，其中所述上绝缘层和下绝缘层分别形成在所述上衬底的上表面和所述下表面上，以及 所述下绝缘层被图案化使得所述第二电极层接触所述上衬底的所述下表面的一部分。
6.根据权利要求1所述的超声换能器，还包括第一上焊盘和第二上焊盘， 其中所述第一上焊盘和第二上焊盘设置在所述焊盘衬底的上表面上且分别被接合到所述第一电极层和所述第二电极层。
7.根据权利要求6所述的超声换能器，其中所述第一电极层和第二电极层包含金(Au)和铜(Cu)中的至少一种，以及 所述第一上焊盘和第二上焊盘包含Au、Cu和锡(Sn)中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的超声换能器，其中所述接合焊盘还包含设置在所述焊盘衬底的下表面上并且电连接到所述第一上焊盘和所述第二上焊盘的第一下焊盘和第二下焊盘。
9.一种制造超声换能器的方法，所述方法包括: 制备包括第一下衬底、第一绝缘层和膜的第一晶片，所述第一下衬底、所述第一绝缘层和所述膜以此次序顺序地层叠； 在所述膜上形成支撑物； 制备第二晶片，所述第二晶片包括上衬底和形成在所述上衬底的第一表面上的第二绝缘层； 将所述第二绝缘层接合到所述支撑物以形成空腔； 在所述上衬底上形成第一电极层； 在所述上衬底的第二表面上形成第二电极层； 穿过所述上衬底、所述第二绝缘层和所述支撑物形成下沟槽； 去除所述第一下衬底和所述第一绝缘层；以及 在所述上电极和所述膜中形成连接到所述下沟槽的上沟槽。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一晶片包括绝缘体上硅(SOI)晶片。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述支撑物通过在所述膜上形成第三绝缘层并且图案化所述第三绝缘层来形成。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述上衬底包括导电硅，以及 所述第二绝缘层包括硅氧化物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二绝缘层通过硅直接接合(SDB)方法被接合到所述支撑物。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述第二绝缘层的所述接合之后，加工所述上衬底以具有预定厚度。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述形成所述第一电极层和第二电极层包括: 在所述上衬底和所述第二绝缘层中形成通路孔； 在所述通路孔的内壁、所述膜的被所述通路孔暴露的部分、以及所述上衬底的所述第二表面上形成第四绝缘层； 图案化所述第四绝缘层从而部分地暴露所述上衬底的所述第二表面； 在所述通路孔中所述第四绝缘层上形成所述第一电极层；以及 在所述第四绝缘层和所述上衬底的暴露的第二表面的一部分上形成所述第二电极层。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括 在所述膜上形成上电极以接触所述第一电极层， 其中所述形成所述上电极包括: 通过蚀刻所述通路孔上方的所述膜和所述第四绝缘层，形成暴露所述第一电极层的上表面的凹槽；以及 在所述凹槽的内壁和所述膜上形成所述上电极。
17.根据权利要求9所述的方法，还包括 将其上形成接合焊盘的焊盘衬底接合到所述第一电极层和第二电极层， 其中所述接合焊盘包含设置在所述焊盘衬底的上表面上且分别接合到所述第一电极层和所述第二电极层的第一上焊盘和第二上焊盘。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一电极层和第二电极层通过共晶接合方法被分别接合到所述第一上焊盘和第二上焊盘。
19.一种超声换能器，包括: 上衬底； 支撑结构，设置在所述上衬底上且包括空腔； 膜，设置在所述支撑结构上； 桥膜，连接到所述膜并且与所述支撑结构分离； 设置在所述上衬底上的第一电极层； 第二电极层，电连接到所述上衬底的下表面且与所述第一电极层分离；以及 上电极，设置在所述膜和所述桥膜上以接触所述第一电极层。
20.根据权利要求19所述的超声换能器，其中通路孔穿透所述上衬底，以及 所述第一电极层覆盖所述通路孔的内壁和上部。
21.根据权利要求20所述的超声换能器，还包括沟槽，其中所述沟槽通过穿透所述上衬底和下绝缘层来形成。
22.根据权利要求19所述的超声换能器，其中所述支撑结构包括顺序地层叠在所述上衬底上的第三支撑物、第二支撑物和第一支撑物。
23.根据权利要求22所述的超声换能器，其中所述桥膜设置在与所述第二支撑物的水平面相同的水平面。
24.根据权利要求22所述的超声换能器，其中所述膜和所述桥膜经由桥支撑物彼此连接。
