輪郭成形基板を含む崩壊モードで動作可能なｃＭＵＴ

专利摘要:
減少したバイアス電圧又はバイアス電圧無しのどちらか一方で崩壊モードで動作可能である容量性超音波トランスデューサが供給される。このトランスデューサは、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜の中央領域が前記基板に崩壊するように輪郭成形される基板を有する。前記基板と前記柔軟膜の周辺領域との間に崩壊していない間隙が存在している。前記基板の輪郭は、崩壊地点を通り越して前記柔軟膜を引っ張るか、又は前記柔軟膜と機械的に干渉しているかである。前記基板は、前記柔軟膜の下に置かれる他の膜を有し、この他の膜は、前記柔軟膜がこの他の膜に崩壊するように輪郭成形される。前記基板は、前記柔軟膜に向かい上向きに前記他の膜の対応する部分をそらせるために、前記他の膜の下に置かれる支持体でもよい。前記支持体は柱でもよい。トランスデューサは、同等に輪郭成形されていない基板を示している他の点では同等の従来のトランスデューサと比べ、改善された効率（ｋ２ｅｆｆ）で崩壊モードで動作する。関連する医療撮像システムが供給され、このシステムは、共通の基板上に置かれる上記トランスデューサのアレイを含む。バイアス電圧がないと、前記トランスデューサを崩壊モードで動作させるステップを含む上記トランスデューサを動作させる方法が供給される。
公开号:JP2011506075A
申请号:JP2010537594
申请日:2008-12-12
公开日:2011-03-03
发明作者:シーウェイ チョウ；ベノワ デュフォルト；ジョン；ダグラス フレイザー；ジョン ペトルツェッロ；テオドール；ジェイムス レタヴィック
申请人:コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ；
IPC主号:B06B1-06

专利说明:

[0001] 本開示は、医療診断画像を生成するためのシステム及び方法を対象とし、特に超音波トランスデューサを対象としている。]
背景技術

[0002] Bayram, B.共著、A New Regime for Operating Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers,IEEE Trans UFFC, Vol. 50, No.9(2003)に述べられるように、崩壊モード(collapsed mode)で動作すべき従来の容量性超音波トランスデューサ(cMUT: capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)にとって、このｃＭＵＴの柔軟膜(flexible membrane)は、この膜の一部を対応するｃＭＵＴ基板に崩壊させる電圧を用いて一般に励起される。次いで、この膜に印加される電圧を、ｃＭＵＴの"スナップバック電圧(snapback voltage)"として一般に特徴付けられる、一定のしきい電圧に減少することは、この膜を基板から上に持ち上げたり、平衡位置まで戻したりする。一方、先に崩壊した膜に印加される電圧が前記スナップバック電圧より上に維持される範囲内で、前記装置のかなり線形且つ効率的な出力が一般に達成されることができる。]
発明が解決しようとする課題

[0003] 従来のｃＭＵＴ構造が図１に示される。特に、図１は、ポケット１０４を形成する基板１０２、及びこのポケット１０４にまたがって前記基板１０２に取り付けられる柔軟膜１０６を有するｃＭＵＴ１００を断面図で示す。この柔軟膜１０６と基板１０２とに印加されるバイアス電圧がかなり低い電圧又は零ボルトに設定される状況において、ｃＭＵＴ１００は一般的に、柔軟膜１０６と基板１０２との間にあるポケット１０４内に間隙１０８を表す。] 図１
[0004] ここで図２を参照すると、動作時、図１に示されるｃＭＵＴ１００の形状と関連するかなり低い又は零のレベルから十分な量を増大する電圧バイアスを、前記柔軟膜１０６と基板１０２とに印加する際、この柔軟膜１０６は、ポケット１０４の下方へ及び基板１０２に向かって崩壊する傾向がある。柔軟膜１０６のこのような崩壊は、柔軟膜１０６の下向き面２００が基板１０２の対応する上向き面２０２と物理的に接触して少なくとも一時的に置かれるように、柔軟膜１０６と基板１０２との間にある前記間隙１０８（図１参照）を殆ど除去することができる。一旦そうなると、基板１０２に関して柔軟膜１０６のこの崩壊状態は、一般に"スナップバック"電圧とも呼ばれる、一定の最小レベルを超えるバイアス電圧を、柔軟膜１０６及び基板１０２に連続して印加することにより維持される。] 図１ 図２
