed and developed to remove unnecessary resist films. As a result, a resist film that exposes unnecessary portions of the conductive film 120 is formed on the conductive film 120. For removing the resist film, a resist stripping solution such as NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) is used. Next, the conductive film 120 exposed from the resist film is etched by RIE (Reactive Ion Etching) or the like to form the conductive film 123 to the conductive film 123, the conductive wire 124, the conductive wire 125, and the electrode 60 to the electrode 62. Then, the resist film is removed.

次に、図4(A3)に示すように、絶縁膜110上に導電膜120より厚い絶縁膜130をCVD等で形成する。後述する工程において、導電膜121から導電膜123、導電膜141及び導電膜142(図2参照。以下、導電膜という。)に対して絶縁膜110及び絶縁膜130(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。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。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110と絶縁膜130は同一材料で形成することが望ましい。絶縁膜110と絶縁膜130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。 Next, as illustrated in FIG. 4A3, an insulating film 130 thicker than the conductive film 120 is formed over the insulating film 110 by CVD or the like. In steps to be described later, the insulating film 110 and the insulating film 130 (hereinafter referred to as an insulating film) from the conductive film 121 to the conductive film 123, the conductive film 141, and the conductive film 142 (see FIG. 2, hereinafter referred to as a conductive film). In order to selectively remove the insulating film, the insulating film is formed using a material having a high selectivity with respect to the conductive film. For example, when the conductive film is formed of polysilicon, the insulating film may be formed of SiO 2 . In the step of selectively removing the insulating film with respect to the conductive film, the insulating film 110 and the insulating film 130 are made of the same material in order to remove a part of the insulating film and leave the insulating film constituting the capacitor microphone 1. It is desirable to form. By forming the insulating film 110 and the insulating film 130 with the same material, the etching rates of both can be made equal. As a result, the etching amount of the insulating film can be easily controlled.

次に、絶縁膜130上に導電膜140をCVD等で形成する。例えば導電膜140はポリシリコン膜である。
次に、図5(B4)に示すように、導電膜140をパターニングすることにより、バックプレート30を構成する導電膜141と、ダイヤフラム10の屈曲部14を構成する導電膜142と、電極61と導線143とを形成する(図5(B4)参照)。導電膜141は略矩形であり、その長手方向は導電膜121及び導電膜122の配列方向と直交し、絶縁膜130を介して導電膜121と立体交差している。導電膜142は略矩形であり、導電膜121の導電膜122と隣り合う近端部121a上から、導電膜122の導電膜121と隣り合う近端部122a上まで伸びている。
Next, a conductive film 140 is formed over the insulating film 130 by CVD or the like. For example, the conductive film 140 is a polysilicon film.
Next, as shown in FIG. 5 (B4), by patterning the conductive film 140, the conductive film 141 constituting the back plate 30, the conductive film 142 constituting the bent portion 14 of the diaphragm 10, the electrode 61, A conductive wire 143 is formed (see FIG. 5B4). The conductive film 141 is substantially rectangular, and the longitudinal direction thereof is orthogonal to the arrangement direction of the conductive films 121 and 122, and three-dimensionally intersects with the conductive film 121 through the insulating film 130. The conductive film 142 has a substantially rectangular shape, and extends from the near end portion 121 a adjacent to the conductive film 122 of the conductive film 121 to the near end portion 122 a adjacent to the conductive film 121 of the conductive film 122.

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102を基板100に形成する。具体的には開口部102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102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110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102を形成する。そしてレジスト膜を除去する。   Next, as shown in FIG. 5 (A5), an opening 102 that forms the opening 42 of the support portion 40 is formed in the substrate 100. Specifically, the opening 102 is formed, for example, as shown below. First, a resist film that exposes a portion of the substrate 100 where the opening 102 is to be formed is formed using lithography. Next, an opening 102 is formed in the substrate 100 by removing the portion exposed from the resist film of the substrate 100 with Deep RIE or the like until the insulating film 110 is reached. Then, the resist film is removed.

