一种CMUT芯片及其加工方法、CMUT技术

本发明专利技术公开了一种CMUT芯片及其加工方法、CMUT，CMUT芯片包括上电极焊盘、下电极焊盘、振动薄膜、支撑元件、腔体、氧化层和衬底，上电极焊盘和下电极焊盘均分布在振动薄膜的表面上；在振动薄膜上形成有隔离槽，将振动薄膜分隔成两部分，两部分中较大的部分作为上电极，较小的部分作为下电极引出端，使得下电极引出端与振动薄膜的其他部分电学隔离，在隔离槽内填充有多晶硅，保证了振动薄膜对腔体的密封性。由于上电极和下电极均为低电阻率硅，与传统结构相比，避免了振动薄膜厚度产生的等效距离，有效地减小了上电极和下电极之间的距离，增大了振动薄膜受到的静电力，可以有效地提高CMUT的发送电压响应。发送电压响应。发送电压响应。

【技术实现步骤摘要】
一种CMUT芯片及其加工方法、CMUT


[0001]本专利技术涉及微机电
，具体地涉及一种CMUT芯片及其加工方法，以及具有该CMUT芯片或具有通过所述加工方法加工而成的CMUT芯片的CMUT。

技术介绍

[0002]电容式微机械超声换能器(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer, CMUT)是一种可以实现声电转换的器件，由若干个相同的阵元组成，典型的CMUT结构如图1所示，主要由上电极1
’
、振动薄膜5
’
、腔体6
’
以及衬底7
’
组成，上电极1
’
是金属材料，分布在振动薄膜5
’
上，在上电极1
’
与振动薄膜5
’
之间有一层氧化层4
’
，衬底7
’
是一层低电阻率硅，该衬底7
’
的底部设有下电极8
’
。当CMUT上、下电极的电压差为V时，振动薄膜受到的静电力为：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMUT芯片，包括上电极焊盘、下电极焊盘、振动薄膜、支撑元件、腔体、氧化层和衬底，其特征在于，所述上电极焊盘和下电极焊盘均分布在所述振动薄膜的表面上；在所述振动薄膜上形成有隔离槽，在所述隔离槽内填充有多晶硅，所述多晶硅将所述振动薄膜分隔成电学隔离的两部分，其中所述两部分中较大的部分作为所述上电极，较小的部分作为下电极引出端，所述下电极焊盘对应设于所述下电极引出端的上方；所述支撑元件设于所述振动薄膜与所述氧化层之间，所述氧化层设于所述衬底的上方，在所述支撑元件上开设有多个相连通的腔体，在每个所述腔体内对应分布有一个所述下电极，相邻的下电极之间通过下电极互连线相互连接；所述振动薄膜、所述下电极和下电极互连线均采用低电阻率硅加工而成。2.根据权利要求1所述的CMUT芯片，其特征在于，多个所述腔体呈阵列排布，多个所述腔体中的一个腔体作为共用电极的腔体，其余的腔体作为敏感单元的腔体。3.根据权利要求1所述的CMUT芯片，其特征在于，所述上电极、下电极、下电极互连线和振动薄膜均采用电阻率小于或等于0.01Ω.cm的硅加工而成。4.一种根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋金龙，郑欣怡，周六辉，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心，
类型：发明
国别省市：