25.根据权利要求19所述的超声换能器，还包括上绝缘层和下绝缘层， 其中所述上绝缘层和下绝缘层分别设置在所述上衬底的上表面和所述下表面上，且其中所述下绝缘层被图案化使得所述第二电极层接触所述上衬底的所述下表面。
26.根据权利要求19所述的超声换能器，还包括第一上焊盘和第二上焊盘， 其中所述第一上焊盘和第二上焊盘设置在所述焊盘衬底的上表面上且分别接合到所述第一电极层和所述第二电极层。
27.一种制造超声换能器的方法，所述方法包括: 制备包括第一下衬底、第一绝缘层和膜的第一晶片，所述第一下衬底、所述第一绝缘层和所述膜以此次序顺序地层叠； 在所述膜上形成第一支撑物和桥支撑物； 通过蚀刻在所述桥支撑物内侧的所述膜来暴露所述第一绝缘层； 制备第二晶片，所述第二晶片包括顺序地层叠的第二下衬底、第二绝缘层和第二上衬底； 将所述第二上衬底接合到所述第一支撑物和所述桥支撑物； 去除所述第二下衬底和所述第二绝缘层； 通过在所述第二上衬底上形成第三支撑物并且图案化被所述第三支撑物暴露的所述第二上衬底来形成第二支撑物和桥膜； 制备第三晶片，所述第三晶片包括上衬底和形成在所述上衬底的第一表面上的第三绝缘层，并且将所述第三绝缘层接合至所述第三支撑物； 在所述上衬底中形成第一电极层；以及 在所述上衬底的第二表面上形成第二电极层。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一晶片和第二晶片包括绝缘体上硅(SOI)晶片。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一支撑物和所述桥支撑物通过在所述膜上形成第四绝缘层以及图案化所述第四绝缘层来形成。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二上衬底通过硅直接接合(SDB)方法被接合到所述第一支撑物和所述桥支撑物，以及 所述第三绝缘层通过所述硅直接接合方法被接合至所述第三支撑物上。
31.根据权利要求27所述的方法，其中所述桥膜与所述第二支撑物分离。
32.根据权利要求27所述的方法，其中所述上衬底包括导电硅，所述第三绝缘层包括硅氧化物。
33.根据权利要求27所述的方法，还包括 在所述第三绝缘层的所述接合之后，加工所述上衬底以具有预定厚度， 穿过所述上衬底形成下沟槽， 去除所述第一下衬底和所述第一绝缘层，以及 在所述上电极、所述膜、以及所述第一、第二和第三支撑物中形成连接到所述下沟槽的上沟槽。
34.根据权利要求27所述的方法，其中所述第三支撑物通过在所述第二上衬底上形成第五绝缘层并且图案化所述第五绝缘层来形成。
35.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一电极层和第二电极层的所述形成包括: 在所述上衬底、所述第三绝缘层和所述第三支撑物中形成通路孔； 在所述通路孔的内壁、被所述通路孔暴露的所述第二支撑物、以及所述上衬底的第二表面上形成第六绝缘层； 图案化所述第六绝缘层以部分地暴露所述上衬底的所述第二表面；以及在形成于所述通路孔中的所述第六绝缘层上形成所述第一电极层；以及在所述上衬底的所述第二表面上在所述第六绝缘层上形成所述第二电极层，使得所述第二电极层接触所述上衬底。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述上电极的所述形成包括: 通过蚀刻所述通路孔上方的所述膜、所述第一和第二支撑物、以及所述第六绝缘层来形成暴露所述第一电极层的上表面的凹槽；以及在所述凹槽的内壁和所述膜上形成所述上电极。
37.根据权利要求27所述的方法，还包括 将其上形成接合焊盘的焊盘衬底接合到所述第一电极层和第二电极层， 其中所述接合焊盘包含设置在所述焊盘衬底的上表面上且分别接合到所述第一电极层和所述第二电极层的第一上焊盘和第二上焊盘。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一电极层和第二电极层通过共晶接合方法分别接合到所述第一上焊盘和第二上焊盘。
【专利摘要】一种超声换能器包括：设置在上衬底和支撑物上的第一电极层；设置在上衬底的下表面上且与第一电极层分离的第二电极层；设置在膜的上表面上以接触第一电极层的上表面的上电极；穿过上电极、膜、支撑物和上衬底形成的沟槽；以及设置在上衬底下面且包括分别电连接到第一和第二电极层的接合焊盘的焊盘衬底。
【IPC分类】H01L29-84, H04R19-00
【公开号】CN104620603
【申请号】CN201380047262
【发明人】郑锡焕
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年9月11日
【公告号】EP2896219A1, US20140073927, WO2014042409A1