JP2010109416A

JP2010109416A - Pressure transducer and method of manufacturing the same

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Publication number: JP2010109416A
Application number: JP2008276488A
Authority: JP
Inventors: Toshinao Suzuki; 利尚鈴木; Seiji Hiraide; 誠治平出; Tamito Suzuki; 民人鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-05-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent foreign matters from entering a gap layer between diaphragms and a plate while suppressing parasitic capacitance. SOLUTION: A cover 161 and the plate 162 are insulated from each other through a slit S formed between the cover and plate, so that no parasitic capacitance is formed between the cover and diaphragms 123a and 123c. A band 123c protruding from a pressure reception portion 123a of the diaphragms forming a pair of opposite electrodes together with an opposite portion of the plate is covered with the cover, and a gap between the cover and plate is the slit. The majority of a region of the diaphragms which are not covered with the plate is therefore covered with the cover. Foreign matters are thereby prevented from entering the gap layer between the diaphragms and the plate. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は圧力トランスデューサおよび圧力トランスデューサの製造方法に関し、特にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサとしての微小なコンデンサマイクロホンに関する。 The present invention relates to a pressure transducer and a manufacturing method of the pressure transducer, and more particularly to a minute condenser microphone as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor.

従来、半導体デバイスの製造プロセスを応用して製造されるＭＥＭＳが知られている。ＭＥＭＳマイクロホンともいわれる微小なコンデンサマイクロホンにおいて、対向電極を構成するダイヤフラムとプレートは薄膜からなるとともに互いに離間した状態で基板上に固定されている。コンデンサマイクロホン等の圧力トランスデューサでは、圧力に応じてダイヤフラムが変形すると、ダイヤフラムとプレートの静電容量が変化し、その容量変化が電気信号に変換される。 2. Description of the Related Art Conventionally, MEMS manufactured by applying a semiconductor device manufacturing process is known. In a minute condenser microphone called a MEMS microphone, a diaphragm and a plate constituting a counter electrode are made of a thin film and are fixed on a substrate in a state of being separated from each other. In a pressure transducer such as a condenser microphone, when the diaphragm is deformed in accordance with the pressure, the capacitance of the diaphragm and the plate changes, and the change in capacitance is converted into an electric signal.

電気学会ＭＳＳ−０１−３４The Institute of Electrical Engineers of Japan MSS-01-34 特開平９−５０８７７７JP 9-508777 A 米国特許第４７７６０１９号US Patent No. 4776019 特表２００４−５０６３９４Special table 2004-506394

ＭＥＭＳセンサとしての微小なコンデンサマイクロホンでは、僅かな圧力変動を検知するために、ダイヤフラムの全周を固定せずに切り欠き等をダイヤフラムに形成することがある。しかしながらダイヤフラムに切り欠き等が形成されたこのようなコンデンサマイクロホンでは、通孔が形成されているパッケージ内においてダイの表面にダイヤフラムが露出するため、ダイヤフラムとプレートの間の空隙層に異物が進入するおそれがある。 In a minute condenser microphone as a MEMS sensor, in order to detect a slight pressure fluctuation, a notch or the like may be formed in the diaphragm without fixing the entire circumference of the diaphragm. However, in such a condenser microphone in which a notch or the like is formed in the diaphragm, since the diaphragm is exposed on the surface of the die in the package in which the through hole is formed, foreign matter enters the gap layer between the diaphragm and the plate. There is a fear.

本発明はこの問題を解決するために創作されたものであって、寄生容量を抑制しつつダイヤフラムとプレートの間の空隙層への異物の進入を防止することを目的とする。 The present invention has been created to solve this problem, and an object of the present invention is to prevent foreign matters from entering a gap layer between a diaphragm and a plate while suppressing parasitic capacitance.

（１）上記目的を達成するための圧力トランスデューサは、開口が形成されている基板と、前記基板の前記開口が形成されている面である主面に対して垂直な方向から見て前記開口と重なる対向部と、前記対向部から前記主面に対して平行な方向に突出し突端部が前記基板に対して固定されている複数の突部とが形成されているプレートと、前記開口および前記開口の縁部とを覆い前記対向部とともに１対の対向電極を形成する受圧部と、前記主面に対して平行であって前記主面に対して垂直な方向から見て前記突部と重ならない方向に前記受圧部から突出し可撓性を有し突端部が前記基板に対して固定されている複数のバンドとが形成され、前記受圧部が受ける圧力に応じて前記基板と前記プレートの間において変形するダイヤフラムと、隣り合う前記突部の間に設けられスリットを介して前記プレートから絶縁され前記バンドを覆っている複数のカバーと、前記主面に対して平行な方向において前記バンドの突端部よりも前記受圧部に近い領域において、前記ダイヤフラムから離して前記ダイヤフラムの前記基板と反対側に前記カバーを支持するカバー支持部と、を備える。 (1) A pressure transducer for achieving the above object includes a substrate on which an opening is formed, and the opening as viewed from a direction perpendicular to a main surface on which the opening of the substrate is formed. A plate formed with an overlapping facing portion, and a plurality of protruding portions protruding in a direction parallel to the main surface from the facing portion and having protruding end portions fixed to the substrate, the opening and the opening A pressure-receiving portion that covers an edge of the main body and forms a pair of counter electrodes together with the counter portion, and does not overlap the protrusion when viewed from a direction parallel to the main surface and perpendicular to the main surface A plurality of bands protruding in the direction from the pressure receiving portion and having flexibility and protruding end portions fixed to the substrate, and between the substrate and the plate according to the pressure received by the pressure receiving portion. A deforming diaphragm, A plurality of covers provided between the projecting portions that are insulated from the plate through slits and covering the band; and the pressure receiving portion than the projecting end portion of the band in a direction parallel to the main surface. And a cover support part for supporting the cover on a side opposite to the substrate of the diaphragm apart from the diaphragm.

本発明によると、カバーとプレートの間に形成されているスリットを介してカバーとプレートとが絶縁されているためカバーとダイヤフラムとの間に寄生容量は発生しない。そ
してプレートの対向部とともに一対の対向電極を形成するダイヤフラムの受圧部から突出するバンドはカバーによって覆われ、カバーとプレートの間の空隙はスリットである。したがってプレートによって覆われないダイヤフラムの領域の大部分はカバーによって覆われることになる。このため本発明によるとダイヤフラムとプレートの間の空隙層への異物の進入を防止することができる。さらに本発明によると、カバー支持部が基板の主面に対して平行な方向においてバンドの突端部よりも受圧部に近い領域においてダイヤフラムの基板と反対側にカバーを支持するため、カバーの対向部に近い領域が変形してダイヤフラムに接触することを防止できる。尚、「基板に対して固定されている」とは、基板に対し
てプレートの突部またはダイヤフラムのバンドを直接結合することを限定的に意味するものではなく、それらが中間物を介して間接的に固定されている状態を含む。 According to the present invention, since the cover and the plate are insulated via the slit formed between the cover and the plate, no parasitic capacitance is generated between the cover and the diaphragm. And the band which protrudes from the pressure receiving part of the diaphragm which forms a pair of counter electrode with the opposing part of a plate is covered with a cover, and the space | gap between a cover and a plate is a slit. Therefore, most of the area of the diaphragm not covered by the plate will be covered by the cover. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent foreign matter from entering the gap layer between the diaphragm and the plate. Furthermore, according to the present invention, the cover support portion supports the cover on the side opposite to the diaphragm substrate in a region closer to the pressure receiving portion than the protruding end portion of the band in a direction parallel to the main surface of the substrate. It is possible to prevent the area close to the area from being deformed and coming into contact with the diaphragm. Note that “fixed to the substrate” does not mean that the plate protrusion or the diaphragm band is directly coupled to the substrate, but indirectly through an intermediate. Including a fixed state.

（２）上記目的を達成するための圧力トランスデューサにおいて、前記ダイヤフラム、前記プレートおよび前記カバーはそれぞれ単層の導電膜からなり、前記プレートおよび前記カバーは同一層に位置する前記導電膜からなることが好ましい。 (2) In the pressure transducer for achieving the above object, the diaphragm, the plate and the cover are each made of a single-layer conductive film, and the plate and the cover are made of the conductive film located in the same layer. preferable.

本発明によると層構造が簡素化されるため圧力トランスデューサの製造コストを低減できる。また本発明においてダイヤフラムのバンドはプレートに対向していないため、ダイヤフラムの全体およびカバーの全体がそれぞれ単層の導電膜から形成されていたとしても、ダイヤフラムの固定端であるバンドの突端に対して近傍の振幅が小さい領域において寄生容量が形成されることはない。 According to the present invention, since the layer structure is simplified, the manufacturing cost of the pressure transducer can be reduced. In the present invention, since the diaphragm band does not face the plate, even if the entire diaphragm and the entire cover are each formed of a single-layer conductive film, the diaphragm band is fixed to the fixed end of the diaphragm. Parasitic capacitance is not formed in a region having a small amplitude in the vicinity.

（３）上記目的を達成するための圧力トランスデューサにおいて、前記プレートおよび前記カバーには前記プレートと前記ダイヤフラムの間の空隙と前記カバーと前記ダイヤフラムの間の空隙と前記カバー支持部とをエッチングにより自己整合的に形成するためのエッチャントが通る通孔が複数形成されていることが好ましい。 (3) In the pressure transducer for achieving the above object, the plate and the cover are self-etched by etching a gap between the plate and the diaphragm, a gap between the cover and the diaphragm, and the cover support portion. It is preferable that a plurality of through-holes through which an etchant for consistent formation is formed are formed.