[0005] ｃＭＵＴ１００は崩壊モードで使用され、圧力波を放射又は受信する。柔軟膜１０６が基板１０２に崩壊した状態で圧力波を放射するｃＭＵＴ１００に対し、柔軟膜１０６と基板１０２とにかかる電圧は、かなり高い電圧とかなり低い電圧との間を循環する。このような両方の電圧は一般に、それら電圧の夫々の大きさに関し、ｃＭＵＴ１００に関連するスナップバック電圧よりも高い。かなり高い電圧及びかなり低い電圧のうち、かなり高い電圧は、柔軟膜１０６の下向き面２００と基板１０２の上向き面２０２との間にある、それに応じて大きくなる接触エリアに関連する。柔軟膜１０６が誘導、駆動される、又は他の方法で、循環するバイアス電圧により、基板１０２と物理的に接触している上記大きい及び小さなエリア間を交互に起こさせるので、柔軟膜１０の一定の部分は、ポケット１０４内において基板１０２の対応する部分に関して垂直方向に往復運動することにより、基板１０２と接するエリアに及びそのエリアから（例えば柔軟膜１０６の"崩壊領域"に及び"崩壊領域"から）遷移する。柔軟膜１０６の上記遷移部分の上記往復垂直運動が所望の圧力波を生み出す。当業者は分かっているように、上記ｃＭＵＴ１００は一般に、ｃＭＵＴ１００により受信される外部で生じた圧力波に曝されている柔軟膜１０６に応じて、対応する電気信号を生成及び送信するために、図２に示される崩壊モードで使用することも可能である。] 図２
[0006] 例えば図１及び図２のｃＭＵＴ１００のような、ｃＭＵＴの効率の少なくとも１つの共通する方法に従って、（例えば電気入力に応じて出力として）圧力波の放射に、及び／又は電気出力を生成する処理の一部として、入力として）入射する圧力波の受信及びその圧力波の応答に、実質的に積極的に加わる前記柔軟膜のその部分の大きさ又はエリアの値は、比較のために少なくとも１つの基準を供給する。例えば、同じ入力電気信号又は同じ入力圧力波に対し少なくとも幾分か異なって応答する傾向があるｃＭＵＴ１００の２つの少なくとも幾分か異なって構成される変数の場合、柔軟膜１０６の崩壊領域のより大きな動きを示しているｃＭＵＴ変数がより効率的な装置であると通常は見なされる。] 図１ 図２
[0007] 今日までの努力にもかかわらず、効率的及び効果的なｃＭＵＴの装置及び方法、並びにこの装置の使用方法に対する必要性が残っている。これら及び他の必要性は、以下の詳細な説明から明らかとなるように、開示される装置、システム及び方法により満たされる。]
課題を解決するための手段

[0008] 本開示の実施例に従って、容量性超音波トランスデューサが供給され、このトランスデューサは、基板及び柔軟膜を有し、前記柔軟膜は、この柔軟膜がそれに沿って前記基板に取り付けられている周辺領域、及びこれら周辺領域間を延在している中央領域を有する。前記トランスデューサの基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域付近において基板に崩壊するように輪郭成形され、それにより前記トランスデューサは、減少したバイアス電圧又はバイアス電圧無しのどちらか一方で崩壊モードで動作することを可能にする。前記周辺領域の各々の付近において、前記基板と前記柔軟膜との間に崩壊していない間隙(non-collapsible gap)が存在している。この基板は例えば、前記中央領域の付近における崩壊地点を通り越して柔軟膜を引っ張る及び／又は前記中央領域の付近において約２μｍまでの範囲（例えば約１．６μｍまでの範囲）で前記柔軟膜と機械的に干渉するように輪郭成形される。前記基板は、柔軟膜の下に置かれる他の膜を含み、この他の膜は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が中央領域の付近において前記他の膜に崩壊するように輪郭成形される。前記柔軟膜の長さ及び厚さは夫々、約８０μｍ（例えば約１００μｍ）よりも大きく、約３μｍ（例えば約２μｍ）よりも小さく、並びに前記他の膜は少なくとも約４μｍの厚さ（例えば約５μｍの厚さ）である。前記基板はさらに、前記他の膜の下に置かれる支持体を含み、この支持体は、支持体と柔軟膜との間にある本来の間隙の厚さに少なくとも等しい範囲まで前記柔軟膜に向かい上向きに前記他の膜の対応する部分をそらせるように寸法がとられる及び構成される。前記支持体は、前記他の膜の下に置かれると共に、前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされた柱でもよいし、及び／又は前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされた他の膜の中心部以外の他の膜の領域の下では構造上不完全でもよい。