정전용량형 미세가공 변환기(CMUT)와 제조방법

전문가 제언

○ 이 발명은 네덜란드 Philips사가 특허출원한 내용으로서 최신 비접촉 공중 초음파 변환기로 주목받는 정전용량형 미세가공 변환기, 특히 초음파 변환기(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer: CMUT)의 새로운 제조방법을 제시한다.

 

○ 이 발명에서는 특히 연속 표면화학기법인 ALD(Atomic Layer Deposition) 증착기술을 활용하여 CMUT를 구성하는 전극 및 유전체층을 동시에 증착함으로써 충전상의 문제 등 기존 CMUT가 갖는 과제를 극복할 수 있어 우수한 품질과 성능을 실현하고 CMOS와 친화적인 연결특성을 보여준다.

 

○ 발명의 대표 청구항은 정전용량형 미세가공 변환기, 특히 CMUT의 제조방법으로서, ① 변환기의 캐비티를 형성하기 위한 희생층 증착, ② 부식 홀에 의한 희생층 제거와 캐비티 형성을 위한 희생층 에칭, ③ALD에 의해 캐비티 내부의 전극층 증착, ④ ALD에 의해 캐비티 내부의 전극층 위에 유전체 막을 증착하는 방법으로 구성된다. 여기서 ①과 ②는 기존의 MEMS 미세가공 방법이며 ③과 ④의 ALD 기술에 의한 전극층 및 유전체층/막을 구성하는 방법이 이 특허의 핵심이라 할 수 있다.

 

○ 1990년대 중반 미국 스탠포드 대학 연구진이 CMUT 원리를 발표한 이후 국제적으로 CMUT 관련 논문발표와 특허출원이 활발히 이뤄져왔다. 많은 경우 CMUT 원리의 응용과 변환기의 제조방법에 특화되고 있다. 이 발명 역시 ALD 기술을 응용하여 기존의 제조방법을 개선함으로써 CMUT의 성능을 향상시키고 있다.

 

○ 국내에서도 CMUT 관련 논문이 한국비파괴검사학회를 중심으로 발표되고 있으나 CMUT의 개발연구는 한국표준과학연구원 연구진이 가장 활발하며, “미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자의 제조방법”(등록번호: 10-0723909, 등록일: 2007. 5. 25)을 특허출원한 바 있다. 빠른 기술진보, 새로운 제조방법의 도입에 대응한 CMUT 성능 개선 연구와 제품개발 경쟁력 확보가 필요하다.

 

저자

Koninklijke Philips N.V.(NL)

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

WO20140080310

잡지명

Capacitive Micro-machined Transducer and Method of Manufacturing the Same

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

~43

분석자

박*선

분석물

• 정전용량형 미세가공 변환기(CMUT)와 제조방법.pdf [485,375 byte]

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