この場合、プレート及びカバーをマスクとして用いる等方性エッチングによってプレートとダイヤフラムの間の空隙とカバーとダイヤフラムの間の空隙とカバー支持部とを自己整合的に形成できる。したがって圧力トランスデューサの製造コストを低減できる。尚、プレートとカバーとに形成される通孔は、エッチャントを通す程度の大きさがあればよいため、圧力トランスデューサの機能を損なう大きさの塵埃などの異物が通らない程度に小さくすることができる。 In this case, the gap between the plate and the diaphragm, the gap between the cover and the diaphragm, and the cover support portion can be formed in a self-aligned manner by isotropic etching using the plate and the cover as a mask. Therefore, the manufacturing cost of the pressure transducer can be reduced. The through holes formed in the plate and the cover need only be large enough to allow the etchant to pass through, and can be made small enough to prevent foreign matters such as dust that impairs the function of the pressure transducer from passing through. .

（４）上記目的を達成するための圧力トランスデューサの製造方法は、前記基板となるウエハの表面に下層絶縁膜を形成し、前記下層絶縁膜の表面に前記ダイヤフラムとなる下層導電膜を形成し、前記下層導電膜の表面に、上層絶縁膜を形成し、前記上層絶縁膜の表面に前記プレート及び前記カバーとなる上層導電膜を形成し、前記開口が形成された前記基板と前記通孔が形成されたプレートと前記通孔が形成された前記カバーとをマスクとして用いる等方性エッチングによって前記下層絶縁膜の一部と前記上層絶縁膜の一部とを除去することにより、前記基板と前記ダイヤフラムの間の空隙と前記ダイヤフラムとプレートの間の空隙とを形成するとともに前記下層絶縁膜および前記上層絶縁膜の残部を含む前記カバー支持部を形成する、ことを含む。 (4) A method of manufacturing a pressure transducer for achieving the above object includes: forming a lower insulating film on a surface of a wafer serving as the substrate; forming a lower conductive film serving as the diaphragm on the surface of the lower insulating film; An upper insulating film is formed on the surface of the lower conductive film, an upper conductive film serving as the plate and the cover is formed on the surface of the upper insulating film, and the substrate in which the opening is formed and the through hole are formed. The substrate and the diaphragm are removed by removing a part of the lower insulating film and a part of the upper insulating film by isotropic etching using the formed plate and the cover having the through hole as a mask. Forming the gap between the diaphragm and the plate, and forming the cover support portion including the lower insulating film and the remainder of the upper insulating film. Including the.

この方法によると、プレートとダイヤフラムの間の空隙とカバーとダイヤフラムの間の空隙とカバー支持部とを自己整合的に形成できるため、圧力トランスデューサの製造コストを低減できる。 According to this method, since the gap between the plate and the diaphragm, the gap between the cover and the diaphragm, and the cover support portion can be formed in a self-aligning manner, the manufacturing cost of the pressure transducer can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the corresponding component in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

（第一実施形態）
１．構成
図１は本発明の圧力トランスデューサの一実施形態であるコンデンサマイクロホンの固体素子部であるセンサダイ１の主要部を示し、図２はその模式的な断面を示し、図３はその積層構造を示している。図１においてハッチングは下層導電膜１２０が形成されている領域を示している。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄはそれぞれ図１に示すＡＡ線、ＢＢ線、ＣＣ線、ＤＤ線の断面に対応している。コンデンサマイクロホンはセンサダイ１と、電源回路および増幅回路を備えた図示しない回路ダイと、これらを収容する空間とセンサダイ１に音波を伝搬する通孔とが形成されている図示しないパッケージとから構成される。 (First embodiment)
1. Configuration FIG. 1 shows a main part of a sensor die 1 which is a solid element part of a condenser microphone which is an embodiment of a pressure transducer of the present invention, FIG. 2 shows a schematic cross section thereof, and FIG. 3 shows a laminated structure thereof. ing. In FIG. 1, hatching indicates a region where the lower conductive film 120 is formed. 2A, FIG. 2B, FIG. 2C, and FIG. 2D correspond to the cross sections of the lines AA, BB, CC, and DD shown in FIG. 1, respectively. The condenser microphone includes a sensor die 1, a circuit die (not shown) including a power supply circuit and an amplifier circuit, a package (not shown) in which a space for housing these and a through hole for transmitting sound waves to the sensor die 1 are formed. .

はじめにコンデンサマイクロホンのセンサダイ１を構成している各膜について説明する。
コンデンサマイクロホンのセンサダイ１は、基板１００と、その上に積層された下層絶縁膜１１０、下層導電膜１２０、上層絶縁膜１３０、上層導電膜１６０などからなる固体素子である。尚、図１から図３において上層導電膜１６０より上の層は示されていない。 First, each film constituting the sensor die 1 of the condenser microphone will be described.
The sensor microphone 1 of the condenser microphone is a solid element composed of a substrate 100 and a lower insulating film 110, a lower conductive film 120, an upper insulating film 130, an upper conductive film 160 and the like laminated thereon. Note that the layers above the upper conductive film 160 are not shown in FIGS. 1 to 3.

基板１００はＰ型単結晶ケイ素（Ｓｉ）からなる。基板の材質はこれに限らず、薄膜を堆積するための下地基板および薄膜からなる構造体を支持する支持基板としての機械的特性を備えていればよい。基板１００の厚さは例えば６２５μｍとする。下層絶縁膜１１０は酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）からなる堆積膜である。下層絶縁膜１１０の厚さは例えば１．５〜２．０μｍとする。下層導電膜１２０はリン（Ｐ）などの不純物が全体にドーピングされた多結晶ケイ素からなる堆積膜である。下層導電膜１２０は図１においてハッチングが付された領域に形成されている。下層導電膜１２０の厚さは例えば０．５〜０．７μｍとする。上層絶縁膜１３０は、酸化ケイ素からなる絶縁性の堆積膜である。上層絶縁膜１３０の厚さは例えば４．０〜５．０μｍとする。上層導電膜１６０は、リンなどの不純物が全体にドーピングされた多結晶ケイ素からなる堆積膜である。上層導電膜１６０の厚さは例えば１．０〜２．０μｍとする。 The substrate 100 is made of P-type single crystal silicon (Si). The material of the substrate is not limited to this, and it is only necessary to have mechanical characteristics as a base substrate for depositing a thin film and a support substrate for supporting a structure made of the thin film. The thickness of the substrate 100 is, for example, 625 μm. The lower insulating film 110 is a deposited film made of silicon oxide (SiO _x ). The thickness of the lower insulating film 110 is, for example, 1.5 to 2.0 μm. The lower conductive film 120 is a deposited film made of polycrystalline silicon doped with impurities such as phosphorus (P). The lower conductive film 120 is formed in a hatched region in FIG. The thickness of the lower conductive film 120 is, for example, 0.5 to 0.7 μm. The upper insulating film 130 is an insulating deposited film made of silicon oxide. The thickness of the upper insulating film 130 is, for example, 4.0 to 5.0 μm. The upper conductive film 160 is a deposited film made of polycrystalline silicon that is entirely doped with impurities such as phosphorus. The thickness of the upper conductive film 160 is, for example, 1.0 to 2.0 μm.

次にコンデンサマイクロホンのセンサダイ１の機械構造について説明する。
基板１００には通孔が形成されており、その通孔の開口１００ａはバックキャビティＣ１の開口を形成している。開口１００ａが形成されている基板１００の面を主面というものとする。バックキャビティＣ１の開口１００ａと反対側の端部は図示しないパッケージによって閉塞される。したがって開口１００ａと反対側の端部からはバックキャビティＣ１に音波が実質的に伝搬しない。基板１００は柔軟なダイヤフラム１２３に対しては実質的に剛体として振る舞う。 Next, the mechanical structure of the sensor die 1 of the condenser microphone will be described.
A through hole is formed in the substrate 100, and the opening 100a of the through hole forms an opening of the back cavity C1. The surface of the substrate 100 in which the opening 100a is formed is referred to as a main surface. The end of the back cavity C1 opposite to the opening 100a is closed by a package (not shown). Accordingly, the sound wave does not substantially propagate to the back cavity C1 from the end opposite to the opening 100a. The substrate 100 behaves substantially as a rigid body with respect to the flexible diaphragm 123.

ダイヤフラム１２３は、基板１００に比べて十分薄く可撓性を有する下層導電膜１２０からなり、受圧部１２３ａと複数のバンド１２３ｃとを備える。ダイヤフラム１２３は受圧部１２３ａが基板１００の開口１００ａを覆う位置において基板１００の主面に対して平行に固定されている。受圧部１２３ａはおよそ円又は正多角形の形態を有し、基板１００の開口１００ａと開口１００ａの縁部とを覆っている。複数のバンド１２３ｃは受圧部１２３ａから基板１００の主面に対して平行な方向に放射状に伸びている。それぞれのバンド１２３ｃの突端部はハンマーヘッド形に拡幅している。バンド１２３ｃの突端部は下層絶縁膜１１０と上層絶縁膜１３０との間に挟まれ、下層絶縁膜１１０と上層絶縁膜１３０とに結合している。下層絶縁膜１１０は基板１００に結合しているため、バンド１２３ｃの突端部は下層絶縁膜１１０を介して基板１００に間接的に固定されていることになる。以下、バンド１２３ｃの下層絶縁膜１１０にも上層絶縁膜１３０にも接触していない部位を可撓部というものとする。ダイヤフラム１２３は隣り合うバンド１２３ｃの間が切り欠かれ、バンド１２３ｃの突端部のみが固定されているため、外周全体が固定される円又は多角形の形態に比べて変形しやすくなっている。さらにそれぞれのバンド１２３ｃには通孔であるダイヤフラム孔１２３ｂが複数形成されているため、バンド１２３ｃ自体の剛性も低くなっている。 The diaphragm 123 is made of a lower conductive film 120 that is sufficiently thinner than the substrate 100 and has flexibility, and includes a pressure receiving portion 123a and a plurality of bands 123c. Diaphragm 123 is fixed in parallel to the main surface of substrate 100 at a position where pressure receiving portion 123 a covers opening 100 a of substrate 100. The pressure receiving portion 123a has a substantially circular or regular polygonal shape, and covers the opening 100a of the substrate 100 and the edge of the opening 100a. The plurality of bands 123 c extend radially from the pressure receiving portion 123 a in a direction parallel to the main surface of the substrate 100. The protruding end of each band 123c is widened in a hammerhead shape. The protruding end of the band 123 c is sandwiched between the lower insulating film 110 and the upper insulating film 130 and is coupled to the lower insulating film 110 and the upper insulating film 130. Since the lower insulating film 110 is bonded to the substrate 100, the protruding end of the band 123 c is indirectly fixed to the substrate 100 through the lower insulating film 110. Hereinafter, a portion of the band 123c that is not in contact with the lower insulating film 110 or the upper insulating film 130 is referred to as a flexible portion. The diaphragm 123 is notched between adjacent bands 123c, and only the protruding end portion of the band 123c is fixed. Therefore, the diaphragm 123 is easily deformed as compared to a circular or polygonal shape in which the entire outer periphery is fixed. Furthermore, since a plurality of diaphragm holes 123b, which are through holes, are formed in each band 123c, the rigidity of the band 123c itself is low.