前記支持体は、少なくとも約０．５μｍの範囲（例えば、約０．９μｍから約２．５μｍの間の範囲）まで垂直方向上向きに、前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされた前記他の膜の中心部をそらせるように動作させる一方、前記他の膜の少なくとも１つの相対的な周辺部は実質的に垂直方向にはそらないままにすることを可能にする。前記基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において基板に崩壊するように輪郭成形され、これにより前記トランスデューサは、同等に輪郭成形されていない基板を示している他の点では同等の従来のトランスデューサと比べて、改善された効率（ｋ２ｅｆｆ）で崩壊モードで動作することを可能にする。]
[0009] 本開示の実施例に従って、容量性超音波トランスデューサを有する医療撮像システムが供給され、このトランスデューサは、基板及び柔軟膜を有し、前記柔軟膜は、この柔軟膜がそれに沿って前記基板に取り付けられる周辺領域、及びこれら周辺領域間を延在している中央領域を有する。前記トランスデューサの基板は、バイアス電圧がないと、前記中央領域の付近において基板に崩壊するように輪郭成形され、それにより前記トランスデューサは、減少したバイアス電圧又はバイアス電圧無しのどちらか一方で崩壊モードで動作することを可能にする。前記医療撮像システムは共通の基板上に置かれる上記トランスデューサのアレイを有する。]
[0010] 本開示の実施例に従って、容量性超音波トランスデューサを動作させる方法が供給され、この方法は、基板及び柔軟膜を含むトランスデューサを供給するステップ及びバイアス電圧がないと、前記トランスデューサを崩壊モードで動作させるステップを有し、前記柔軟膜は、この柔軟膜がそれに沿って前記基板に取り付けられる周辺領域、及び前記周辺領域間を延在している中央領域を有し、前記基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において前記基板に崩壊するように輪郭成形される。]
図面の簡単な説明

[0011] 図１は、従来のｃＭＵＴを示す。
図２は、崩壊の動作モードの図１のｃＭＵＴを示す。
図３は、本発明の実施例に従って構成されるｃＭＵＴを示す。
図４は、本発明の実施例に従って図３のｃＭＵＴを製造する方法を示す。
図５は、本発明の実施例に従って図３のｃＭＵＴを製造する方法を示す。
図６は、本発明の実施例に従って図３のｃＭＵＴを製造する方法を示す。
図７は、本発明の実施例に従って図３のｃＭＵＴを製造する方法を示す。
図８は、ある従来技術の、しかし他の同等なｃＭＵＴと比べて、本発明に従うｃＭＵＴの様々な実施例に対応する効率データをバイアス電圧の関数として示す。
図９は、ある従来技術の、しかし他の同等なｃＭＵＴと比べて、本発明に従うｃＭＵＴの様々な実施例に対応する効率データをバイアス電圧の関数として示す。
図１０は、本発明に従って構成されるｃＭＵＴ装置のアレイを含む、本発明の実施例に従う医療診断画像を生成するためのシステムを示す。] 図１ 図１０ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９
実施例

[0012] 当業者が開示される装置、システム及び方法を作成及び使用すること支援するために、付随する図面に参照番号が付けられる。]
[0013] ｃＭＵＴを崩壊モードで使用することの従来ある欠点の１つは、崩壊電圧が一般に動作電圧よりもかなり高いことであり、故に高電圧回路が必要とされることである。加えて、出力は通常、上記装置の如何なる効率の改善も望ましいような撮像応用におけるｃＭＵＴの制限要因である。]
[0014] これら応用は、モデリング及びシミュレーションによって、ｃＭＵＴの基板表面にある変更を実施することが崩壊モードでの動作において効率の改善となり得ることが分かる。本開示の幾つかの実施例において第２の膜を含む基板は、ｃＭＵＴの前記柔軟膜の中央に間隙を持たないように輪郭成形（バイアスの無い崩壊モード）される。これは、本開示に従うｃＭＵＴがバイアス電圧無し（又は小さなバイアス電圧）で崩壊モードで動作することを可能にする。その上、これら応用は、本開示によるｃＭＵＴが、前記基板が接点（崩壊）を通り越して前記膜を引っ張るのに用いられたとき、効率が増大するのが示される。この効率の改善に加え、本開示に従うｃＭＵＴは、必要な電圧をかなり下げることを可能にする。他の関連する利点の中で、このような改善は、本開示に従うｃＭＵＴを主流の超音波プローブに取り入れるのにかなり適している。]
