压电换能器制作方法及压电换能器技术

本申请涉及一种压电换能器制作方法及压电换能器，首先在承载晶圆上制备底部声学反射层，再在压电晶圆上制备顶部声学反射层，然后将底部声学反射层远离承载晶圆的一侧与顶部声学反射层远离压电晶圆的一侧结合，最后减薄压电晶圆，形成压电换能器。承载晶圆起到承载作用，压电晶圆被减薄而形成的压电薄膜可以被激发声振动，顶部声学反射层和底部声学反射层可以限制声学振动，使得到的压电换能器能够在高频下工作，采用该方法制成的压电换能器具有特定的层叠组合和压电薄膜,可以激发和支持高性能的声学振动模式,具有较低的固有损耗，能够在保持单位面积的同时获得更高的单位面积电容,从而使制成的压电换能器工作性能佳。电容,从而使制成的压电换能器工作性能佳。电容,从而使制成的压电换能器工作性能佳。

【技术实现步骤摘要】
压电换能器制作方法及压电换能器


[0001]本申请涉及换能器
，特别是涉及一种压电换能器制作方法及压电换能器。

技术介绍

[0002]换能器是指电能和声能相互转换的器件。压电式换能器是换能器的一种，是利用某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应来将电能与声能进行相互转换的器件。因其电声效率高、功率容量大以及结构和形状可以根据不同的应用分别进行设计，在功率超声领域应用广泛。
[0003]传统的压电式换能器是将压电晶片键合到其他承载晶圆上，在硅衬底上大多数单晶薄膜是基于直接或通过键合界面层将压电晶片键合到承载晶圆(主要是硅)上的，这种键合的承载晶圆可以作为压电换能器使用。但是这样制作而成的压电换能器最高工作频率低、电容密度低、功率阈值偏低，且可能具有无法消除的杂模，导致压电式换能器工作性能不佳。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统的压电式换能器工作性能不佳的问题，提供一种压电换能器制作方法及压电换能器。
[0005]一种压电换能器制作方法，包括以下步骤：
[0006]提供承载晶圆，在所述承载晶圆上制备底部声学反射层；
[0007]提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层；所述顶部声学反射层和所述底部声学反射层均用于限制声学振动；
[0008]将所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧与所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧结合；
[0009]减薄所述压电晶圆，形成压电换能器。
[0010]一种压电换能器，根据上述的方法制成。
[0011]上述压电换能器制作方法及压电换能器，首先提供承载晶圆，在承载晶圆上制备底部声学反射层，再提供压电晶圆，在压电晶圆上制备顶部声学反射层，其中顶部声学反射层和底部声学反射层均用于限制声学振动，然后将底部声学反射层远离承载晶圆的一侧与顶部声学反射层远离压电晶圆的一侧结合，最后减薄压电晶圆，形成压电换能器。通过该压电换能器制作方法制作而成的压电换能器，压电晶圆、顶部声学反射层、底部声学反射层和承载晶圆层叠设置，承载晶圆起到承载作用，压电晶圆被减薄而形成的压电薄膜可以被激发声振动，顶部声学反射层和底部声学反射层可以限制声学振动，使得到的压电换能器能够在高频下工作，由于采用该方法制成的压电换能器具有特定的层叠组合和压电薄膜,可以激发和支持高性能的声学振动模式,具有较低的固有损耗，能够在保持单位面积的同时获得更高的单位面积电容,从而使制成的压电换能器工作性能佳。
[0012]在其中一个实施例中，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层包括：
[0013]提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备底部电极层；
[0014]在所述压电晶圆上制备覆盖所述底部电极层的顶部声学反射层。
[0015]在其中一个实施例中，所述底部声学反射层包括底部高声阻抗层和底部低声阻抗层，所述底部高声阻抗层的数量和所述底部低声阻抗层的数量之和为奇数；所述提供承载晶圆，在所述承载晶圆上制备底部声学反射层包括：
[0016]提供承载晶圆，在所述承载晶圆一侧制备交替设置的所述底部高声阻抗层和所述底部低声阻抗层。
[0017]在其中一个实施例中，所述顶部声学反射层包括顶部低声阻抗层，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层，包括：
[0018]提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备所述顶部低声阻抗层。
[0019]在其中一个实施例中，所述顶部声学反射层还包括顶部低声阻抗层和顶部高声阻抗层，所述顶部高声阻抗层的数量和所述顶部低声阻抗层的数量之和为奇数，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层，包括：
[0020]提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备交替设置的所述顶部低声阻抗层和所述顶部高声阻抗层。
[0021]在其中一个实施例中，所述底部声学反射层最远离所述承载晶圆的一层为所述底部低声阻抗层，且所述顶部声学反射层中最远离所述压电晶圆的一层为所述顶部低声阻抗层；或者所述底部声学反射层最远离所述承载晶圆的一层为所述底部高声阻抗层，且所述顶部声学反射层中最远离所述压电晶圆的一层为所述顶部高声阻抗层。
