混合超声换能器系统的制作方法

本公开涉及混合超声换能器系统。

背景技术：

1、微机电系统(mems)器件通常包含在现代电子产品中。mems器件是包括用于实现机电功能的多个元件(例如，固定或可移动元件)的微型器件。在mems技术的各种应用(例如，运动传感器、压力传感器、惯性传感器和打印机喷嘴)中，微机械超声换能器(mut)由于其与常规超声传感器相比的优越性能而受到广泛关注。

技术实现思路

1、根据本公开的一个实施例，提供了一种集成芯片结构，包括：电介质堆叠，设置在衬底上；一个或多个压电式微机械超声换能器(pmut)，包括设置在所述电介质堆叠内、位于一个或多个pmut腔之上的压电堆叠；一个或多个电容式微机械超声换能器(cmut)，包括设置在所述电介质堆叠内并由一个或多个cmut腔分隔开的电极；以及隔离室，被布置在所述电介质堆叠内、横向位于所述一个或多个pmut和所述一个或多个cmut之间，所述隔离室在竖直方向上延伸经过所述一个或多个pmut和所述一个或多个cmut两者的至少一部分。

2、根据本公开的另一实施例，提供了一种集成芯片结构，包括：电介质堆叠，包括设置在衬底上的多个电介质层，其中，所述电介质堆叠的一个或多个第一内表面形成pmut腔，并且所述电介质堆叠的一个或多个第二内表面形成cmut腔；柔性膜，布置在所述电介质堆叠内并包括导电材料；压电式微机械超声换能器(pmut)，包括设置在所述电介质堆叠内、位于所述pmut腔和所述柔性膜之间的压电堆叠；电容式微机械超声换能器(cmut)，包括设置在所述电介质堆叠内、位于所述cmut腔的竖直相对端上的底部电极和顶部电极；并且其中，所述电介质堆叠的一个或多个第三内表面形成布置在所述pmut和所述cmut之间的隔离室。

3、根据本公开的又一实施例，提供了一种形成集成芯片结构的方法，包括：在衬底上的第一电介质堆叠内形成一个或多个pmut腔；在所述第一电介质堆叠内形成第一多个隔离腔；在mems衬底上的第二电介质堆叠内形成一个或多个cmut腔；在所述第二电介质堆叠内形成第二多个隔离腔；以及执行接合工艺，所述接合工艺将所述第一电介质堆叠和所述第二电介质堆叠结合在一起，以在所述衬底和所述mems衬底之间形成电介质堆叠，其中，所述接合工艺还将所述第一多个隔离腔和所述第二多个隔离腔结合在一起以形成多个隔离室，所述多个隔离室在横向上位于所述一个或多个pmut腔和所述一个或多个cmut腔之间。

技术特征：

1.一种集成芯片结构，包括：

2.根据权利要求1所述的集成芯片结构，还包括：

3.根据权利要求1所述的集成芯片结构，还包括：

4.根据权利要求1所述的集成芯片结构，其中，所述一个或多个pmut沿着第一方向并沿着垂直于所述第一方向的第二方向围绕所述一个或多个cmut，所述第一方向和所述第二方向平行于所述衬底的上表面，所述上表面面对所述电介质堆叠。

5.根据权利要求1所述的集成芯片结构，还包括：

6.一种集成芯片结构，包括：

7.根据权利要求6所述的集成芯片结构，其中，所述隔离室的高度大于或等于所述pmut腔的高度或cmut腔的高度。

8.根据权利要求6所述的集成芯片结构，

9.根据权利要求6所述的集成芯片结构，其中，所述隔离室在在竖直方向上位于所述隔离室的顶部和底部之间的位置处具有最大宽度。

10.一种形成集成芯片结构的方法，包括：

技术总结本公开涉及混合超声换能器系统。本公开涉及一种集成芯片结构。该集成芯片结构包括设置在衬底上的电介质堆叠。集成芯片结构还包括一个或多个压电式微机械超声换能器(PMUT)和一个或多个电容式微机械超声换能器(CMUT)。一个或多个PMUT包括设置在所述电介质堆叠内、位于一个或多个PMUT腔之上的压电堆叠。一个或多个CMUT包括设置在所述电介质堆叠内并由一个或多个CMUT腔分隔开的电极。隔离室被布置在所述电介质堆叠内、横向位于所述一个或多个PMUT和所述一个或多个CMUT之间。所述隔离室在竖直方向上延伸经过所述一个或多个PMUT和所述一个或多个CMUT两者的至少一部分。技术研发人员：林璟晖,张仪贤,郑创仁,黄富骏,蔡易恒,黄士芬,朱昭宏,叶柏辰受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14