超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法，该超声传感器的制作方法包括：提供一基板；在基板中形成通孔；在基板上形成整层结构层；自基板背离结构层的一侧，以形成有通孔的基板作为阻挡层对结构层进行刻蚀，以在结构层上且与通孔对应的位置处形成空腔。本发明专利技术提供的超声传感器及其制作方法的技术方案，可以增大产品尺寸。

Ultrasonic sensor and its making method, display substrate and manufacturing method thereof

The invention provides an ultrasonic sensor and a method for making, a display substrate and a method for making the ultrasonic sensor. The method includes providing a base plate, forming a through hole in a substrate, forming an entire layer of structure on the substrate, forming a base plate with a through hole as a barrier layer on one side of the substrate away from the structure layer. The layer is etched to form a cavity on the structural layer and corresponding to the through hole. The technical proposal of the ultrasonic sensor and the manufacturing method thereof can increase the product size.

【技术实现步骤摘要】
超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法
本专利技术涉及超声传感器
，具体地，涉及一种超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法。
技术介绍
MEMS超声传感器(Micro-electromechanicalSystemsUltrasonicTransducer，简称MUT)是采用微电子和微机械加工技术制作的新型超声传感器。与传统的散装超声传感器相比，MUT具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、频率控制灵活、频带宽、灵敏度高以及易于与电路集成和实现智能化等特点。近年来，MUT已从原型样品的研究，逐步进入到应用领域。MUT的研究主要包括压电MUT(称为PMUT)和电容MUT(称为CMUT)两个方面。相比于传统的超声换能器，PMUT具有易阵列化，集成度高，抗干扰能力强等的优点，并且在实现高精度以及与IC工艺集成上有明显的优势。现有的PMUT一般以硅片(Si-Wafer)作为基底，并通过对硅片的背面进行刻蚀，来实现PMUT的空腔制备。但是，这种制作方法使得产品尺寸受制于硅片尺寸，由于硅片的直径通常为300mm，导致PMUT的尺寸最大为300mm。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法，其可以增大产品尺寸。为实现本专利技术的目的而提供一种超声传感器的制作方法，包括：提供一基板；在所述基板中形成通孔；在所述基板上形成整层结构层；自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀，以在所述结构层上且与所述通孔对应的位置处形成空腔。优选的，使用激光束照射所述基板，以在所述基板中形成所述通孔。优选的，所述结构层采用有机材料或者无机绝缘材料制作。优选的，采用干法刻蚀工艺自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。优选的，所述干法刻蚀工艺采用由氧气形成的等离子体进行刻蚀。优选的，所述结构层采用无机绝缘材料制作；采用湿法刻蚀工艺自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。优选的，在完成所述在所述基板中形成通孔之后，在进行所述在所述基板上形成整层结构层之前，还包括：对所述基板进行双面抛光和/或研磨，以使所述基板的待形成所述结构层的第一表面，及背离所述第一表面的第二表面平整。优选的，在所述基板上形成整层结构层之后，还包括：在形成有所述结构层的基板上形成第一电极；在形成有所述第一电极的基板上形成压电材料层；在形成有所述压电材料层的基板上第二电极。优选的，在所述在形成有所述结构层的基板上形成第一电极之前，还包括：在形成有所述结构层的基板上形成介质层。优选的，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之前，还包括：在形成有所述压电材料层的基板上形成电极隔离层。优选的，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之后，还包括：在形成有所述第二电极的基板上形成平坦层。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种显示基板的制作方法，包括本专利技术提供的上述超声传感器的制作方法，还包括，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之后，在形成有所述第二电极的基板上形成显示单元。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种超声传感器，包括：基板，在所述基板中设置有通孔；结构层，其设置在所述基板上，且在所述结构层上设置有空腔，所述空腔位于与所述通孔对应的位置处。优选的，所述超声传感器的个数为多个，且多个所述超声传感器呈阵列排布；所述通孔和所述空腔的数量与所述超声传感器的个数相同，且一一对应地设置。优选的，每个所述超声传感器还包括依次设置在所述结构层上的第一电极、压电材料层和第二电极。优选的，所述超声传感器还包括：介质层，其设置在所述结构层与所述第一电极之间。优选的，所述超声传感器还包括：设置在相邻超声传感器之间的电极隔离层。优选的，所述超声传感器还包括：平坦层，其设置在设置有所述第二电极的基板上。优选的，所述超声传感器的个数为多个，且多个所述超声传感器呈阵列排布；所述超声传感器还包括：多条第一驱动线和多条第二驱动线，所述第一驱动线与所述第二驱动线相互交叉，所述超声传感器设置在所述第一驱动线与所述第二驱动线的交叉处；并且，所述第一驱动线与所述第二驱动线分别与所述第一电极和所述第二电极电性连接。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种显示基板，包括本专利技术提供的上述超声传感器，还包括设置在所述第二电极上的显示单元。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法的技术方案中，在基板中形成通孔；在基板上形成整层结构层；自基板背离结构层的一侧，以形成有通孔的基板作为阻挡层对结构层进行刻蚀，以在结构层上且与通孔对应的位置处形成空腔。这与现有技术通过直接对硅片的背面进行刻蚀，来实现PMUT的空腔制备，不会受制于硅片尺寸，从而可以增大产品尺寸。附图说明图1为本专利技术提供的超声传感器的制作方法的流程框图；图2为本专利技术提供的超声传感器的局部剖视图；图3为本专利技术提供的超声传感器的俯视图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的超声传感器及其制作方法进行详细描述。请一并参阅图1和图2，本专利技术提供的超声传感器的制作方法包括：S1，提供一基板1；S2，在基板1中形成通孔2；S3，在基板1上形成整层结构层4；S4，自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板1作为阻挡层对结构层4进行刻蚀，以在结构层4上与通孔2对应的位置处形成空腔3。本专利技术提供的超声传感器的制作方法，其与现有技术通过直接对硅片的背面进行刻蚀，来实现PMUT的空腔制备，不会受制于硅片尺寸，从而可以增大产品尺寸。在上述步骤S1中，基板1所采用的材料包括玻璃、硅片或者树脂等等。在上述步骤S2中，可以使用激光束照射基板1，以在基板1中形成通孔2。上述激光穿孔工艺具有易阵列化、效率高等的优点。通孔2的直径的取值范围在10um～500um。在上述步骤S3中，结构层4可以采用有机材料或者无机绝缘材料制作，有机材料可以是树脂材料等；无机绝缘材料可以是诸如氮化硅、氧化硅或者载流子迁移率较低的非晶硅(a-Si)等。该结构层4的厚度的取值范围在10～200um。在上述步骤S4中，无论结构层4是采用有机材料还是无机绝缘材料制作，均可以采用干法刻蚀工艺自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板作为阻挡层对结构层4进行刻蚀。优选的，干法刻蚀工艺可以采用由氧气形成的等离子体进行刻蚀，该工艺具有刻蚀均匀性好，无固态刻蚀副产物及工艺结果可控的优点。若结构层4采用无机绝缘材料制作，则可以采用湿法刻蚀工艺自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板作为阻挡层对结构层4进行刻蚀。湿法刻蚀工艺是采用有机溶剂腐蚀结构层4。在实际应用中，空腔3在上述通孔2径向上的长度的取值范围在10um～500um。并且，空腔3在上述通孔2径向上的长度可以大于或者等于通孔2的直径。另外，可以通过调节工艺时间的长短，来控制空腔3的体积，从而实现了对空腔3的体积控制。需要说明的是，在实际应用中，可以根据结构层4和基板1所采用的材料选择进行干法刻蚀工艺或者湿法刻蚀工艺，只要能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声传感器的制作方法，其特征在于，包括：提供一基板；在所述基板中形成通孔；在所述基板上形成整层结构层；自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀，以在所述结构层上且与所述通孔对应的位置处形成空腔。

