本发明涉及超声传感器技术领域，具体地，涉及一种超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法。
背景技术：
mems超声传感器(micro-electromechanicalsystemsultrasonictransducer，简称mut)是采用微电子和微机械加工技术制作的新型超声传感器。与传统的散装超声传感器相比，mut具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、频率控制灵活、频带宽、灵敏度高以及易于与电路集成和实现智能化等特点。近年来，mut已从原型样品的研究，逐步进入到应用领域。
mut的研究主要包括压电mut(称为pmut)和电容mut(称为cmut)两个方面。相比于传统的超声换能器，pmut具有易阵列化，集成度高，抗干扰能力强等的优点，并且在实现高精度以及与ic工艺集成上有明显的优势。
现有的pmut一般以硅片(si-wafer)作为基底，并通过对硅片的背面进行刻蚀，来实现pmut的空腔制备。但是，这种制作方法使得产品尺寸受制于硅片尺寸，由于硅片的直径通常为300mm，导致pmut的尺寸最大为300mm。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法，其可以增大产品尺寸。
为实现本发明的目的而提供一种超声传感器的制作方法，包括：提供一基板；
在所述基板中形成通孔；
在所述基板上形成整层结构层；
自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀，以在所述结构层上且与所述通孔对应的位置处形成空腔。
优选的，使用激光束照射所述基板，以在所述基板中形成所述通孔。
优选的，所述结构层采用有机材料或者无机绝缘材料制作。
优选的，采用干法刻蚀工艺自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。
优选的，所述干法刻蚀工艺采用由氧气形成的等离子体进行刻蚀。
优选的，所述结构层采用无机绝缘材料制作；采用湿法刻蚀工艺自所述基板背离所述结构层的一侧，以形成有所述通孔的基板作为阻挡层对所述结构层进行刻蚀。
优选的，在完成所述在所述基板中形成通孔之后，在进行所述在所述基板上形成整层结构层之前，还包括：
对所述基板进行双面抛光和/或研磨，以使所述基板的待形成所述结构层的第一表面，及背离所述第一表面的第二表面平整。
优选的，在所述基板上形成整层结构层之后，还包括：
在形成有所述结构层的基板上形成第一电极；
在形成有所述第一电极的基板上形成压电材料层；
在形成有所述压电材料层的基板上第二电极。
优选的，在所述在形成有所述结构层的基板上形成第一电极之前，还包括：
在形成有所述结构层的基板上形成介质层。
优选的，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之前，还包括：
在形成有所述压电材料层的基板上形成电极隔离层。
优选的，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之后，还包括：
在形成有所述第二电极的基板上形成平坦层。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示基板的制作方法，包括本发明提供的上述超声传感器的制作方法，还包括，在所述在形成有所述压电材料层的基板上形成第二电极之后，在形成有所述第二电极的基板上形成显示单元。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种超声传感器，包括：
基板，在所述基板中设置有通孔；
结构层，其设置在所述基板上，且在所述结构层上设置有空腔，所述空腔位于与所述通孔对应的位置处。
优选的，所述超声传感器的个数为多个，且多个所述超声传感器呈阵列排布；所述通孔和所述空腔的数量与所述超声传感器的个数相同，且一一对应地设置。
优选的，每个所述超声传感器还包括依次设置在所述结构层上的第一电极、压电材料层和第二电极。
优选的，所述超声传感器还包括：
介质层，其设置在所述结构层与所述第一电极之间。
优选的，所述超声传感器还包括：
设置在相邻超声传感器之间的电极隔离层。
优选的，所述超声传感器还包括：
平坦层，其设置在设置有所述第二电极的基板上。
优选的，所述超声传感器的个数为多个，且多个所述超声传感器呈阵列排布；
