电声转换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 示例性实施方式涉及电声转换器，更具体地，涉及微加工的电声转换器。
【背景技术】
[0002] 电声转换器是将电能转换成声能或者将声能转换成电能的装置，并且可W包括超 声转换器和麦克风。微加工的电声转换器是利用微机电系统（MEM巧的转换器。微加工的 电声转换器的一典型示例是微加工的超声转换器（MUT)，其是将电信号转换成超声信号或 者将超声信号转换成电信号的装置。MUT可W基于其转换方法而分为压电MUT(pMUT)、电容 MUT(cMUT)W及磁MUT(mMUT)。
[000引 pMUT主要在过去使用。近来，cMUT因其诸如传送/接收宽带信号的性能、利用半 导体工艺批量生产的益处、W及与电路集成的性能的优点而越来越多地在开发中。因此，cMUT被广泛地用于医疗影像诊断装置或传感器中。
[0004] 近来，随着对于不同类型的超声信号采集方法和产生的图像诸如B-模式图像、多 普勒图像、谐波图像、W及光声图像（其可获得W用于超声诊断中）的需求增长，具有宽带 特性的超声设备越来越多地在开发中。此外，为了涵盖具有不同尺寸和深度的各种器官诸 如腹部、也脏W及甲状腺的诊断，具有宽带特性的超声设备的开发是必需的。相比于一般的 压电超声转换器，虽然cMUT能够收发宽带信号，但是其在接收整机频带方面存在限制。因 此，通过结合具有不同谐振频率的单元来实现宽带的方法正在开发中。
【发明内容】
[0005] 提供一种微加工的电声转换器。
[0006] 附加的方面将在W下的描述中被部分地阐述，并且部分地将从该描述显见，或者 可W通过所给出的示例性实施方式的实践而知悉。
[0007] 根据一个或多个示例性实施方式的一方面，一种电声转换器包括多个元件，其中 多个元件中的每个包括多个单元，多个单元中的至少一个包括形成在膜中的沟槽。
[0008] 多个元件中的每个可W包括第一频带，该第一频带比构成相应元件的多个单元中 的每个的相应频带宽。
[0009] 对于多个元件中的每个，多个单元中的包括沟槽的所述至少一个单元的频率特性 可W基于所述沟槽的数量、形状、尺寸和位置当中的至少一种而改变。
[0010] 对于多个元件中的每个，多个单元中的至少两个单元可W包括不同数量的沟槽。
[0011] 对于多个元件中的每个，沟槽的平面形状可W包括圆形和多边形当中的至少一 种。
[0012] 对于多个元件中的每个，沟槽的截面形状可W包括矩形、H角形和半圆形当中的 至少一种。
[0013] 对于多个元件中的每个，膜可W包括娃。
[0014] 多个元件可W布置成相应的二维布置，并且多个单元可W布置成相应的二维布 置。
[0015] 对于多个元件中的每个，多个单元中的每个可W具有相同的尺寸。
[0016] 多个单元中的每个可W包括；衬底；支撑件，设置在衬底上并且包括腔；膜，配置 为覆盖腔；W及电极，设置在膜的上表面上。
[0017] 根据一个或多个示例性实施方式的另一方面，一种电声转换器的元件包括；多个 单元，包括第一单元和第二单元，其中第一单元和第二单元具有相同的尺寸，第一单元的频 率特性不同于第二单元的频率特性。
[0018] 第一单元和第二单元的每个可W包括相应的膜，第一单元和第二单元当中的至少 一个可W包括形成在相应的膜的上表面和下表面当中的至少一个中的沟槽。
[0019] 根据一个或多个示例性实施方式的另一方面，一种电声转换器包括多个元件，其 中多个元件中的每个包括多个单元，其中，对于多个元件中的每个，多个单元中的每个包 括：衬底；支撑件，设置在衬底上并且包括腔；膜，配置为覆盖腔；W及电极，设置在膜的上 表面上，并且其中，对于多个元件中的每个，多个单元中的至少一个包括形成在膜中的沟 槽。
【附图说明】
[0020] 该些和/或其它方面将从W下结合附图对示例性实施方式的描述而变得明显并 且更易于理解，在附图中：