基板１００の開口１００ａの縁部とダイヤフラム１２３の受圧部１２３ａとの間には下層絶縁膜１１０の厚さと等しい高さの空隙層Ｃ２が形成されている。空隙層Ｃ２はバックキャビティＣ１の気圧を大気圧と平衡させる通路である。また空隙層Ｃ２は、パッケージの通孔からパッケージ内に進入した音波がバックキャビティの開口１００ａに至るまでの経路における最大の音響抵抗を形成している。ダイヤフラム１２３の基板１００と対向する面には複数のダイヤフラムバンプ１２３ｆが形成されている。このダイヤフラムバンプ１２３ｆはダイヤフラム１２３が基板１００に付着すること（スティクション）を防止するための突起である。 A gap layer C 2 having a height equal to the thickness of the lower insulating film 110 is formed between the edge of the opening 100 a of the substrate 100 and the pressure receiving portion 123 a of the diaphragm 123. The air gap layer C2 is a passage that balances the atmospheric pressure of the back cavity C1 with the atmospheric pressure. The air gap layer C2 forms the maximum acoustic resistance in the path from the sound wave entering the package through the package through hole to the back cavity opening 100a. A plurality of diaphragm bumps 123 f are formed on the surface of the diaphragm 123 facing the substrate 100. The diaphragm bump 123f is a protrusion for preventing the diaphragm 123 from adhering to the substrate 100 (stiction).

ダイヤフラム１２３は複数のバンド１２３ｃのうちの１つの突端から伸びるダイヤフラムリード１２３ｄによって図示しない端子に接続されている。ダイヤフラムリード１２３ｄは環状のガードリング１２５ｃが分断されている領域を通って図示しない端子まで伸びている。ダイヤフラム１２３と基板１００とは図示しない回路ダイにおいて短絡しているため（図４Ｂ参照）、ダイヤフラム１２３と基板１００とは同電位である。 The diaphragm 123 is connected to a terminal (not shown) by a diaphragm lead 123d extending from one protruding end of the plurality of bands 123c. The diaphragm lead 123d extends to a terminal (not shown) through a region where the annular guard ring 125c is divided. Since the diaphragm 123 and the substrate 100 are short-circuited in a circuit die (not shown) (see FIG. 4B), the diaphragm 123 and the substrate 100 are at the same potential.

プレート１６２は全体が下層導電膜１２０より厚い上層導電膜１６０からなり、対向部１６２ｂと、複数の突部１６２ａとを備える。プレート１６２には、通孔であるプレート孔１６２ｃが多数形成されている。プレート孔１６２ｃはダイヤフラム１２３に音波を伝搬させる通路として機能する。対向部１６２ｂは、およそ円又は多角形の形態を有する。対向部１６２ｂはダイヤフラム１２３の受圧部１２３ａに対向し、受圧部１２３ａのほぼ全体を覆っている。複数の突部１６２ａは対向部１６２ｂから基板１００の主面に対して平行な方向に放射状に伸びている。プレート１６２の突部１６２ａとダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃとの位置関係は、図１および図３に示すように基板１００の主面に対して垂直な方向から見たときに、突部１６２ａとバンド１２３ｃとが重ならず、突部１６２ａとバンド１２３ｃとが互い違いになり、隣り合う突部１６２ａの間の切り欠きの真下にバンド１２３ｃが位置する関係である。それぞれの突部１６２ａの突端部は、上層絶縁膜１３０からなり島状に形成されているプレート支持部１３１と下層導電膜１２０からなるガード電極１２５ａと下層絶縁膜１１０とを介して基板１００に固定されている。したがって基板１００の主面に対して垂直な方向から見たときに、対向部１６２ｂが基板１００の開口１００ａに重なる位置においてプレート１６２は基板１００の主面に対して平行に固定されている。プレート１６２とダイヤフラム１２３との間にはプレート支持部１３１の厚さと等しい厚さの空隙層Ｃ３が形成されている。基板１００の主面に対して垂直な方向から見たとき、ダイヤフラム１２３の固定端であるバンド１２３ｃの突端部よりも受圧部１２３ａに近い領域であって隣り合うバンド１２３ｃの間の切り欠きと重なる領域に、それぞれのプレート支持部１３１は位置する。これによりプレート１６２の剛性が上がる。プレート１６２のダイヤフラム１２３と対向する面には複数のプレートバンプ１６２ｆが設けられている。プレートバンプ１６２ｆはダイヤフラム１２３がプレート１６２に付着すること（スティクション）を防止する突起である。プレート１６２の突部１６２ａの突端からは突部１６２ａより細いプレートリード１６２ｄが図示しない端子まで伸びている。プレートリード１６２ｄはプレート１６２と同じ上層導電膜１６０からなる。基板１００の主面に対して垂直な方向から見てプレートリード１６２ｄの配線経路は後述するガードリード１２５ｄと重なっている。 The plate 162 is composed of an upper conductive film 160 that is thicker than the lower conductive film 120 as a whole, and includes an opposing portion 162b and a plurality of protrusions 162a. A large number of plate holes 162 c that are through holes are formed in the plate 162. The plate hole 162c functions as a passage for propagating sound waves to the diaphragm 123. The facing portion 162b has a substantially circular or polygonal shape. The facing portion 162b faces the pressure receiving portion 123a of the diaphragm 123 and covers almost the entire pressure receiving portion 123a. The plurality of protrusions 162 a extend radially from the facing portion 162 b in a direction parallel to the main surface of the substrate 100. The positional relationship between the protrusion 162a of the plate 162 and the band 123c of the diaphragm 123 is such that the protrusion 162a and the band 123c are viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 100 as shown in FIGS. And the protrusions 162a and the bands 123c are staggered, and the band 123c is positioned immediately below the notch between the adjacent protrusions 162a. The projecting ends of each projecting portion 162a are fixed to the substrate 100 via a plate support portion 131 made of an upper insulating film 130 and formed in an island shape, a guard electrode 125a made of a lower conductive film 120, and a lower insulating film 110. Has been. Therefore, when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 100, the plate 162 is fixed in parallel to the main surface of the substrate 100 at a position where the facing portion 162 b overlaps the opening 100 a of the substrate 100. A gap layer C3 having a thickness equal to the thickness of the plate support portion 131 is formed between the plate 162 and the diaphragm 123. When viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 100, it overlaps with a notch between adjacent bands 123 c in a region closer to the pressure receiving portion 123 a than the protruding end portion of the band 123 c that is a fixed end of the diaphragm 123. Each plate support 131 is located in the region. This increases the rigidity of the plate 162. A plurality of plate bumps 162 f are provided on the surface of the plate 162 facing the diaphragm 123. The plate bump 162f is a protrusion that prevents the diaphragm 123 from adhering to the plate 162 (stiction). A plate lead 162d, which is thinner than the protrusion 162a, extends from the protrusion 162a of the plate 162 to a terminal (not shown). The plate lead 162 d is made of the same upper conductive film 160 as the plate 162. When viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 100, the wiring path of the plate lead 162d overlaps a guard lead 125d described later.

図２Ｂに示すように、上層導電膜１６０からなるカバー１６１は、カバー支持部１３２と下層絶縁膜１１０とによって、ダイヤフラム１２３から見て基板１００と反対側に支持されている。またカバー１６１は、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、スリットＳによってプレート１６２から分断されている。すなわち上層導電膜１６０からなるプレート１６２とカバー１６１とはスリットＳを介して互いに絶縁されている。カバー１６１の内側の輪郭はプレート１６２の輪郭に沿って形成されている。具体的にはカバー１６１の内縁の複数の突部１６１ａは、プレート１６２の隣り合う突部１６２ａの間においてプレート１６２の対向部１６２ｂに向かって突出している。プレート１６２とカバー１６１との間にあるスリットＳの幅は、異物がプレート１６２とダイヤフラム１２３との間の空隙層Ｃ３に進入しない程度に狭くほぼ一定に設定される。カバー１６１は、周方向の一カ所で分断されており、カバー１６１が分断されている領域をプレートリード１６２ｄが延伸している。 As shown in FIG. 2B, the cover 161 made of the upper conductive film 160 is supported on the opposite side of the substrate 100 as viewed from the diaphragm 123 by the cover support portion 132 and the lower insulating film 110. Further, the cover 161 is separated from the plate 162 by the slit S as shown in FIGS. 1, 2A, 2B, and 2C. That is, the plate 162 made of the upper conductive film 160 and the cover 161 are insulated from each other through the slit S. The inner contour of the cover 161 is formed along the contour of the plate 162. Specifically, the plurality of protrusions 161 a on the inner edge of the cover 161 protrude toward the opposing part 162 b of the plate 162 between the adjacent protrusions 162 a of the plate 162. The width of the slit S between the plate 162 and the cover 161 is set so as to be narrow and almost constant so that foreign matter does not enter the gap layer C3 between the plate 162 and the diaphragm 123. The cover 161 is divided at one place in the circumferential direction, and the plate lead 162d extends in an area where the cover 161 is divided.