所述超声传感器还包括：多条第一驱动线和多条第二驱动线，所述第一驱动线与所述第二驱动线相互交叉，所述超声传感器设置在所述第一驱动线与所述第二驱动线的交叉处；并且，所述第一驱动线与所述第二驱动线分别与所述第一电极和所述第二电极电性连接。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示基板，包括本发明提供的上述超声传感器，还包括设置在所述第二电极上的显示单元。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的超声传感器及其制作方法、显示基板及其制作方法的技术方案中，在基板中形成通孔；在基板上形成整层结构层；自基板背离结构层的一侧，以形成有通孔的基板作为阻挡层对结构层进行刻蚀，以在结构层上且与通孔对应的位置处形成空腔。这与现有技术通过直接对硅片的背面进行刻蚀，来实现pmut的空腔制备，不会受制于硅片尺寸，从而可以增大产品尺寸。
附图说明
图1为本发明提供的超声传感器的制作方法的流程框图；
图2为本发明提供的超声传感器的局部剖视图；
图3为本发明提供的超声传感器的俯视图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的超声传感器及其制作方法进行详细描述。
请一并参阅图1和图2，本发明提供的超声传感器的制作方法包括：
s1，提供一基板1；
s2，在基板1中形成通孔2；
s3，在基板1上形成整层结构层4；
s4，自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板1作为阻挡层对结构层4进行刻蚀，以在结构层4上与通孔2对应的位置处形成空腔3。
本发明提供的超声传感器的制作方法，其与现有技术通过直接对硅片的背面进行刻蚀，来实现pmut的空腔制备，不会受制于硅片尺寸，从而可以增大产品尺寸。
在上述步骤s1中，基板1所采用的材料包括玻璃、硅片或者树脂等等。
在上述步骤s2中，可以使用激光束照射基板1，以在基板1中形成通孔2。上述激光穿孔工艺具有易阵列化、效率高等的优点。通孔2的直径的取值范围在10um～500um。
在上述步骤s3中，结构层4可以采用有机材料或者无机绝缘材料制作，有机材料可以是树脂材料等；无机绝缘材料可以是诸如氮化硅、氧化硅或者载流子迁移率较低的非晶硅(a-si)等。该结构层4的厚度的取值范围在10～200um。
在上述步骤s4中，无论结构层4是采用有机材料还是无机绝缘材料制作，均可以采用干法刻蚀工艺自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板作为阻挡层对结构层4进行刻蚀。优选的，干法刻蚀工艺可以采用由氧气形成的等离子体进行刻蚀，该工艺具有刻蚀均匀性好，无固态刻蚀副产物及工艺结果可控的优点。
若结构层4采用无机绝缘材料制作，则可以采用湿法刻蚀工艺自基板1背离结构层4的一侧，以形成有通孔2的基板作为阻挡层对结构层4进行刻蚀。湿法刻蚀工艺是采用有机溶剂腐蚀结构层4。
在实际应用中，空腔3在上述通孔2径向上的长度的取值范围在10um～500um。并且，空腔3在上述通孔2径向上的长度可以大于或者等于通孔2的直径。另外，可以通过调节工艺时间的长短，来控制空腔3的体积，从而实现了对空腔3的体积控制。
需要说明的是，在实际应用中，可以根据结构层4和基板1所采用的材料选择进行干法刻蚀工艺或者湿法刻蚀工艺，只要能够实现对结构层4的刻蚀，同时保证不会刻蚀基板1即可。
优选的，在完成上述步骤s2之后，在进行上述步骤s3之前，还包括：
对基板1进行双面抛光和/或研磨，以使基板1的待形成结构层4的第一表面，及背离该第一表面的第二表面平整。
由于采用激光穿孔的方式会在通孔2的位置处产生熔融物再凝结，因此，需要对基板1进行上述平整化的步骤。
上述步骤s3包括：
在基板1上涂覆结构层4的材料；
对结构层4的材料进行固化工艺。
即，结构层4可以采用涂覆和固化的方式制作。
另外，在完成上述步骤s3之后，还包括：
在形成有结构层4的基板1上形成第一电极6；
在形成有第一电极6的基板1上形成压电材料层7；
在形成有压电材料层7的基板1上第二电极9。
其中，上述步骤s4可以在形成第一电极6或者压电材料层7或者第二电极9之后进行，或者也可以在形成第一电极6之前进行。
上述第一电极6所采用的材料包括mo、al、ti、nd、nb、ni或者ag等等。第一电极6的厚度的取值范围在100～1000nm，第一电极6在其俯视平面上的截面面积的取值范围在10×10～500×500um。
上述压电材料层7所采用的材料包括pzt锆钛酸铅、zno、aln或者pmnpt弛豫铁电单晶。压电材料层7的厚度的取值范围在1～50um。
上述第二电极9所采用的材料包括mo、al、ti、nd、nb、ni或者ag等等，第二电极9的厚度的取值范围在100～1000nm，第二电极9在其俯视平面上的截面面积的取值范围在10×10～500×500um。
