[发明专利]一种压电MEMS超声波传感器及其制造方法

摘要

本发明公开了一种压电MEMS超声波传感器及其制造方法，涉及传感器技术领域，本申请采用了MEMS工艺进行超声波传感器的制造，在硅基片上采用类似集成电路的光刻、刻蚀等方法实现传感器的制造，同时区别于传统的超声波传感器基于压电陶瓷的方案，本申请提出的超声波传感器基于微米厚度的压电薄膜，且基于弯曲振动模式，所制造的超声波传感器的尺寸可以小到毫米量级，因此采用本申请公开的制造方法制造得到的超声波传感器具有尺寸小、一致性高以及可以批量制造的优点，而且能够很容易实现阵列，扩展了超声波传感器的应用范围。

主权项

1.一种压电MEMS超声波传感器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：准备第一硅片和第二硅片，对所述第二硅片标准清洗后进行热氧化，在所述第二硅片的上表面和下表面分别形成二氧化硅薄膜，将所述第二硅片置于所述第一硅片之上并将所述第一硅片与所述第二硅片对准进行键合；对所述第二硅片进行抛光减薄去除所述第二硅片的上表面的二氧化硅薄膜以及预定厚度的所述第二硅片，形成位于所述第二硅片的下表面的二氧化硅薄膜上表面的硅振动膜，得到硅基结构；对制备得到的所述硅基结构进行热氧化，在所述硅基结构的上表面和下表面分别形成二氧化硅薄膜；在所述硅基结构的上表面依次制备下电极和PZT压电薄膜，并对所述PZT压电薄膜进行光刻刻蚀形成预定结构；在所述硅基结构的上表面沉积二氧化硅钝化层，并对所述PZT压电薄膜表面的所述二氧化硅钝化层进行光刻刻蚀；在所述硅基结构的上表面制备上电极，所述上电极位于所述PZT压电薄膜的上表面且形成与所述PZT压电薄膜的结构相匹配的所述预定结构，通过电极引线将所述上电极引出至上电极PAD；对所述二氧化硅钝化层进行甩胶光刻腐蚀露出所述下电极形成下电极PAD；制备形成压电MEMS超声波传感器。