[0015] 図３に戻ってみると、本開示の例示的な実施例に従うｃＭＵＴ装置が示される。特に、図３は、ｃＭＵＴ３００を断面図で示す。このｃＭＵＴ３００は、ポケット３０４を形成する基板３０２を含む。ｃＭＵＴ３００はさらに、前記ポケット３０４にまたがって前記基板３０２に結合される柔軟膜３０６を含む。この柔軟膜３０６は、夫々の周辺領域３０８を含み、前記柔軟膜３０６は、この領域に沿ってポケット３０４の対応する周辺部の周辺又は辺りで基板３０２に取り付けられる。柔軟膜３０６はさらに、前記周辺領域３０８の間を延在している中央領域３１０を含む。またさらに、柔軟膜３０６は、下向き面３１２を規定している。基板３０２はさらに、前記ポケット３０４の周辺部内に置かれる基板３１４を含んでもよい。この基板３１４は、上向き輪郭成形表面３１６を規定及び／又は少なくとも構造的に支持してもよい。この上向き輪郭成形表面３１６は、前記中央領域３１０の付近において前記柔軟膜３０６の下向き表面３１２と接する及び／又は他の方法で協働して嵌合するために、ポケット３０４の上向き又は外向きに延在又は突出する。前記輪郭成形表面３１６は、少なくとも弓形、湾曲、凸形及びドーム形のうち１つ以上である。前記輪郭成形表面３１６の他の形状も可能である。前記輪郭成形表面３１６は、輪郭成形表面がポケット３０４内に略完全に含まれる又は閉じ込められような、（例えば図３の用紙に対して垂直に配される方向に沿って）十分に小さい若しくは短い横方向及び／又は深さ方向の範囲を規定する又は含んでもよい。例えば、前記輪郭成形表面３１６は、柔軟膜３０６の中央領域３１０と専ら干渉するために、ポケット３０４内において略孤立した"島"を有する又は規定するように、寸法がとられる及び構成されてもよい（例えば前記輪郭成形表面は、周辺領域３０８の付近において、対応して減少する輪郭を規定するか又はこの周辺領域３０８の付近には殆ど無いかの何れか一方である）。前記輪郭成形表面３１６の横方向及び／又は深さ方向の範囲に対する他の幾何学的及び／又は寸法上の構成も可能である。] 図３
[0016] 本開示の、特に図３に示されるような実施例に従って、前記輪郭成形表面３１６の少なくとも一部又はセグメントは、基板３０２の基準高度３２０に対する高度３１８を占め、前記柔軟膜３０６の周辺領域３０８の１つ以上に関連する下向き表面３２２の少なくとも一部又はセグメントは、同じ基準高度３２０に対する高度３２４を占め、前記高度３１８は、前記基準高度３２０に対し高度３２４よりも少なくとも幾分か高い。例えば、前記基板３０２に対する柔軟膜３０６の基本高度は、輪郭成形表面３１６と柔軟膜３０６との間に如何なる干渉もないと、柔軟膜３０６の下向き表面３１２の全範囲は前記高度３２４と略横方向に並べられる及びその高度に位置決められる傾向であるように、高度３２４において共通の高度を占めている前記柔軟膜の周辺領域３０８の全てによって設定されてもよい。このような状況において、柔軟膜３０６の前記基本高度３２４よりも少なくとも幾分か高い、高度３２０の基板３０２の輪郭成形表面３１６の少なくとも一部又はセグメントによる占有は、前記輪郭成形表面３１６と柔軟膜３０６の下向き表面３１２との間に機械的な干渉を生じさせる。同様に、前記柔軟膜３０６は、前記輪郭成形表面３１６及び／又は構造体３１４により上向きにそらし、中央領域３１０の付近において前記輪郭成形表面３１６を前記柔軟膜３０６と常に接したままにさせるプレロード(pre-load)をもたらす。] 図３
[0017] 本開示に従って、図３において別々には示されていない若しくは表示されていない、ｃＭＵＴ３００に関連する電極の特定の性質、構成又は配置が必ずしも重要ではない。それ自体は、ｃＭＵＴに一般に応用可能である電極構成の改善若しくは最適化の形式又は方法がｃＭＵＴ３００に特に応用されてもよい。] 図３
[0018] 図３に示されるように、ｃＭＵＴ３００の一部として含まれる構造体３１４は、ポケット３０４の略中心に置かれ、その場所において柔軟膜３０６の方向に上向きに延在している柱３２６、並びにこの柱３２６の上に及び柱にまたがって含んでいる、ポケット３０４内に置かれると共に、ポケット３０４に広がって延在する下方膜３２８を含む。上述した及びここにさらに説明されるように、構造体３１４及びこの構造体に関連する輪郭成形表面３１６は、崩壊モードのｃＭＵＴ３００を平衡位置（例えば零（０）ボルトのバイアス電圧）に置く。前記下方膜３２８は、（この下方膜３２８の運動が必ずしも放射圧力波を生じさせない）基板３０２へのエネルギー損失を参照するために、柔軟膜３０６よりもかなり厚い及び／又は堅くてもよい。本開示の実施例に従って、柔軟膜３０６の長さ及び厚さは夫々約１００μｍ及び２μｍであり、前記下方膜３２８は約５μｍの厚さでもよい。柱３２６の頂部の高さは、初期間隙の厚さ（変形していない膜）に約１．６μｍを加えたのに対応する寸法に設定される。柔軟膜３０６の長さ及び厚さ、下方膜３２８の厚さ、並びに柱３２６の頂部の高さに対する他の寸法及び／又は関連する寸法の組み合わせが可能であり、本開示の実施例に従って、同様の増強効果を達成するのに用いられてもよい。] 図３