【技术特征摘要】
1.一种超声传感器的制作方法，其特征在于，包括：提供一基板；在所述基板中形成通孔；在所述基板上形成整层结构层；自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀，以在所述结构层上且与所述通孔对应的位置处形成空腔。2.根据权利要求1所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，使用激光束照射所述基板，以在所述基板中形成所述通孔。3.根据权利要求1所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，所述结构层采用有机材料或者无机绝缘材料。4.根据权利要求3所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺，自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。5.根据权利要求4所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺采用由氧气形成的等离子体进行刻蚀。6.根据权利要求1所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，所述结构层采用无机绝缘材料；采用湿法刻蚀工艺，自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。7.根据权利要求1所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，在完成所述在所述基板中形成通孔之后，在进行所述在所述基板上形成整层结构层之前，还包括：对所述基板进行双面抛光和/或研磨，以使所述基板的待形成所述结构层的第一表面，及背离所述第一表面的第二表面平整。8.根据权利要求1-7任意一项所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，在所述基板上形成整层结构层之后，还包括：在形成有所述结构层的基板上形成第一电极；在形成有所述第一电极的基板上形成压电材料层；在形成有所述压电材料层的基板上第二电极。9.根据权利要求8所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，在所述在形成有所述结构层的基板上形成第一电极之前，还包括：在形成有所述结构层的基板上形成介质层。10.根据权利要求8所述的超声传感器的制作方法，其特征在于，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之前，还包括：在形成有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11