[0022]在其中一个实施例中，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层之后，所述将所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧与所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧结合之前，还包括：
[0023]对所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧，以及所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧进行平整化处理。
[0024]在其中一个实施例中，所述将所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧与所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧结合，包括：
[0025]提供键合界面层，将所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧与所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧通过所述键合界面层结合。
[0026]在其中一个实施例中，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层，包括：
[0027]提供压电晶圆，对所述压电晶圆进行离子注入，在经过所述离子注入之后的压电晶圆上制备顶部声学反射层。
附图说明
[0028]图1为一个实施例中压电换能器制作方法的流程图；
[0029]图2为另一个实施例中压电换能器制作方法的流程图；
[0030]图3为又一个实施例中压电换能器制作方法的流程图；
[0031]图4为再一个实施例中压电换能器制作方法的流程图；
[0032]图5为其他实施例中压电换能器制作方法的流程图；
[0033]图6为压电换能器的顶视图和横截面视图；
[0034]图7为交替的低声阻抗层和高声阻抗层在承载晶圆上的沉积和图案化示意图；
[0035]图8为在压电晶圆底部上沉积低声阻抗层示意图；
[0036]图9为在压电晶圆上沉积底部电极层，在压电晶圆上沉积低声阻抗层示意图；
[0037]图10为在压电晶圆上沉积交替的低声阻抗层和高声阻抗层，并对其进行图案化的示意图；
[0038]图11为对承载晶圆上最表面的层和压电晶圆上最表面的层进行平整化示意图；
[0039]图12为键合过程示意图；
[0040]图13为对压电晶圆的减薄和抛光示意图；
[0041]图14为对压电晶圆的离子注入和剥离示意图。
具体实施方式
[0042]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0043]在一个实施例中，请参见图1,提供一种压电换能器制作方法，该方法包括以下步骤：
[0044]步骤S200：提供承载晶圆，在承载晶圆上制备底部声学反射层。
[0045]请参见图6
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图7，承载晶圆100是压电换能器的承载器件，作为压电换能器中其他结构的载体，起到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电换能器制作方法，其特征在于，包括以下步骤：提供承载晶圆，在所述承载晶圆上制备底部声学反射层；提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层；所述顶部声学反射层和所述底部声学反射层均用于限制声学振动；将所述底部声学反射层远离所述承载晶圆的一侧与所述顶部声学反射层远离所述压电晶圆的一侧结合；减薄所述压电晶圆，形成压电换能器。2.根据权利要求1所述的压电换能器制作方法，其特征在于，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层包括：提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备底部电极层；在所述压电晶圆上制备覆盖所述底部电极层的顶部声学反射层。3.根据权利要求1所述的压电换能器制作方法，其特征在于，所述底部声学反射层包括底部高声阻抗层和底部低声阻抗层，所述底部高声阻抗层的数量和所述底部低声阻抗层的数量之和为奇数；所述提供承载晶圆，在所述承载晶圆上制备底部声学反射层包括：提供承载晶圆，在所述承载晶圆一侧制备交替设置的所述底部高声阻抗层和所述底部低声阻抗层。4.根据权利要求3所述的压电换能器制作方法，其特征在于，所述顶部声学反射层包括顶部低声阻抗层，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层，包括：提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备所述顶部低声阻抗层。5.根据权利要求3所述的压电换能器制作方法，其特征在于，所述顶部声学反射层还包括顶部低声阻抗层和顶部高声阻抗层，所述顶部高声阻抗层的数量和所述顶部低声阻抗层的数量之和为奇数，所述提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备顶部声学反射层，包括：提供压电晶圆，在所述压电晶圆上制备交替设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚颂斌，加布里埃尔，
申请(专利权)人：偲百创深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：