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ナノシートトランスデューサ

国内特許コード P120007616
整理番号 E092P13
掲載日 2012年5月28日
出願番号 特願2010-248029
公開番号 特開2012-096336
登録番号 特許第5635370号
出願日 平成22年11月5日(2010.11.5)
公開日 平成24年5月24日(2012.5.24)
登録日 平成26年10月24日(2014.10.24)
発明者
  • 中村 純
  • 前中 一介
出願人
  • ヤマハ株式会社
  • 兵庫県
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 ナノシートトランスデューサ
発明の概要 【課題】静電容量型トランスデューサーの製造コストを抑制しつつ感度を高める。
【解決手段】基板層(101)と、基板層に積層された絶縁層(102)と、絶縁層に積層されたシリコン層(103)とを含むダイを備え、支持部11aと、支持部に少なくとも一辺が結合し基板層の主面と垂直である厚さ1μm未満のシート状の可撓電極11bと、基板層の主面と平行な方向において可撓電極と対向し基板層の主面と垂直な側面を有する固定電極10a、10bとがシリコン層によって形成され、支持部と固定電極とが絶縁層によって前記基板層に結合され、可撓電極と基板層との間には絶縁層に対応する空隙(G)が形成されている、ナノシートトランスデューサ。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いた微小なトランスデューサが知られている。特許文献1にはカーボンナノチューブを林立させ、加わる力に応じて変化するカーボンナノチューブ群の電気抵抗を検出することによって加速度、質量、角加速度、圧力等を検出する技術が開示されている。特許文献2には弾性薄膜によって基端が支持された微小な柱状剛体に加わる力を弾性薄膜に設けたピエゾ抵抗素子によって検出する技術が開示されている。特許文献3、4にはシリコン基板層上に支持されたダイヤフラムに設けた可撓電極と可撓電極に対向する固定電極とを備える静電容量型の音響トランスデューサが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、シリコンからなる極めて薄いシート状の可撓電極を用いたトランスデューサに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板層と、
前記基板層に積層された絶縁層と、
前記絶縁層に積層されたシリコン層とを含むダイを備え、
支持部と、前記支持部に少なくとも一辺が結合し前記基板層の主面と垂直である厚さ1μm未満のシート状の可撓電極と、前記基板層の主面と平行な方向において前記可撓電極と対向し前記基板層の主面と垂直な側面を有する固定電極とが前記シリコン層によって形成され、
前記支持部と前記固定電極とが前記絶縁層によって前記基板層に結合され、
前記可撓電極と前記基板層との間には前記絶縁層に対応する空隙が形成されている、
ナノシートトランスデューサの製造方法であって、
前記基板層と、前記基板層に積層された前記絶縁層と、前記絶縁層に積層された前記シリコン層とを含む積層体を準備する工程と、
最小幅1μm以上の領域を保護する保護膜を前記シリコン層の主面に形成する工程と、
前記シリコン層の前記保護膜から露出している領域を、前記絶縁層が露出するまで垂直方向にエッチングすることによって直柱体を形成する工程と、
前記直柱体の内部に酸化されずに残る直柱体領域の横断面最小幅が1μm未満になるまで前記シリコン層を熱酸化する工程と、
前記シリコン層に形成された酸化膜を除去することによって前記直柱体領域からなる前記支持部と前記可撓電極と前記固定電極とを形成する工程と、
前記可撓電極と前記基板層との間の前記絶縁層を除去することによって前記空隙を形成する工程と、
を含むナノシートトランスデューサの製造方法。

【請求項2】
前記絶縁層は酸化シリコンからなり、
前記酸化膜と前記絶縁層が同時に除去される、
請求項に記載のナノシートトランスデューサの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010248029thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 前中センシング融合 領域
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