図１、図２Ｂに示すように、カバー１６１の内縁の突部１６１ａは、カバーの対向部１６２ｂに向かって突出し、バンド１２３ｃの可撓部を覆っている。そして図１、図２Ｄに示すように、基板１００の主面に対して平行な方向においてバンド１２３ｃの突端部より受圧部１２３ａに近い領域において、カバー１６１の内縁の突部１６１ａは、カバー支持部１３２の内縁の隣り合う突部１３２ｂによってその両縁部を支持されている。このように、カバー１６１の内縁の複数の突部１６１ａは、外力や応力によって変形することによってダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃの可撓部と接触しないように、カバー支持部１３２の内縁の突部１３２ｂによって支持されている。そしてカバー１６１の内縁の複数の突部１６１ａは、基板１００の主面を基準としてダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃよりも高い位置に固定されている。ダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃとカバー１６１との間の空隙の高さ（基板１００の主面に対して垂直な方向の長さ）ｈはバンド１２３ｃの可撓部の定格範囲内の振幅よりも十分に大きい。 As shown in FIGS. 1 and 2B, the protrusion 161a at the inner edge of the cover 161 protrudes toward the facing portion 162b of the cover, and covers the flexible portion of the band 123c. As shown in FIGS. 1 and 2D, in the region parallel to the main surface of the substrate 100, the protrusion 161a at the inner edge of the cover 161 is closer to the pressure receiving part 123a than the protrusion of the band 123c. Both edges are supported by adjacent protrusions 132b on the inner edge of 132. Thus, the plurality of protrusions 161a on the inner edge of the cover 161 are deformed by external force or stress so that they do not come into contact with the flexible part of the band 123c of the diaphragm 123 by the protrusions 132b on the inner edge of the cover support part 132. It is supported. The plurality of protrusions 161 a on the inner edge of the cover 161 are fixed at positions higher than the band 123 c of the diaphragm 123 with the main surface of the substrate 100 as a reference. The height (the length in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 100) h between the band 123c of the diaphragm 123 and the cover 161 is sufficiently larger than the amplitude within the rated range of the flexible portion of the band 123c. large.

カバー支持部１３２は上層絶縁膜１３０からなる。カバー支持部１３２の内縁の突部１３２ｂは、図２Ｂおよび図２Ｄに示すようにカバー１６１の内縁の複数の突部１６１ａの基板側の面に結合している。図２Ｂおよび図２Ｄに示すように、下層絶縁膜１１０の内縁には、カバー支持部１３２の突部１３２ｂに対応する突部１１０ａが形成されており、カバー支持部１３２の内縁の複数の突部１３２ｂはそれぞれ下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａを間に挟んで基板１００に固定されている。すなわちバンド１２３ｃの可撓部を覆っているカバー１６１の内縁の突部１３２ｂはカバー支持部１３２の内縁の突部１３２ｂと下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａとからなる２層構造の壁によって基板１００上に支持されている。また下層絶縁膜１１０により支持されているバンド１２３ｃを覆うためのカバー１６１は、その下層絶縁膜１１０とその上の上層絶縁膜１３０とで支持されている。 The cover support part 132 is made of the upper insulating film 130. As shown in FIGS. 2B and 2D, the protrusions 132b at the inner edge of the cover support part 132 are coupled to the substrate-side surface of the plurality of protrusions 161a at the inner edge of the cover 161. 2B and 2D, a protrusion 110a corresponding to the protrusion 132b of the cover support part 132 is formed on the inner edge of the lower insulating film 110, and a plurality of protrusions on the inner edge of the cover support part 132 are formed. 132b is fixed to the substrate 100 with the protrusion 110a at the inner edge of the lower insulating film 110 interposed therebetween. That is, the protrusion 132b on the inner edge of the cover 161 covering the flexible part of the band 123c is formed by a wall having a two-layer structure including the protrusion 132b on the inner edge of the cover support part 132 and the protrusion 110a on the inner edge of the lower insulating film 110. It is supported on the substrate 100. A cover 161 for covering the band 123c supported by the lower insulating film 110 is supported by the lower insulating film 110 and the upper insulating film 130 thereon.

カバー支持部１３２の内縁の複数の突部１３２ｂと下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａとによって構成されている２層構造の壁とカバー１６１の内縁の突部１６１ａと基板１００とで囲まれた空隙は、ダイヤフラム１２３の受圧部１２３ａの近傍において開口しているおよそ直方体の横穴となっている。ダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃの突端部はこの横穴の開口側から見て横穴の壁の最も奥の部分に固定されている。すなわち前述したとおり、バンド１２３ｃの突端部は、カバー支持部１３２を構成している上層絶縁膜１３０と、下層絶縁膜１１０との間に挟まれることによって固定されている。バンド１２３ｃの可撓部は、図２Ｄに示すように、このような横穴に収容され、カバー支持部１３２の内縁の突部１３２ｂと下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａとによって構成されている２層構造の壁と、カバー１６１の内縁の突部１６１ａと、基板１００とによって囲まれている。また図２Ｄに示すように、バンド１２３ｃの可撓部は、カバー支持部１３２の内縁の複数の突部１３２ｂと下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａとによって構成されている２層構造の壁からも、カバー１６１の内縁の突部１６１ａからも、基板１００からも離れている。 A wall having a two-layer structure constituted by a plurality of protrusions 132b at the inner edge of the cover support portion 132 and a protrusion 110a at the inner edge of the lower insulating film 110, and the protrusions 161a at the inner edge of the cover 161 and the substrate 100 are surrounded. The gap is a substantially rectangular parallelepiped hole that is open in the vicinity of the pressure receiving portion 123 a of the diaphragm 123. The protruding end of the band 123c of the diaphragm 123 is fixed to the innermost part of the wall of the horizontal hole when viewed from the opening side of the horizontal hole. That is, as described above, the protruding end portion of the band 123c is fixed by being sandwiched between the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 constituting the cover support portion 132. As shown in FIG. 2D, the flexible portion of the band 123c is accommodated in such a lateral hole, and is configured by the protrusion 132b on the inner edge of the cover support portion 132 and the protrusion 110a on the inner edge of the lower insulating film 110. It is surrounded by the wall of the two-layer structure, the protrusion 161 a at the inner edge of the cover 161, and the substrate 100. As shown in FIG. 2D, the flexible portion of the band 123c is a wall having a two-layer structure constituted by a plurality of protrusions 132b on the inner edge of the cover support portion 132 and a protrusion 110a on the inner edge of the lower insulating film 110. From the protrusions 161 a on the inner edge of the cover 161 and the substrate 100.

カバー支持部１３２の内縁の隣り合う突部１３２ｂの間の空隙は、カバー１６１に形成されているカバー孔１６１ｃから供給されるエッチャントによる上層絶縁膜１３０のエッチングにより自己整合的に形成される。すなわちカバー支持部１３２の内縁の複数の突部１３２ｂの間の空隙は、カバー孔１６１ｃの形状と配列とによって確定する。下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａの間の空隙はダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃに形成されているダイヤフラム孔１２３ｂから供給されるエッチャントによる下層絶縁膜１１０のエッチングにより自己整合的に形成される。すなわち下層絶縁膜１１０の内縁の突部１１０ａの間の空隙、ダイヤフラム孔１２３ｂの形状と配列とによって確定する。 A gap between adjacent protrusions 132 b on the inner edge of the cover support portion 132 is formed in a self-aligned manner by etching the upper insulating film 130 with an etchant supplied from a cover hole 161 c formed in the cover 161. That is, the space between the plurality of protrusions 132b on the inner edge of the cover support portion 132 is determined by the shape and arrangement of the cover holes 161c. The gap between the protrusions 110a at the inner edge of the lower insulating film 110 is formed in a self-aligned manner by etching the lower insulating film 110 with an etchant supplied from a diaphragm hole 123b formed in a band 123c of the diaphragm 123. That is, it is determined by the gap between the protrusions 110a on the inner edge of the lower insulating film 110 and the shape and arrangement of the diaphragm holes 123b.