[0019] さらに、本開示の例示的な実施例に従って、ｃＭＵＴ３００は、様々な処理及び製造技術の１つ以上を用いて組み立てられる。例えば、図４、５、６及び７に描かれるように、ｃＭＵＴ３００を組み立てる１つの上記方法が論じられている。ＳＯＩウエハー(SOIwafer)は、図４に示されるような二重膜構造を持つ基板を製造するのに用いられる。もう１つのウエハーは、図５に示されるような柱構造を持つ基板を製造するのに用いられる。これら２つのウエハーは、位置合わせされ、一緒に接続されて、図６にある構造体を製造する。二重膜構造の基板が取り除かれ、図７に示されるような最終構造を与えてもよい。] 図４ 図５ 図６ 図７
[0020] 本出願人は、図３に関して示される及び上述されるｃＭＵＴ３００の効率（ｋ２ｅｆｆ）を図２に示される従来の崩壊したｃＭＵＴ１００の効率と比較するために、モデリング及びシミュレーションを行った。図８は、この比較を０．５から１．３μｍの範囲を持つ初期間隙の厚さの関数として示す（これらの場合、柱の高さは初期間隙の厚さに１．６μｍを加えている）。ｃＭＵＴ３００は、前記間隙の厚さの全てに大幅な効率の増大を示し、大きな間隙に対しては大きさを２倍にすることができる。本出願人はさらに、図９に示されるように、初期間隙の厚さから初期間隙の厚さに１．６μｍを加えた厚さまでの柱の高さの変化を調べた（初期間隙の厚さが０．９μｍである）。０．９μｍの柱の高さ（初期間隙の厚さ）は、下方膜３２８をちょうど柔軟膜３０６との接点まで上げ、前記二重膜構造の（小さな電圧範囲にわたる）効率の僅かな増大を示し、これは、柱の高さが上がるにつれて増大する。] 図２ 図３ 図８ 図９
[0021] 二重膜構造は、本開示に従って改善された効率を持つｃＭＵＴを達成する１つのやり方である。この二重膜構造のような基板形状を生じさせる如何なる処理も高い効率を持つべきである。この改善された効率は、ｃＭＵＴ３００の（相互的な）送信及び受信機能の両方を達成すべきである。]
[0022] 例えばｃＭＵＴ３００のような装置に上手く適した応用は、医療超音波システム用の大きなアレイを含む。本開示の例示的な実施例に従って、上記医療超音波システムは、図１０に描かれるシステム１０００のような１つ以上のシステムを含んでもよい。このシステム１０００は、示される２つのｃＭＵＴ３００を含んでいるが、必ずしもこれに限定されない本開示に従うｃＭＵＴ装置のアレイを含む。特に示されるｃＭＵＴ３００を含む上記ｃＭＵＴ装置は、本開示と一致する増強した機能性及び性能特性をシステム１０００に供給する、例えば大きな２Ｄアレイのようなアレイで集合化されてもよい。大きな形状因子は、ｃＭＵＴ３００が従来のシリコン処置を用いて製造される限り、成し遂げられる。加えて、本開示の実施例に従って、駆動電子機器がシステム１０００のトランスデューサと一体化されてもよい。] 図１０
[0023] 開示される装置、システム及び方法は、本開示の意図又は範囲から外れることなく、多くの他の変形例及び代替のアプリケーションの余地がある。]

权利要求:

請求項1
基板、及び柔軟膜を有する容量性超音波トランスデューサにおいて、前記柔軟膜は、当該柔軟膜がそれに沿って前記基板に取り付けられている周辺領域、及び前記周辺領域間を延在している中央領域を有し、並びに前記基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において前記基板に崩壊するように輪郭成形され、それにより前記トランスデューサは、減少したバイアス電圧又はバイアス電圧無しのどちらか一方で崩壊モードで動作することを可能にする容量性超音波トランスデューサ。
請求項2
前記周辺領域の各々の付近において、前記基板と前記柔軟膜との間に崩壊していない間隙が存在している請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項3
前記基板は、前記中央領域の付近における崩壊地点を通り越して前記柔軟膜を引っ張るように輪郭成形される請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項4