优选的，在进行上述在形成有所述结构层的基板上形成第一电极的步骤之前，还包括：
在形成有结构层4的基板1上形成介质层5。
借助介质层5，可以增加结构层4与第一电极6的粘附力。介质层5所采用的材料包括sixoy、sixny、sixoynz、alxoy或者tixoy等等；介质层5的厚度的取值范围在100～1000nm。
优选的，在进行上述在形成有压电材料层7的基板1上形成第二电极9的步骤之前，还包括：
在形成有压电材料层7的基板1上形成电极隔离层8。
上述电极隔离层8用于保护第一电极6和压电材料层7，并且在超声传感器包括多个时，用于隔离多个超声传感器中的各个第一电极6。电极隔离层8所采用的材料包括sixoy、sixny、sixoynz、alxoy或者tixoy等等；电极隔离层8的厚度的取值范围在100～1000nm。
优选的，在进行上述在形成有压电材料层7的基板1上形成第二电极9的步骤之后，还包括：
在形成有第二电极9的基板1上形成平坦层10。
借助平坦层10，可以保护整个器件以及平坦化整个器件。而且，由于已经实现平坦化，超声传感器的制作方法可以直接与后续的tft工艺衔接，从而实现了功能集成化。例如，在平坦化工序完成之后，可以直接进行金属层沉积、曝光显影刻蚀，以实现tft的栅极层的图形化，然后依次制备有源层、源极和漏极等。平坦层10所采用的材料包括sixoy、sixny、sixoynz、alxoy、tixoy或者树脂等等。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种显示基板的制作方法，其包括本发明实施例提供的上述超声传感器的制作方法。
而且，显示基板的制作方法还包括，在进行上述在形成有压电材料层7的基板1上形成第二电极9的步骤之后，还包括：
在形成有第二电极9的基板上形成显示单元。
其中所述显示单元包括用于控制显示的薄膜晶体管，当显示基板为oled显示基板时，所述显示单元还包括oled发光器件。
超声传感器的制作方法可以直接与薄膜晶体管阵列的制作工艺衔接，从而实现了功能集成化。制备完成的阵列基板可直接作为ltps-amoled(lowtemperaturepolysilicon-activematrixorganiclightemittingdiode，低温多晶硅-有源矩阵有机发光二极体)背板使用，从而可以在显示面板上直接集成指纹识别、触控操作等功能。
作为另一个技术方案，如图2所示，本发明还提供一种超声传感器，其包括：
基板1，在该基板1中设置有通孔2；
结构层4，其设置在基板1上，且在该结构层4上设置有空腔3，该空腔3位于与通孔2对应的位置处。
本发明提供的超声传感器，其通过将空腔3设置在结构层4上，这与现有技术中在硅片上直接设置空腔相比，不会受制于硅片尺寸，从而可以增大产品尺寸。
如图3所示，超声传感器100的个数为多个，且多个超声传感器100呈阵列排布。并且，通孔2和空腔3的数量与超声传感器100的个数相同，且一一对应地设置。
每个超声传感器100包括：依次设置在结构层4上的第一电极6、压电材料层7和第二电极9。其中，每个超声传感器100中的压电材料层7在其俯视平面上的截面面积的取值范围在10×10um～500×500um，以满足像素尺寸的适配。
优选的，超声传感器还包括介质层5，其设置在结构层4与各个超声传感器中的第一电极6之间。借助介质层5，可以增加结构层4与第一电极6的粘附力。介质层5可以是整层膜层。
优选的，超声传感器还包括电极隔离层8，其设置在各个超声传感器100中的第二电极9之间，用于将多个超声传感器100中的第二电极9隔离。另外，电极隔离层8可以起到保护第一电极6和压电材料层7的作用。
优选的，超声传感器还包括平坦层10，其设置在设置有第二电极9的基板1上。借助平坦层10，可以保护整个器件以及平坦化整个器件。而且，由于已经实现平坦化，超声传感器的制作方法可以直接与后续的tft工艺衔接，从而实现了功能集成化。
优选的，如图3所示，若超声传感器100为多个，则超声传感器100还包括多条第一驱动线101和多条第二驱动线102，第一驱动线101与第二驱动线102相互交叉，超声传感器100设置在第一驱动线101与第二驱动线102的交叉处；并且，第二驱动线102与第一驱动线101分别与第一电极6和第二电极9电性连接，从而可以实现诸如指纹识别、触控操作等的功能。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种显示基板，包括本发明实施例提供的上述超声传感器，还包括设置在所述第二电极上的显示单元。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。