次に、絶縁膜110及び絶縁膜130の一部を除去することにより、コンデンサマイクロホン1の各部を形成する(図6(B7)(C7)参照)。具体的には例えば、絶縁膜133の一部は以下のように除去する。まず、図6(A6)から(C6)に示すように、絶縁膜130上に支持部40として残存させる部位を覆うレジスト膜150を形成する。次に、絶縁膜をウェットエッチングで除去する。例えば絶縁膜110及び絶縁膜130をSiO2で形成した場合、エッチング液としてはフッ酸等を用いればよい。 Next, parts of the capacitor microphone 1 are formed by removing a part of the insulating film 110 and the insulating film 130 (see FIGS. 6B7 and C7). Specifically, for example, a part of the insulating film 133 is removed as follows. First, as shown in FIGS. 6A6 to 6C6, a resist film 150 is formed on the insulating film 130 to cover a portion to be left as the support portion 40. Next, the insulating film is removed by wet etching. For example, when the insulating film 110 and the insulating film 130 are formed of SiO 2 , hydrofluoric acid or the like may be used as an etchant.

エッチング液は、通孔32、導電膜142に形成されている通孔144、導電膜141及び導電膜142とレジスト膜150との間の間隙、基板100の開口部102等から浸入して絶縁膜を溶解させる。例えば、エッチング液が導電膜121と導電膜141との間の絶縁膜130を溶解すること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、絶縁膜のレジスト膜150及び基板100に覆われた一部が残存することにより支持部40が形成される。   The etching solution enters the through hole 32, the through hole 144 formed in the conductive film 142, the conductive film 141, the gap between the conductive film 142 and the resist film 150, the opening portion 102 of the substrate 100, and the like, and the insulating film. Dissolve. For example, the etching solution dissolves the insulating film 130 between the conductive film 121 and the conductive film 141, thereby forming a gap 50 between the diaphragm 10 and the back plate 30, so that the insulating film resist film 150 and the substrate 100 are formed. The support part 40 is formed when the covered part remains.

このとき、エッチング液が導電膜121と導電膜122との間の間隙及び導電膜142の通孔144から浸入して絶縁膜130を溶解させ、絶縁膜130の導電膜142と導電膜121の間の部分及び絶縁膜130の導電膜142と導電膜122との間の部分が残存することにより、第二の膜としての絶縁膜131及び絶縁膜132が形成される。このように絶縁膜の一部を除去することでコンデンサマイクロホン1の各部を形成することができ、コンデンサマイクロホン1の感音部が得られる。   At this time, an etchant enters the gap between the conductive film 121 and the conductive film 122 and the through-hole 144 of the conductive film 142 to dissolve the insulating film 130, so that the insulating film 130 has a gap between the conductive film 142 and the conductive film 121. This part and the part between the conductive film 142 and the conductive film 122 of the insulating film 130 remain, whereby the insulating film 131 and the insulating film 132 as the second film are formed. Thus, by removing a part of the insulating film, each part of the condenser microphone 1 can be formed, and the sound sensing part of the condenser microphone 1 can be obtained.

(第二実施例)
第二実施例によるコンデンサマイクロホンの検出部は、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、第二実施例によるコンデンサマイクロホンの感音部、コンデンサマイクロホンの製造方法の順に説明する。
(Second embodiment)
The detection part of the condenser microphone according to the second embodiment is substantially the same as the detection part of the condenser microphone 1 according to the first embodiment. Hereinafter, the sound sensor of the condenser microphone according to the second embodiment and the method for manufacturing the condenser microphone will be described in this order.

(感音部の構成)
図7は本発明の第二実施例によるコンデンサマイクロホンの感音部の構成を示す模式図である。図7(A)は平面図、図7(B)は(A)のB7−B7線による断面図である。第二実施例によるコンデンサマイクロホン2の感音部は、ダイヤフラム210及びバックプレート230が第一実施例に係るダイヤフラム10及びバックプレート30と異なる。
(Configuration of sound sensor)
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the sound sensing unit of the condenser microphone according to the second embodiment of the present invention. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line B7-B7 in FIG. In the sound sensing part of the condenser microphone 2 according to the second embodiment, the diaphragm 210 and the back plate 230 are different from the diaphragm 10 and the back plate 30 according to the first embodiment.

ダイヤフラム210は、その中央部212の外側に伸びる複数の屈曲部214を介して支持部40に支持されている。ダイヤフラム210の中央部212は円盤状であり、屈曲部214は中央部212の径方向に屈曲しながら支持部40まで伸びている。   The diaphragm 210 is supported by the support portion 40 via a plurality of bent portions 214 extending outside the central portion 212. The central portion 212 of the diaphragm 210 has a disk shape, and the bent portion 214 extends to the support portion 40 while being bent in the radial direction of the central portion 212.