カバー孔１６１ｃの形状と配列の一例を図２２に示す。図２２はプレートを外した状態でダイヤフラム１２３に対して垂直な方向からセンサダイ１を見た平面図である。カバー孔１６１ｃはバンド１２３ｃの可撓部と受圧部１２３ａとに対向する領域に分布している。カバー孔１６１ｃの中心間距離はほぼ均一である。受圧部１２３ａと対向するカバー１６１の内縁の突部１６１ａの突端近傍においては、カバー孔１６１ｃはカバー１６１のほぼ全域に分布している。カバー１６１の内縁の突部１６１ａの突端から基端に向かって、突部１６１ａの幅（周方向の長さ）よりもカバー孔１６１ｃの分布幅が狭くなっている。そしてカバー１６１の内縁の突部１６１ａにおいてカバー孔１６１ｃが分布していない範囲にカバー支持部１３２の内縁の突部１３２ｂが形成される。カバー１６１の内縁の突部１６１ａにおいてカバー孔１６１ｃの分布幅はバンド１２３ｃの可撓部の幅より広い。このためバンド１２３ｃの可撓部とカバー支持部１３２との間に十分な空隙が形成される。 An example of the shape and arrangement of the cover holes 161c is shown in FIG. FIG. 22 is a plan view of the sensor die 1 viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123 with the plate removed. The cover holes 161c are distributed in a region facing the flexible portion of the band 123c and the pressure receiving portion 123a. The distance between the centers of the cover holes 161c is substantially uniform. In the vicinity of the protruding end of the protruding portion 161a on the inner edge of the cover 161 that faces the pressure receiving portion 123a, the cover holes 161c are distributed over almost the entire area of the cover 161. The distribution width of the cover hole 161c is narrower than the width of the protrusion 161a (the length in the circumferential direction) from the protrusion end of the protrusion 161a on the inner edge of the cover 161 toward the base end. Then, an inner edge protrusion 132b of the cover support part 132 is formed in a range where the cover hole 161c is not distributed in the inner edge protrusion 161a of the cover 161. In the protrusion 161a at the inner edge of the cover 161, the distribution width of the cover hole 161c is wider than the width of the flexible portion of the band 123c. Therefore, a sufficient gap is formed between the flexible portion of the band 123c and the cover support portion 132.

ダイヤフラム孔１２３ｂの形状と配列の一例を図２３に示す。図２３はプレートおよびカバーが外されたセンサダイ１をダイヤフラム１２３に対して垂直な方向から見た平面図である。ダイヤフラム孔１２３ｂはバンド１２３ｃの可撓部の全体に分布している。ダイヤフラム孔１２３ｂの中心間距離はほぼ均一である。
以上、コンデンサマイクロホンのセンサダイ１の機械構造について説明した。 An example of the shape and arrangement of the diaphragm holes 123b is shown in FIG. FIG. 23 is a plan view of the sensor die 1 with the plate and cover removed as viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123. Diaphragm holes 123b are distributed throughout the flexible part of the band 123c. The distance between the centers of the diaphragm holes 123b is substantially uniform.
The mechanical structure of the sensor die 1 of the condenser microphone has been described above.

２．作用
図４Ｂは回路ダイとセンサダイ１とが接続されることにより構成される回路を示している。ダイヤフラム１２３には回路ダイに備わるチャージポンプＣＰによって安定したバイアス電圧が印加される。このバイアス電圧が高いほど感度が高くなるがダイヤフラム１２３とプレート１６２とのスティクションが起きやすくなるためプレート１６２の剛性は重要である。 2. FIG. 4B shows a circuit configured by connecting the circuit die and the sensor die 1. A stable bias voltage is applied to the diaphragm 123 by a charge pump CP provided in the circuit die. The higher the bias voltage, the higher the sensitivity, but the stiffness of the plate 162 is important because stiction between the diaphragm 123 and the plate 162 tends to occur.

図示しないパッケージの通孔から伝わる音波はプレート孔１６２ｃとスリットＳとカバー孔１６１ｃとを通ってダイヤフラム１２３に伝搬する。プレート１６２には両面から同位相の音波が伝搬するためプレート１６２は実質的に振動しない。ダイヤフラム１２３に伝搬した音波はプレート１６２および基板１００に対してダイヤフラム１２３を振動させる。ダイヤフラム１２３が振動するとプレート１６２とダイヤフラム１２３とを対向電極とする平行平板コンデンサの静電容量が変動する。この静電容量の変動は電圧信号として回路ダイのアンプＡに入力されて増幅される。 A sound wave transmitted from a through-hole of a package (not shown) propagates to the diaphragm 123 through the plate hole 162c, the slit S, and the cover hole 161c. Since the in-phase sound wave propagates from both sides to the plate 162, the plate 162 does not substantially vibrate. The sound wave propagated to the diaphragm 123 causes the diaphragm 123 to vibrate with respect to the plate 162 and the substrate 100. When the diaphragm 123 vibrates, the capacitance of the parallel plate capacitor having the plate 162 and the diaphragm 123 as the counter electrodes varies. This variation in capacitance is input to the amplifier A of the circuit die as a voltage signal and amplified.

カバー１６１とプレート１６２とはスリットＳによって電気的に切り離されており、カバー１６１は電気的に浮いているため、対向しているカバー１６１とダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃとによって寄生容量は形成されない。 Since the cover 161 and the plate 162 are electrically separated by the slit S and the cover 161 is electrically floating, no parasitic capacitance is formed by the facing cover 161 and the band 123c of the diaphragm 123.

基板１００とダイヤフラム１２３とが短絡されているため、図２Ａに示すガード電極１２５ａが存在しなければ、図４Ａに示すように振動しないプレート１６２と基板１００とによって寄生容量が形成される。図４Ｂに示すようにアンプＡの出力端をガード電極１２５ａに接続し、アンプＡによってボルテージフォロア回路を構成することによりプレート１６２と基板１００とによって寄生容量が形成されないようになる。すなわち図２Ａに示すように、基板１００の主面に対して垂直な方向から見てプレート１６２と基板１００とが重なる領域において上層絶縁膜１３０からなるプレート支持部１３１と下層絶縁膜１１０との間にダイヤフラム１２３から絶縁されたガード電極１２５ａを設け、ガード電極１２５ａをガードコネクタ１２５ｂ、ガードリング１２５ｃおよびガードリード１２５ｄを介してアンプＡの出力端に接続することにより、プレート１６２と基板１００とが重なる領域における寄生容量を低減できる。さらに、図１および図３に示すようにプレート１６２から伸びるプレートリード１６２ｄと対向する領域にガードリード１２５ｄを配線すれば、プレートリード１６２ｄと基板１００とによっても寄生容量は形成されない。 Since the substrate 100 and the diaphragm 123 are short-circuited, if the guard electrode 125a shown in FIG. 2A is not present, parasitic capacitance is formed by the plate 162 and the substrate 100 that do not vibrate as shown in FIG. 4A. As shown in FIG. 4B, the output terminal of the amplifier A is connected to the guard electrode 125a, and the amplifier A constitutes a voltage follower circuit, so that no parasitic capacitance is formed between the plate 162 and the substrate 100. That is, as shown in FIG. 2A, between the plate support 131 made of the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 in the region where the plate 162 and the substrate 100 overlap when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the substrate 100. Is provided with a guard electrode 125a insulated from the diaphragm 123, and the guard electrode 125a is connected to the output end of the amplifier A through the guard connector 125b, the guard ring 125c, and the guard lead 125d, so that the plate 162 and the substrate 100 overlap each other. The parasitic capacitance in the region can be reduced. Further, as shown in FIGS. 1 and 3, if the guard lead 125d is wired in a region facing the plate lead 162d extending from the plate 162, no parasitic capacitance is formed by the plate lead 162d and the substrate 100.

コンデンサマイクロホンは電話機、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータなどの様々な電子機器に搭載することができる。電子機器の筐体にはコンデンサマイクロホンに音波を伝搬するための通孔が必要である。したがって電子機器の筐体に形成された通孔とコンデンサマイクロホンのパッケージに形成された通孔とを通じてコンデンサマイクロホンのパッケージ内に塵埃が進入するおそれがある。しかし本実施形態によると、塵埃は、ダイヤフラム１２３とプレート１６２との間の空隙Ｃ３に進入する前にスリットＳ、プレート孔１６２ｃ、カバー孔１６１ｃのいずれかを通過することになる。スリットＳの幅、プレート孔１６２ｃの直径、カバー孔１６１ｃの直径はエッチャントが通る範囲で狭くすることができる。したがって本実施形態によるとダイヤフラム１２３とプレート１６２の間の空隙層Ｃ３またはダイヤフラム１２３と基板１００との間の空隙層Ｃ２への異物の進入を防止できる。そしてプレート１６２の対向部１６２ｂに向かって突出しダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃを覆っているカバー１６１の部分は、カバー支持部１３２の突部１３２ｂによってプレート１６２の対向部１６２ｂに近い領域において支持されることにより、変形しにくくなっている。したがって、ダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃを覆っているカバー１６１の部分がダイヤフラム１２３に接触することが防止される。 The condenser microphone can be mounted on various electronic devices such as a telephone, a video camera, and a personal computer. A through hole for propagating sound waves to the condenser microphone is required in the housing of the electronic device. Therefore, there is a possibility that dust may enter the condenser microphone package through the through hole formed in the housing of the electronic device and the through hole formed in the condenser microphone package. However, according to this embodiment, the dust passes through any of the slit S, the plate hole 162c, and the cover hole 161c before entering the gap C3 between the diaphragm 123 and the plate 162. The width of the slit S, the diameter of the plate hole 162c, and the diameter of the cover hole 161c can be made narrow within the range through which the etchant passes. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent foreign matter from entering the gap layer C3 between the diaphragm 123 and the plate 162 or the gap layer C2 between the diaphragm 123 and the substrate 100. The portion of the cover 161 that protrudes toward the facing portion 162b of the plate 162 and covers the band 123c of the diaphragm 123 is supported by the protrusion 132b of the cover supporting portion 132 in a region near the facing portion 162b of the plate 162. It is difficult to deform. Therefore, the portion of the cover 161 that covers the band 123 c of the diaphragm 123 is prevented from coming into contact with the diaphragm 123.

