[发明专利]基于阳极键合技术的MEMS电容式超声传感器

摘要

本发明为一种基于阳极键合技术的MEMS电容式超声传感器，解决了传统的电容式超声传感器结构设计不合理、灵敏度低、杂散电容大等问题。本发明包括通过阳极键合技术键合在一起的一体化下电极和图形化上电极，一体化下电极包括上表面开设有若干圆柱形盲孔腔的玻璃衬底，各圆柱形盲孔腔之间通过开设连接腔连通，圆柱形盲孔腔和连接腔的底部溅射有金属层和二氧化硅层；图形化上电极包括若干圆形SOI硅片，各圆形SOI硅片之间通过十字形SOI硅片连接。本发明传感器结构新颖、重量轻、体积小，具有可控性高、灵敏度大、杂散电容小等优点，并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短，适合于批量化生产。

主权项

一种基于阳极键合技术的MEMS电容式超声传感器，其特征在于：包括一体化下电极和图形化上电极；一体化下电极包括玻璃衬底（1），玻璃衬底（1）的上表面设有若干圆柱形盲孔腔（2），若干圆柱形盲孔腔（2）成排、列对齐布置，每排的两个相邻圆柱形盲孔腔（2）之间、每列的两个相邻圆柱形盲孔腔（2）之间都通过开设连接腔（3）而互联相通；圆柱形盲孔腔（2）和连接腔（3）的腔底都溅射有金属层（4），金属层（4）上溅射有二氧化硅层（5）；图形化上电极通过阳极键合技术键合在一体化下电极的玻璃衬底（1）上表面，图形化上电极包括若干个圆形SOI硅片（6），圆形SOI硅片（6）的个数与玻璃衬底（1）上开设的圆柱形盲孔腔（2）的个数相同、并且在位置上每个圆形SOI硅片（6）与每个圆柱形盲孔腔（2）一一对应分布，圆形SOI硅片（6）的直径大于圆柱形盲孔腔（2）的直径；所有的圆形SOI硅片（6）中，任意的四个彼此相邻的圆形SOI硅片（6）之间连接十字形SOI硅片（7），四个彼此相邻的圆形SOI硅片（6）分别位于十字形SOI硅片（7）的四个端部；各圆形SOI硅片（6）都键合覆盖在对应的圆柱形盲孔腔（2）腔口上且二者同圆心设置，十字形SOI硅片（7）键合覆盖在玻璃衬底（1）上四个彼此相邻圆柱形盲孔腔（2）中间部分的上表面。