屈曲部214は、第一実施例に係る屈曲部14と同様に、導電膜121の絶縁膜131に固着している部分と、導線膜122の絶縁膜111に固着していない部分と、絶縁膜131と絶縁膜132と導電膜142との複層膜で構成されている。具体的には例えば、導電膜121は円盤状であり、導線膜122は導電膜121を囲む円環状であり、絶縁膜131及び絶縁膜132は柱状である。絶縁膜131は導電膜121の近端部上に位置し、絶縁膜132は導線膜122の内周側の近端部上に位置している。   Similar to the bent portion 14 according to the first embodiment, the bent portion 214 includes a portion fixed to the insulating film 131 of the conductive film 121, a portion not fixed to the insulating film 111 of the conductive film 122, and an insulating film. A multilayer film of 131, an insulating film 132, and a conductive film 142 is formed. Specifically, for example, the conductive film 121 has a disk shape, the conductive film 122 has an annular shape surrounding the conductive film 121, and the insulating film 131 and the insulating film 132 have a columnar shape. The insulating film 131 is located on the near end portion of the conductive film 121, and the insulating film 132 is located on the near end portion on the inner peripheral side of the conductive film 122.

バックプレート230は、その二次元形状が第一実施例に係るバックプレート30と異なる。具体的には例えば、バックプレート230の中央部は円盤状であり、その近端部は中央部から支持部まで放射状に伸びている。バックプレート230の膜構成は、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。   The back plate 230 is different from the back plate 30 according to the first embodiment in its two-dimensional shape. Specifically, for example, the central portion of the back plate 230 has a disk shape, and its proximal end portion extends radially from the central portion to the support portion. The film configuration of the back plate 230 is substantially the same as that of the back plate 30 according to the first embodiment.

(コンデンサマイクロホンの製造方法)
図8から図10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。(B)は(A)の図8(A1)に示すB8−B8線による断面図であり、(C)は図8(A1)に示すC8−C8線による断面図である。
(Condenser microphone manufacturing method)
8 to 10 are schematic views showing a method for manufacturing the condenser microphone 2. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line B8-B8 shown in FIG. 8A1 of FIG. 8A, and FIG. 8C is a cross-sectional view taken along line C8-C8 shown in FIG.

はじめに、図8(C1)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110を形成し、絶縁膜110上に導電膜120を形成する。
次に、図8(A2)に示すように、導電膜120をパターニングすることにより、導電膜121と導電膜122と導線124と導線125と電極60とを形成する。導電膜121は円盤状であり、導線膜122は導電膜121を囲む円環状であり、導線124は導電膜121から導電膜122まで伸び、導線125は導電膜122から電極60まで伸びている。
First, as shown in FIG. 8C 1, the insulating film 110 is formed on the substrate 100 and the conductive film 120 is formed on the insulating film 110 in the same manner as the manufacturing method according to the first embodiment.
Next, as illustrated in FIG. 8A2, the conductive film 120 is patterned to form the conductive film 121, the conductive film 122, the conductive wire 124, the conductive wire 125, and the electrode 60. The conductive film 121 has a disc shape, the conductive film 122 has an annular shape surrounding the conductive film 121, the conductive line 124 extends from the conductive film 121 to the conductive film 122, and the conductive line 125 extends from the conductive film 122 to the electrode 60.

次に、図9(C3)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110上に絶縁膜130を形成し、絶縁膜130上に導電膜140を形成する。
次に、図9(A4)に示すように、導電膜140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141と、ダイヤフラム210の屈曲部214を構成する複数の導電膜142とを形成する。導電膜141は中央部が円盤状であって近端部が中央部から放射状に伸びている。導電膜142は導電膜121の近端部121a上から導電膜122の内周側の近端部122a上まで伸びている。
Next, as shown in FIG. 9C3, the insulating film 130 is formed on the insulating film 110 and the conductive film 140 is formed on the insulating film 130 in the same manner as the manufacturing method according to the first embodiment.
Next, as shown in FIG. 9A4, the conductive film 140 is patterned to form a conductive film 141 that forms the back plate 230 and a plurality of conductive films 142 that form the bent portions 214 of the diaphragm 210. To do. The conductive film 141 has a disk shape at the center, and the proximal end extends radially from the center. The conductive film 142 extends from the near end portion 121 a of the conductive film 121 to the near end portion 122 a on the inner peripheral side of the conductive film 122.