３．製造方法
次に、図５から図２１に基づいてコンデンサマイクロホンの製造方法を説明する。図５から図２１は図１に示すＥＥ線の断面に対応している。
まず図５に示す工程において、基板１００の表面全体に酸化ケイ素からなる下層絶縁膜１１０を形成する。次に、ダイヤフラムバンプ１２３ｆを形成するための型１１０ｂをフォトレジストマスクを用いたエッチングにより下層絶縁膜１１０に形成する。次に、下層絶縁膜１１０の表面上にＣＶＤ法などを用いて多結晶ケイ素の堆積膜である下層導電膜１２０を形成する。このとき、型１１０ｂに対応した位置にダイヤフラムバンプ１２３ｆが形成される。さらに、フォトレジストマスクを用いて下層導電膜１２０を所定形状になるようにエッチングすることにより、下層導電膜１２０からなるダイヤフラム１２３などを形成する。 3. Manufacturing Method Next, a method for manufacturing a condenser microphone will be described with reference to FIGS. 5 to 21 correspond to the cross section taken along line EE shown in FIG.
First, in a step shown in FIG. 5, a lower insulating film 110 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the substrate 100. Next, a mold 110b for forming the diaphragm bump 123f is formed on the lower insulating film 110 by etching using a photoresist mask. Next, a lower conductive film 120 that is a deposited film of polycrystalline silicon is formed on the surface of the lower insulating film 110 using a CVD method or the like. At this time, the diaphragm bump 123f is formed at a position corresponding to the mold 110b. Further, by etching the lower conductive film 120 into a predetermined shape using a photoresist mask, a diaphragm 123 made of the lower conductive film 120 and the like are formed.

続いて図６に示す工程では、下層絶縁膜１１０と下層導電膜１２０の表面全体に酸化ケイ素からなる上層絶縁膜１３０を形成する。さらに、プレートバンプ１６２ｆを形成するための型１３０ａを、フォトレジストマスクを用いたエッチングにより上層絶縁膜１３０に形成する。 Subsequently, in the process shown in FIG. 6, an upper insulating film 130 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the lower insulating film 110 and the lower conductive film 120. Further, a mold 130a for forming the plate bump 162f is formed on the upper insulating film 130 by etching using a photoresist mask.

続く図７に示す工程では、上層絶縁膜１３０の表面上に多結晶ケイ素膜１３５とこれを覆う窒化ケイ素膜１３６とからなるプレートバンプ１６２ｆを形成する。 In the subsequent step shown in FIG. 7, a plate bump 162 f composed of a polycrystalline silicon film 135 and a silicon nitride film 136 covering the polycrystalline silicon film 135 is formed on the surface of the upper insulating film 130.

続いて図８に示す工程では、上層絶縁膜１３０の表面と窒化ケイ素膜１３６の表面にＣＶＤ法などを用いて多結晶ケイ素からなる上層導電膜１６０を形成する。次にフォトレジストマスクを用いて上層導電膜１６０をエッチングすることによりプレート１６２とカバー１６１とを形成する。このときプレート１６２とカバー１６１とはスリットＳにより分離される。なおこの工程ではプレート孔１６２ｃは形成されない。 8, an upper conductive film 160 made of polycrystalline silicon is formed on the surface of the upper insulating film 130 and the surface of the silicon nitride film 136 using a CVD method or the like. Next, the plate 162 and the cover 161 are formed by etching the upper conductive film 160 using a photoresist mask. At this time, the plate 162 and the cover 161 are separated by the slit S. In this step, the plate hole 162c is not formed.

続いて図９に示す工程では、通孔Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４がフォトレジストマスクを用いた異方性エッチングにより下層絶縁膜１１０と上層絶縁膜１３０とに形成される。通孔Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４は、ダイヤフラムリード１２３ｄ、ガードリード１２５ｄ、基板１００をそれぞれ露出させる。 Subsequently, in the step shown in FIG. 9, through holes H1, H3, and H4 are formed in the lower insulating film 110 and the upper insulating film 130 by anisotropic etching using a photoresist mask. The through holes H1, H3, and H4 expose the diaphragm lead 123d, the guard lead 125d, and the substrate 100, respectively.

続いて図１０に示す工程では、酸化ケイ素からなる表層絶縁膜１７０がプラズマＣＶＤ法によって上層絶縁膜１３０の表面全体と上層導電膜１６０の表面全体と通孔Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４の内側とに形成される。さらにフォトレジストマスクを用いたエッチングにより、表層絶縁膜１７０の通孔Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４の底に形成された部分を除去し、コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４を表層絶縁膜１７０に形成する。その結果、ダイヤフラムリード１２３ｄ、プレートリード１６２ｄ、ガードリード１２５ｄおよび基板１００が露出する。 Subsequently, in the process shown in FIG. 10, a surface insulating film 170 made of silicon oxide is formed by plasma CVD on the entire surface of the upper insulating film 130, the entire surface of the upper conductive film 160, and the insides of the through holes H1, H3, and H4. Is done. Further, the portion formed at the bottom of the through holes H1, H3, H4 of the surface insulating film 170 is removed by etching using a photoresist mask, and contact holes CH1, CH2, CH3, CH4 are formed in the surface insulating film 170. . As a result, the diaphragm lead 123d, the plate lead 162d, the guard lead 125d, and the substrate 100 are exposed.

続いて図１１に示すようにコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４のそれぞれを覆うとともにダイヤフラムリード１２３ｄ、プレートリード１６２ｄ、ガードリード１２５ｄおよび基板１００に接合されるＡｌＳｉからなる導電膜を表層絶縁膜１７０の表面全体にスパッタ法により形成する。さらにコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４を覆う部分を残してＡｌＳｉの導電膜を部分的に除去するためにフォトレジストマスクを用いたエッチングを施すと、ＡｌＳｉの導電膜からなるパッド１８０が形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 11, a conductive film made of AlSi that covers each of the contact holes CH1, CH2, CH3, and CH4 and is bonded to the diaphragm lead 123d, the plate lead 162d, the guard lead 125d, and the substrate 100 is used as the surface insulating film 170. The entire surface is formed by sputtering. Further, when etching using a photoresist mask is performed in order to partially remove the AlSi conductive film while leaving the portion covering the contact holes CH1, CH2, CH3, and CH4, a pad 180 made of the AlSi conductive film is formed. The

続いて図１２に示すように、パッド１８０の側面を保護するための窒化ケイ素からなるパッド保護膜１９０が低応力プラズマＣＶＤ法により表層絶縁膜１７０の表面とパッド１８０の表面とに形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 12, a pad protective film 190 made of silicon nitride for protecting the side surface of the pad 180 is formed on the surface of the surface insulating film 170 and the surface of the pad 180 by a low stress plasma CVD method.

続いて図１３に示すように、それぞれのパッド１８０の縁部上の領域とそれぞれのパッド１８０の周囲の領域とだけを残してパッド保護膜１９０をフォトレジストマスクを用いたドライエッチングにより部分的に除去する。 Subsequently, as shown in FIG. 13, the pad protection film 190 is partially etched by dry etching using a photoresist mask, leaving only the region on the edge of each pad 180 and the region around each pad 180. Remove.

続いて図１４に示す工程では、フォトレジストマスクを用いた異方性エッチングにより、プレート孔１６２ｃおよびカバー孔１６１ｃに対応する通孔が表層絶縁膜１７０に形成される。次に、通孔が形成された表層絶縁膜１７０を上層導電膜１６０のエッチング用マスクとして上層導電膜１６０にプレート孔１６２ｃおよびカバー孔１６１ｃを形成する。 Subsequently, in the step shown in FIG. 14, through holes corresponding to the plate holes 162c and the cover holes 161c are formed in the surface insulating film 170 by anisotropic etching using a photoresist mask. Next, plate holes 162 c and cover holes 161 c are formed in the upper conductive film 160 using the surface insulating film 170 in which the through holes are formed as an etching mask for the upper conductive film 160.

続いて図１５に示す工程では、表層絶縁膜１７０の表面全体とパッド１８０の表面全体とパッド保護膜１９０の表面全体とに酸化ケイ素からなるメッキ保護膜２００を形成する。次にフォトレジストマスクを用いたエッチングによりメッキ保護膜２００をパターニングし、表層絶縁膜１７０とパッド保護膜１９０とを覆う部分を残しつつ、パッド１８０の表面中央部を露出させる。 Subsequently, in the step shown in FIG. 15, the plating protective film 200 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the surface insulating film 170, the entire surface of the pad 180, and the entire surface of the pad protective film 190. Next, the plating protective film 200 is patterned by etching using a photoresist mask, and the surface central portion of the pad 180 is exposed while leaving a portion covering the surface insulating film 170 and the pad protective film 190.

続いて図１６に示す工程では、メッキ保護膜２００の通孔から露出しているパッド１８０の表面にニッケル（Ｎｉ）からなるバンプ膜２１０を無電解メッキ法にて形成する。さらにバンプ膜２１０の表面に金（Ａｕ）からなるバンプ保護膜２２０を形成する。次に基板１００の裏面を研削し、基板１００の厚さを所定の寸法にする。 Subsequently, in a step shown in FIG. 16, a bump film 210 made of nickel (Ni) is formed on the surface of the pad 180 exposed from the through hole of the plating protective film 200 by an electroless plating method. Further, a bump protection film 220 made of gold (Au) is formed on the surface of the bump film 210. Next, the back surface of the substrate 100 is ground to make the thickness of the substrate 100 a predetermined dimension.

続いて図１７に示す工程では、フォトレジストマスクを用いたエッチングにより、メッキ保護膜２００と表層絶縁膜１７０とにカバー１６１が露出する環状の通孔Ｈ５を形成する。 Subsequently, in the step shown in FIG. 17, an annular through hole H5 in which the cover 161 is exposed is formed in the plating protective film 200 and the surface insulating film 170 by etching using a photoresist mask.

続いて図１８に示す工程ではバックキャビティＣ１に対応する通孔を基板１００に形成するための通孔Ｈ６を有するフォトレジストマスクＲ１を基板１００の裏面に形成する。 Subsequently, in a process shown in FIG. 18, a photoresist mask R 1 having a through hole H 6 for forming a through hole corresponding to the back cavity C 1 in the substrate 100 is formed on the back surface of the substrate 100.