[0021] 图1为根据示例性实施方式的电声转换器的转换器芯片的平面图；
[0022] 图2为图1中所示的元件的平面图；
[002引图3A为沿着图2的线A-A'截取的截面图；
[0024]图3B为沿着图2的线B-B'截取的截面图；
[00巧]图3C为沿着图2的线C-C'截取的截面图；
[002引图3D为沿着图2的线D-D'截取的截面图；
[0027] 图4为示出基于形成在cMUT的膜（membrane)中的沟槽的数量而计算的谐振频率 的模拟结果的图形；
[0028] 图5为示出通过结合图2中所示的具有不同谐振频率的单元而实现的元件的频率 特性的图形；
[0029] 图6A和图6B为示出形成在膜中的沟槽的变型截面形状的截面图；
[0030] 图7A和图7B为示出形成在膜中的沟槽的变型平面形状的平面图；
[0031] 图8为根据另一示例性实施方式的电声转换器的单元的截面图；
[0032] 图9为根据另一示例性实施方式的电声转换器的单元的截面图；
[0033] 图10为根据另一示例性实施方式的电声转换器的单元的平面图；
[0034] 图11A为根据另一示例性实施方式的电声转换器的单元的平面图拟及
[0035] 图11B为根据另一示例性实施方式的电声转换器的单元的平面图。
【具体实施方式】
[0036] 现在将详细参考示例性实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始 终指代相同的元件。在该点上，本示例性实施方式可W具有不同的形式并且不应解释为限 于该里阐述的描述。因此，w下通过参照附图仅描述了示例性实施方式w说明本公开的方 面。此外，为了说明的方便和并且为了清楚起见，图中所示的每个层的厚度或尺寸可W被夸 大。在W下的描述中，当一层被描述为位于另一层上时，该层可W直接位于另一层上或者第 H层可W插设在二者之间。在W下的示例性实施方式中形成每个层的材料仅为示例性的， 因此其它材料可W被使用。
[0037] 如在此使用的，诸如"……中的至少一个"的表达在一列元件之后时，其修饰整列 元件而不修饰该列中的个别元件。
[003引图1为根据示例性实施方式的电声转换器的转换器芯片100的平面图。电声转 换器可W包括多个转换器芯片100。图1示出构成电声转换器的转换器芯片100的其中之 一。 电声转换器可W是电容式微加工的电声转换器，诸如例如电容式微加工的超声转换器 (cMUT)。参照图1，电声转换器的转换器芯片100可W包括布置成二维布置的多个元件110。 元件110可W被独立地驱动。每个元件110包括布置成相应的二维布置的多个单元111，如 下文所述。
[0039] 图2为图1中所示的元件110的平面图。参照图2,元件110包括布置成二维布 置的单元111。详细地，单元111可W包括布置成矩形形状的四个单元，也就是，第一、第 二、 第H和第四单元llla、lllb、lllc和llld。图2示出其中第一、第二、第H和第四单元 llla、mb、lllc和llld按照顺时针顺序布置的示例。另外，第一、第二、第H和第四单元 llla、mb、lllc和llld可W布置成各种形状中的任一种或多种。第一、第二、第H和第四 单元llla、mb、lllc和llld可W具有相同的尺寸。也就是，当第一、第二、第H和第四单 元llla、lllb、lllc和llld中的每个具有圆形结构时，第一、第二、第H和第四单元Ilia、 lUbUllc和llld可W具有相同的外径（〇的。形成第一、第二、第H和第四单元lllaUnb、 111c和llld的图3A、图3B、图3C和图3D的膜115可W具有相同的0D和相同的厚度t。 然而，本示例性实施方式不限于此。第一、第二、第H和第四单元llla、mb、lllc和llld 可W具有不同的频率特性，也就是，不同的谐振频率。如下文所述，第一、第二、第H和第四 单元llla、lllb、lllc和llld可W具有