次に、図10(A5)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40の開口部42を構成する開口部102を基板100に形成する。そして、図10(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絶縁膜110及び絶縁膜130の一部を除去することにより、コンデンサマイクロホン2の各部を形成する。   Next, as shown in FIG. 10A5, an opening 102 constituting the opening 42 of the support portion 40 is formed in the substrate 100 in the same manner as in the manufacturing method according to the first embodiment. Then, as shown in FIG. 10A6, parts of the capacitor microphone 2 are formed by removing a part of the insulating film 110 and the insulating film 130 in the same manner as in the manufacturing method according to the first embodiment.

以上、本発明のダイヤフラム及びその製造方法並びにそのダイヤフラムを有するコンデンサマイクロホン及びその製造方法の第実施形態について、コンデンサマイクロホン1及びコンデンサマイクロホン2を例示して説明した。しかし本発明は、技術上の阻害要因がない限りにおいて、屈曲部を有するダイヤフラム及びそのようなダイヤフラムを備えるコンデンサマイクロホンに適用することができる。また、本発明のダイヤフラム及びその製造方法は、音圧以外の圧力を検出するセンサのダイヤフラムに適用してもよい。   In the above, the diaphragm of the present invention, the manufacturing method thereof, the condenser microphone having the diaphragm, and the manufacturing method of the same have been described by exemplifying the condenser microphone 1 and the condenser microphone 2. However, the present invention can be applied to a diaphragm having a bent portion and a condenser microphone including such a diaphragm as long as there is no technical obstruction factor. The diaphragm and the manufacturing method thereof according to the present invention may be applied to a diaphragm of a sensor that detects pressure other than sound pressure.

また、第一の膜としての導電膜121及び導電膜122と第三の膜としての導電膜142とを形成した後に、絶縁膜の一部を除去することにより第二の膜としての絶縁膜131及び絶縁膜132を形成すると説明したが、第一の膜から第三の膜はどのような順序で形成してもよい。   Further, after forming the conductive film 121 and the conductive film 122 as the first film and the conductive film 142 as the third film, the insulating film 131 as the second film is removed by removing a part of the insulating film. However, the first film to the third film may be formed in any order.

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。The schematic diagram which shows the condenser microphone by a 1st Example. 第一実施例によるコンデンサマイクロホンを示す平面図。The top view which shows the condenser microphone by a 1st Example. 第一実施例に係るダイヤフラムの屈曲部を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the bending part of the diaphragm which concerns on a 1st Example. 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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone by a 1st Example. 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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone by a 1st Example. 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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser microphone by a 1st Example. 第二実施例によるコンデンサマイクロホンを示す模式図。The schematic diagram which shows the condenser microphone by a 2nd Example. 第二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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the condenser microphone by a 2nd Example. 第二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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the condenser microphone by a 2nd Example. 第二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。The schematic diagram which shows the manufacturing method of the condenser microphone by a 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1、2:コンデンサマイクロホン、10、210:ダイヤフラム、12、212:中央部(ダイヤフラムの中央部)、14、214:屈曲部(ダイヤフラムの屈曲部)、30、230:バックプレート(プレート)、32:通孔、40:支持部、50:空隙、60:電極、121:導電膜(第一の膜)、122:導電膜(第一の膜)、131:絶縁膜(第二の膜)、132:絶縁膜(第二の膜)、142:導電膜(第三の膜) 1, 2: Condenser microphone, 10, 210: Diaphragm, 12, 212: Center part (center part of diaphragm), 14, 214: Bent part (bent part of diaphragm), 30, 230: Back plate (plate), 32 : Through hole, 40: support part, 50: gap, 60: electrode, 121: conductive film (first film), 122: conductive film (first film), 131: insulating film (second film), 132: Insulating film (second film), 142: Conductive film (third film)

Claims (5)