続いて図１９に示す工程では、基板深掘りエッチング（Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ；所謂ボッシュプロセス）により基板１００にバックキャビティＣ１に対応する通孔を形成する。このとき下層絶縁膜１１０がエッチングストッパとなる。 Subsequently, in a step shown in FIG. 19, through holes corresponding to the back cavity C1 are formed in the substrate 100 by substrate deep etching (Deep-RIE; so-called Bosch process). At this time, the lower insulating film 110 serves as an etching stopper.

続いて図２０および図２１に示すように、フォトレジストマスクＲ２とＢＨＦ（希フッ酸）を用いた等方性エッチングにより、フォトレジストマスクＲ２の通孔Ｈ６から露出しているメッキ保護膜２００および表層絶縁膜１７０を除去し、さらに上層絶縁膜１３０の一部を除去してカバー支持部１３２、プレート支持部１３１および空隙層Ｃ３を形成し、同時にバックキャビティＣ１から下層絶縁膜１１０の一部を除去してダイヤフラム１２３と基板１００との間に空隙層Ｃ２を形成する。上層絶縁膜１３０の輪郭はプレート１６２およびカバー１６１によって自己整合的に形成され、下層絶縁膜１１０の輪郭は基板１００の開口１００ａとダイヤフラム１２３とガード電極１２５ａとガードコネクタ１２５ｂとガードリング１２５ｃとによって自己整合的に形成される。上層絶縁膜１３０がエッチングされた後に残る部分がプレート支持部１３１およびカバー支持部１３２となる。すなわち図８に示す工程において形成されたスリットＳと図１４に示す工程において形成されたプレート孔１６２ｃおよびカバー孔１６１ｃは、空隙層Ｃ３とプレート支持部１３１とを同時に形成できるようにエッチャントを上層絶縁膜１３０に到達させるための通孔として機能する。したがってプレート孔１６２ｃはプレート支持部１３１の形状やエッチング速度に応じて配置されている。具体的にはプレート孔１６２ｃはプレート支持部１３１との接合領域とその周辺をのぞく対向部１６２ｂおよび突部１６２ａのほぼ全域にわたってほぼ等間隔に配列され、カバー孔１６１ｃはプレート１６２の対向部１６２ｂに向かって突出している部分の幅方向中央部にほぼ等間隔に配列されている。 Subsequently, as shown in FIGS. 20 and 21, the plating protective film 200 exposed from the through hole H6 of the photoresist mask R2 by isotropic etching using the photoresist mask R2 and BHF (dilute hydrofluoric acid) and The surface insulating film 170 is removed, and a part of the upper insulating film 130 is further removed to form the cover support part 132, the plate support part 131, and the gap layer C3. The gap layer C2 is formed between the diaphragm 123 and the substrate 100 by removing. The contour of the upper insulating film 130 is formed in a self-aligned manner by the plate 162 and the cover 161, and the contour of the lower insulating film 110 is self-aligned by the opening 100a of the substrate 100, the diaphragm 123, the guard electrode 125a, the guard connector 125b, and the guard ring 125c. It is formed consistently. The portions remaining after the upper insulating film 130 is etched become the plate support portion 131 and the cover support portion 132. That is, the slit S formed in the step shown in FIG. 8 and the plate hole 162c and cover hole 161c formed in the step shown in FIG. 14 insulate the etchant so that the gap layer C3 and the plate support 131 can be formed simultaneously. It functions as a through hole for reaching the membrane 130. Therefore, the plate hole 162c is arranged according to the shape of the plate support part 131 and the etching rate. Specifically, the plate holes 162c are arranged at almost equal intervals over almost the entire area of the facing portion 162b and the protruding portion 162a except for the joint region with the plate supporting portion 131 and the periphery thereof, and the cover holes 161c are formed in the facing portion 162b of the plate 162. They are arranged at substantially equal intervals in the central portion in the width direction of the portion protruding toward the front.

ダイヤフラム１２３のバンド１２３ｃの近傍において上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０がエッチングされる過程を図２２Ａから図２２Ｅに詳細に示す。エッチャントであるＢＨＦは図２８Ａに示すようにカバー孔１６１ｃとスリットＳのそれぞれに埋まっているメッキ保護膜２００をエッチングすることによって上層絶縁膜１３０に達する。このときメッキ保護膜２００と同じ酸化ケイ素からなる表層絶縁膜１７０も除去される。続いて上層絶縁膜１３０の表面に達したエッチャントは図２８Ｂに示すようにカバー孔１６１ｃの端部とスリットＳの端部とから等方的に上層絶縁膜１３０をエッチングする。上層絶縁膜１３０のエッチングは上層導電膜１６０と上層絶縁膜１３０との界面と平行な方向にも進行するため、カバー１６１の内縁の突部１６１ａとバンド１２３ｃの可撓部との間からは図２８Ｃに示すように上層絶縁膜１３０が除去される。その結果、カバー１６１の内縁の突部１６１ａは、その両縁部を除いて支持を失う。続いて上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０との界面に達したエッチャントは図２８Ｄに示すように上層絶縁膜１３０とともに下層絶縁膜１１０も等方的にエッチングし続ける。このとき、ダイヤフラム孔１２３ｂの端部とバンド１２３ｃの両縁部とからは、上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０との界面と平行な方向にもエッチングが進行する。その結果、バンド１２３ｃの可撓部と基板１００との間からは図２８Ｅに示すように下層絶縁膜１１０が除去される。バンド１２３ｃの可撓部の上下両側において上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０とが完全に除去されるときに、カバー１６１の内縁の突部１６１ａの両縁部の直下においてはなお上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０とがカバー支持部として残り、バンド１２３ｃの突端部の直下においてはなお下層絶縁膜１１０がダイヤフラム支持部として残るように、スリットＳ及びカバー孔１６１ｃの寸法と配置が設定されている。このように上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０とが等方的にエッチングされると、ダイヤフラム１２３はバンド１２３ｃのハンマーヘッド形の突端部が上層絶縁膜１３０と下層絶縁膜１１０とによって挟まれることによって、支持されることになる。 The process of etching the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 in the vicinity of the band 123c of the diaphragm 123 is shown in detail in FIGS. 22A to 22E. The etchant BHF reaches the upper insulating film 130 by etching the plating protective film 200 buried in each of the cover hole 161c and the slit S as shown in FIG. 28A. At this time, the surface insulating film 170 made of the same silicon oxide as the plating protective film 200 is also removed. Subsequently, the etchant reaching the surface of the upper insulating film 130 etches the upper insulating film 130 isotropically from the end of the cover hole 161c and the end of the slit S as shown in FIG. 28B. Since the etching of the upper insulating film 130 proceeds in a direction parallel to the interface between the upper conductive film 160 and the upper insulating film 130, the gap between the protrusion 161 a on the inner edge of the cover 161 and the flexible part of the band 123 c is shown in FIG. As shown in 28C, the upper insulating film 130 is removed. As a result, the protrusion 161a on the inner edge of the cover 161 loses support except for both edges. Subsequently, the etchant that reaches the interface between the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 continues isotropically etching the lower insulating film 110 together with the upper insulating film 130 as shown in FIG. 28D. At this time, etching also proceeds in a direction parallel to the interface between the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 from the end of the diaphragm hole 123b and both edges of the band 123c. As a result, the lower insulating film 110 is removed from between the flexible portion of the band 123c and the substrate 100 as shown in FIG. 28E. When the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 are completely removed on both the upper and lower sides of the flexible portion of the band 123c, the upper insulating film 130 is still directly below both edges of the protrusion 161a on the inner edge of the cover 161. The slit S and the cover hole 161c are dimensioned and arranged so that the lower insulating film 110 remains as a cover supporting portion and the lower insulating film 110 remains as a diaphragm supporting portion immediately below the protruding portion of the band 123c. Yes. When the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110 are isotropically etched in this way, the diaphragm 123 has the hammerhead-shaped protruding portion of the band 123c sandwiched between the upper insulating film 130 and the lower insulating film 110. Will be supported.

最後にフォトレジストマスクＲ２を除去し、ダイシングするとコンデンサマイクロホンのセンサダイ１が完成する。センサダイ１と図示しない回路ダイとを図示しないパッケージ基板に接着し、ワイヤボンディングによってセンサダイ１の端子と回路ダイの端子とパッケージ基板とを電気的に接続し、図示しないパッケージカバーをパッケージ基板にかぶせると、コンデンサマイクロホンが完成する。センサダイ１がパッケージ基板に接着されることにより、基板１００の主面の裏側においてバックキャビティＣ１が閉塞される。 Finally, the photoresist mask R2 is removed and dicing is performed to complete the sensor die 1 of the condenser microphone. When the sensor die 1 and a circuit die (not shown) are bonded to a package substrate (not shown), the terminals of the sensor die 1, the terminals of the circuit die, and the package substrate are electrically connected by wire bonding, and a package cover (not shown) is placed on the package substrate. The condenser microphone is completed. By bonding the sensor die 1 to the package substrate, the back cavity C1 is closed on the back side of the main surface of the substrate 100.