前記基板は、前記中央領域の付近において約２μｍまでの範囲で前記柔軟膜と機械的に干渉するように輪郭成形される請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項5
前記基板は、前記中央領域の付近において約１．６μｍまでの範囲で前記柔軟膜と機械的に干渉するように輪郭成形される請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項6
前記基板は、前記柔軟膜の下に置かれる他の膜をさらに有し、前記他の膜は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において前記他の膜に崩壊するように輪郭成形される請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項7
前記柔軟膜の長さ及び厚さは、夫々約８０μｍよりも大きく、３μｍより小さく、前記他の膜は少なくとも約４μｍの厚さである請求項６に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項8
前記柔軟膜の長さ及び厚さは、夫々約１００μｍ及び２μｍであり、前記他の膜は約５μｍの厚さである請求項６に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項9
前記基板はさらに、前記他の膜の下に置かれる支持体を有し、前記支持体は、当該支持体と前記柔軟膜との間にある本来の間隙の厚さに少なくとも等しい範囲まで前記柔軟膜に向かい上向きに前記他の膜の対応部分をそらせるように寸法がとられる及び構成される請求項６に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項10
前記支持体は、前記他の膜の下に置かれると共に、前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされる柱である請求項９に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項11
前記支持体は、前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされた、前記他の膜の中心部分以外の前記他の膜の領域の下では構造上不完全である請求項９に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項12
前記支持体は、少なくとも約０．５μｍの範囲まで垂直方向上向きに、前記柔軟膜の中央領域と垂直方向に位置合わせされた前記他の膜の中心部をそらせるように動作させる一方、前記他の膜の少なくとも１つの相対的な周辺部は実質的に垂直方向にはそらないままにすることを可能にする請求項９に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項13
前記支持体は、約０．９μｍから約２．５μｍの間の範囲に垂直方向上向きに、前記他の膜の中心部をそらせるように動作させる請求項１２に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項14
前記基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において前記基板に崩壊するように輪郭成形され、それにより同等に輪郭成形されていない基板を示している他の点では同等の従来のトランスデューサと比べ、改善された効率（ｋ２ｅｆｆ）で崩壊モードで前記トランスデューサが動作することを可能にする請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサ。
請求項15
請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサを有する医療撮像システム。
請求項16
共通の基板上に置かれる請求項１に記載の容量性超音波トランスデューサのアレイを有する医療撮像システム。
請求項17
基板及び柔軟膜を有するトランスデューサを供給するステップであり、前記柔軟膜は、当該柔軟膜がそれに沿って前記基板に取り付けられる周辺領域、及び前記周辺領域間を延在している中央領域を有し、前記基板は、バイアス電圧がないと、前記柔軟膜が前記中央領域の付近において前記基板に崩壊するように輪郭成形されるステップ、並びにバイアス電圧がないと、前記トランスデューサを前記崩壊モードで動作させるステップを有する容量性超音波トランスデューサを動作させる方法。