第一の膜のパターニングによりダイヤフラムの中央部を形成し、
前記第一の膜を含む基板に第二の膜を堆積により形成し、
前記第二の膜上に第三の膜を堆積により形成し、
前記第三の膜をパターニングし、前記第二の膜の一部を除去して前記第一の膜と前記第三の膜との間の前記第二の膜を残存させることにより、前記第一の膜と前記第二の膜と前記第三の膜とを含む複層膜からなり前記中央部から前記中央部の外側に屈曲しながら伸びる、前記ダイヤフラムの屈曲部を形成する、ことを含むダイヤフラムの製造方法。
Form the center of the diaphragm by patterning the first film,
Forming a second film on the substrate including the first film by deposition;
Forming a third film on the second film by deposition;
Patterning the third film, removing a portion of the second film and leaving the second film between the first film and the third film, A diaphragm comprising: a multi-layer film including a second film, the second film, and the third film, and extending from the central portion while bending outward from the central portion. Manufacturing method.
固定電極を有するプレートと、
可動電極を有する中央部と前記中央部から屈曲しながら外側に伸びる屈曲部とを有し、音波によって振動するダイヤフラムと、
前記固定電極と前記可動電極との間に空隙を形成しながら、前記プレートと前記ダイヤフラムの前記屈曲部より外側とを支持している支持部と、を備えるコンデンサマイクロホンの製造方法であって、
第一の膜のパターニングにより前記ダイヤフラムの中央部を形成し、
前記第一の膜を含む基板に第二の膜を堆積により形成し、
前記第二の膜上に第三の膜を堆積により形成し、
前記第三の膜をパターニングし、前記第二の膜の一部を除去して前記第一の膜と前記第三の膜との間の前記第二の膜を残存させることにより、前記第一の膜と前記第二の膜と前記第三の膜とを含む複層膜からなる、前記ダイヤフラムの前記屈曲部を形成する、ことを含むコンデンサマイクロホンの製造方法。
A plate having fixed electrodes;
A diaphragm having a central portion having a movable electrode and a bent portion extending outward while being bent from the central portion, and vibrating by sound waves;
A method of manufacturing a condenser microphone comprising: a support portion that supports the plate and the outside of the bent portion of the diaphragm while forming a gap between the fixed electrode and the movable electrode,
Forming the central portion of the diaphragm by patterning the first film;
Forming a second film on the substrate including the first film by deposition;
Forming a third film on the second film by deposition;
Patterning the third film, removing a portion of the second film and leaving the second film between the first film and the third film, Forming a bent portion of the diaphragm, comprising a multilayer film including the first film, the second film, and the third film.
前記第三の膜の一部で前記プレートを形成する、
ことを含む請求項2に記載のコンデンサマイクロホンの製造方法。
Forming the plate with a portion of the third membrane;
The manufacturing method of the capacitor | condenser microphone of Claim 2 including this.
中央部と、
前記中央部を構成する第一の膜と、前記第一の膜の近端部上に形成されている第二の膜と、前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる第三の膜とを含む複層膜からなり、前記中央部から前記中央部の外側に屈曲しながら伸びる屈曲部と、
を備えるダイヤフラム。
In the center,
A first film constituting the central portion; a second film formed on a near end of the first film; and a second film extending from the second film to the outside of the first film. A multi-layered film including three films, and a bent portion extending while bending from the central portion to the outside of the central portion;
A diaphragm comprising
固定電極を有するプレートと、
可動電極を有する中央部と、前記中央部を構成する第一の膜と前記第一の膜の近端部上に形成されている第二の膜と前記第二の膜上から前記第一の膜の外側に伸びる第三の膜とを含む複層膜からなり前記中央部から屈曲しながら外側に伸びる屈曲部とを有し、音波によって振動するダイヤフラムと、
前記固定電極と前記可動電極との間に空隙を形成しながら、前記プレートと前記ダイヤフラムの前記屈曲部より外側とを支持している支持部と、
を備えるコンデンサマイクロホン。



A plate having fixed electrodes;
A central portion having a movable electrode; a first film constituting the central portion; a second film formed on a proximal end portion of the first film; and the first film from above the second film. A diaphragm comprising a multilayer film including a third film extending outside the film and having a bent portion extending outward while being bent from the central portion, and a diaphragm vibrating by sound waves;
A support portion that supports the plate and the outside of the bent portion of the diaphragm while forming a gap between the fixed electrode and the movable electrode;
Condenser microphone with



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