（第二実施形態）
カバー孔１６１ｃの形状と配列の他の一例を図２４に示す。図２４はプレートを外した状態でダイヤフラム１２３に対して垂直な方向からセンサダイ１を見た平面図である。カバー孔１６１ｃはハンマーヘッド形の突端部を含むバンド１２３ｃの全体と受圧部１２３ａとに対向する領域において分布させてもよい。この場合、バンド１２３ｃのハンマーヘッド形の突端部にはダイヤフラム孔１２３ｂが形成されていないため、バンド１２３ｃの突端部は下層絶縁膜１１０（ダイヤフラム支持部）にのみ結合し、バンド１２３ｃの突端部とカバー１６１との間には空隙が形成されることになる。そして図２５に示すように、カバー支持部１３２の内縁はバンド１２３ｃを取り囲む形態となる。図２５はプレートおよびカバーが外されたセンサダイ１をダイヤフラム１２３に対して垂直な方向から見た平面図である。 (Second embodiment)
Another example of the shape and arrangement of the cover holes 161c is shown in FIG. FIG. 24 is a plan view of the sensor die 1 viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123 with the plate removed. The cover holes 161c may be distributed in a region facing the entire band 123c including the hammerhead-shaped protruding end portion and the pressure receiving portion 123a. In this case, since the diaphragm hole 123b is not formed in the hammerhead-shaped projecting end portion of the band 123c, the projecting end portion of the band 123c is coupled only to the lower insulating film 110 (diaphragm support portion), and the projecting end portion of the band 123c. A gap is formed between the cover 161 and the cover 161. And as shown in FIG. 25, the inner edge of the cover support part 132 becomes a form surrounding the band 123c. FIG. 25 is a plan view of the sensor die 1 with the plate and cover removed as viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123.

（第三実施形態）
図２６はプレートを外した状態でダイヤフラム１２３に対して垂直な方向からセンサダイ１を見た平面図である。図２７はプレートおよびカバーが外されたセンサダイ１をダイヤフラム１２３に対して垂直な方向から見た平面図である。
カバー支持部１３２には、図２６、図２７に示すように周辺部１３２ｄから分断されている柱状の部分１３２ｃ（柱部）を形成しても良い。すなわちカバー支持部１３２を互いに分断されている周辺部１３２ｄと複数の柱部１３２ｃとから構成し、カバー１６１の内縁の突部１６１ａは柱部１３２ｃによって支持しても良い。この場合、図２６に示すようにカバー支持部１３２を周辺部１３２ｄと柱部１３２ｃとに分断する領域上にもカバー孔１６１ｃを分布させればよい。 (Third embodiment)
FIG. 26 is a plan view of the sensor die 1 viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123 with the plate removed. FIG. 27 is a plan view of the sensor die 1 with the plate and cover removed as viewed from a direction perpendicular to the diaphragm 123.
As shown in FIGS. 26 and 27, the cover support portion 132 may be formed with a columnar portion 132c (column portion) that is separated from the peripheral portion 132d. That is, the cover support part 132 may be constituted by a peripheral part 132d and a plurality of pillar parts 132c separated from each other, and the protrusion 161a at the inner edge of the cover 161 may be supported by the pillar part 132c. In this case, as shown in FIG. 26, the cover holes 161c may be distributed over the region where the cover support portion 132 is divided into the peripheral portion 132d and the column portion 132c.

（他の実施形態）
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえばプレート１６２とカバー１６１との間のスリットＳの幅は一定である必要はなく、スリットの幅が一部で広がっていてもよい。また、チャージポンプＣＰ、アンプＡなどの回路ダイに備わる要素をセンサダイ１内に設け、１チップ構造のコンデンサマイクロホンを構成することも可能である。 (Other embodiments)
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the width of the slit S between the plate 162 and the cover 161 does not need to be constant, and the width of the slit may partially increase. It is also possible to provide a single-chip condenser microphone by providing elements in the circuit die 1 such as the charge pump CP and the amplifier A in the sensor die 1.

また、上記実施形態で示した材質や寸法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。例えば、上述した製造工程において、膜の組成、成膜方法、膜の輪郭形成方法、工程順序などは、コンデンサマイクロホンを構成しうる物性を持つ膜材料の組み合わせや、膜厚や、要求される輪郭形状精度などに応じて適宜選択されるものであって、特に限定されない。 The materials and dimensions shown in the above embodiment are merely examples, and descriptions of addition and deletion of processes and replacement of process order that are obvious to those skilled in the art are omitted. For example, in the above-described manufacturing process, the film composition, film forming method, film contour forming method, process sequence, etc. are combinations of film materials having physical properties that can constitute a condenser microphone, film thickness, and required contour. It is appropriately selected according to the shape accuracy and the like and is not particularly limited.

本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる模式的な断面図。The typical sectional view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる分解斜視図。The disassembled perspective view concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる回路図。The circuit diagram concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. . 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる断面図。Sectional drawing concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる平面図。The top view concerning one embodiment of the present invention. 図１に示すＤＤ線断面に対応する工程図。Process drawing corresponding to the DD line cross section shown in FIG.

Explanation of symbols

１：センサダイ、１００：基板、１００ａ：開口、１０１：下層絶縁膜、１０３：ガード支持部、１１０：下層絶縁膜、１１０ａ：突部、１２０：下層導電膜、１２３：ダイヤフラム、１２３ａ：受圧部、１２３ｂ：ダイヤフラム孔、１２３ｃ：バンド、１２３ｄ：ダイヤフラムリード、１２３ｆ：ダイヤフラムバンプ、１２５：ガードコネクタ、１２５ａ：ガード電極、１２５ｂ：ガードコネクタ、１２５ｃ：ガードリング、１２５ｄ：ガードリード、１３０：上層絶縁膜、１３０ａ：型、１３１：プレート支持部、１３２：カバー支持部、１３２ｂ：突部、１３５：多結晶ケイ素膜、１３６：窒化ケイ素膜、１６０：上層導電膜、１６１：カバー、１６１ｃ：カバー孔、１６２：プレート、１６２ａ：突部、１６２ｂ：対向部、１６２ｃ：プレート孔、１６２ｄ：プレートリード、１６２ｆ：プレートバンプ、１７０：表層絶縁膜、１８０：パッド、１９０：パッド保護膜、２００：メッキ保護膜、２１０：バンプ膜、２２０：バンプ保護膜、Ａ：アンプ、Ｃ１：バックキャビティ、Ｃ２：空隙層、Ｃ３：空隙、Ｃ３：空隙層、ＣＨ１：コンタクトホール、ＣＰ：チャージポンプ、Ｈ１：通孔、Ｈ５：通孔、Ｈ６：通孔、Ｒ１：フォトレジストマスク、Ｒ２：フォトレジストマスク、Ｓ：スリット 1: sensor die, 100: substrate, 100a: opening, 101: lower insulating film, 103: guard supporting part, 110: lower insulating film, 110a: protrusion, 120: lower conductive film, 123: diaphragm, 123a: pressure receiving part, 123b: Diaphragm hole, 123c: Band, 123d: Diaphragm lead, 123f: Diaphragm bump, 125: Guard connector, 125a: Guard electrode, 125b: Guard connector, 125c: Guard ring, 125d: Guard lead, 130: Upper insulating film, 130a: mold, 131: plate support, 132: cover support, 132b: protrusion, 135: polycrystalline silicon film, 136: silicon nitride film, 160: upper conductive film, 161: cover, 161c: cover hole, 162 : Plate, 162a: Projection, 162b: Opposing part, 162c Plate hole, 162d: Plate lead, 162f: Plate bump, 170: Surface insulating film, 180: Pad, 190: Pad protective film, 200: Plating protective film, 210: Bump film, 220: Bump protective film, A: Amplifier, C1: back cavity, C2: void layer, C3: void, C3: void layer, CH1: contact hole, CP: charge pump, H1: through hole, H5: through hole, H6: through hole, R1: photoresist mask, R2: Photoresist mask, S: Slit

Claims

A substrate having an opening formed thereon;
A facing portion that overlaps with the opening when viewed from a direction perpendicular to a main surface that is a surface on which the opening of the substrate is formed, and a protruding end portion that protrudes in a direction parallel to the main surface from the facing portion. A plate formed with a plurality of protrusions fixed to the substrate;
A pressure-receiving portion that covers the opening and an edge of the opening and forms a pair of counter electrodes together with the facing portion; and the pressure-receiving portion that is parallel to the main surface and viewed from a direction perpendicular to the main surface A plurality of bands are formed which protrude from the pressure receiving portion in a direction not overlapping with the protrusion and have flexibility, and the protrusions are fixed to the substrate, and the substrate and the substrate according to the pressure received by the pressure receiving portion. A diaphragm deforming between the plates;
A plurality of covers provided between adjacent protrusions and insulated from the plate through slits and covering the band;
A cover support portion for supporting the cover on the opposite side of the diaphragm from the diaphragm in a region closer to the pressure receiving portion than the protruding end portion of the band in a direction parallel to the main surface;
Pressure transducer.

Each of the diaphragm, the plate, and the cover is made of a single layer conductive film,
The plate and the cover are made of the conductive film located in the same layer,
The pressure transducer according to claim 1.

The plate and the cover have a plurality of through holes through which an etchant for self-aligning the gap between the plate and the diaphragm, the gap between the cover and the diaphragm, and the cover support portion by etching is formed. Formed,
The pressure transducer according to claim 2.

A method of manufacturing a pressure transducer according to claim 3, comprising:
Forming a lower insulating film on the surface of the wafer to be the substrate;
Forming a lower conductive film to be the diaphragm on the surface of the lower insulating film;
Forming an upper insulating film on the surface of the lower conductive film;
Forming an upper conductive film to be the plate and the cover on the surface of the upper insulating film;
A portion of the lower insulating film and the upper insulating film are formed by isotropic etching using the substrate in which the opening is formed, the plate in which the through hole is formed, and the cover in which the through hole is formed as a mask. Removing the part to form a gap between the substrate and the diaphragm and a gap between the diaphragm and the plate, and the cover supporting portion including the remaining portion of the lower insulating film and the upper insulating film Form,
A method of manufacturing a pressure transducer.