本申請涉及聲學傳感器,具體而言,涉及一種聲學器件及其制備方法。
背景技術:
1、基于mems(微機電系統)技術的壓電器件是一種極具發展潛力的先進聲學傳感器,憑借其低功耗、快速響應、高可靠性等諸多突出優勢,在眾多領域得到了廣泛應用,并呈現出迅猛發展的態勢。該壓電器件主要由支撐體和設置在其上的振膜組成。其工作原理是:當振膜受到外界激勵時,會通過振動帶動壓電材料產生電荷,從而輸出信號;反之,在電壓驅動下,壓電材料通過形變帶動振膜振動,實現驅動功能。
2、然而,在器件制備過程中,通常需要借助高深寬比刻蝕技術配合釋放層的釋放工藝,去除對振膜的可動限制。但這一工藝存在一定的局限性,即通過該工藝得到的壓電器件,振膜上往往會殘留一些物質。這些殘留物會對振膜的可動性能產生限制作用,進而影響器件的整體性能。
技術實現思路
1、本申請的目的在于,針對上述現有技術中的不足,提供一種聲學器件及其制備方法。
2、為實現上述目的,本申請實施例采用的技術方案如下:
3、本申請實施例的一方面,提供一種聲學器件制備方法,方法包括:
4、在襯底上形成功能層,功能層包括依次層疊在襯底上的釋放層和聲學膜層;
5、在襯底的背面通過bosch工藝制作出空腔,其中,bosch工藝在作用于釋放層之前停止,bosch工藝包括交替進行的刻蝕步驟和沉積步驟;
6、以釋放層作為停止層,采用非bosch工藝繼續于空腔內刻蝕以形成背腔,其中,至少部分釋放層于背腔內暴露;
7、將背腔中暴露的釋放層通過釋放工藝釋放,以使聲學膜層的中心區域于背腔暴露。
8、可選地,當bosch工藝停止時,空腔的底壁和釋放層之間均保留有部分襯底,部分襯底的厚度位于目標厚度范圍內。
9、可選地,當bosch工藝停止時,釋放層于空腔的中心區域暴露,且釋放層于空腔的邊緣區域被部分襯底遮蓋。
10、可選地,目標厚度范圍為小于10um。
11、可選地,非bosch工藝為反應離子刻蝕和濕法刻蝕中的一種或幾種的組合。
12、可選地,非bosch工藝形成的刻蝕深度小于bosch工藝形成的刻蝕深度。
13、可選地,釋放層為氧化硅層,沉積步驟包括:沉積氟化碳聚合物。
14、本申請實施例的另一方面,提供一種聲學器件制備方法,方法包括:
15、在襯底上形成功能層,功能層包括依次層疊在襯底上的釋放層和聲學膜層;
16、以釋放層作為停止層,在襯底的背面通過bosch工藝并采用第一刻蝕氣體制作出暴露釋放層的背腔,其中,釋放層的背面具有殘留物,bosch工藝包括交替進行的刻蝕步驟和沉積步驟;
17、將bosch工藝切換為非bosch工藝,且將第一刻蝕氣體切換為第二刻蝕氣體后繼續刻蝕釋放層以形成能夠攜帶殘留物的揮發反應物,使聲學膜層的中心區域于背腔暴露。
18、可選地,第一刻蝕氣體為sf6,襯底為硅襯底,第二刻蝕氣體為cf4、c4f8、c4f6、c5f8中一種或幾種氣體的混合,釋放層為氧化硅層,沉積步驟包括:沉積氟化碳聚合物。
19、本申請實施例的再一方面,提供一種聲學器件,采用上述任一種的聲學器件制備方法制備,聲學器件包括:
20、襯底,襯底具有貫穿的背腔;
21、釋放層,釋放層位于襯底的正面,釋放層具有與背腔連通的空腔;
22、聲學膜層,聲學磨蹭位于釋放層背離襯底的一側,且聲學膜層的中心區域于背腔和空腔內暴露。
23、本申請的有益效果包括:
24、本申請提供了一種聲學器件及其制備方法,方法包括:在襯底上形成功能層,功能層包括依次層疊在襯底上的釋放層和聲學膜層;在襯底的背面通過bosch工藝制作出空腔,其中,bosch工藝在作用于釋放層之前停止,bosch工藝包括交替進行的刻蝕步驟和沉積步驟;以釋放層作為停止層,采用非bosch工藝繼續于空腔內刻蝕以形成背腔,其中,至少部分釋放層于背腔內暴露;將背腔中暴露的釋放層通過釋放工藝釋放,以使聲學膜層的中心區域于背腔暴露。通過該制備方法獲得聲學器件后,聲學器件中的聲學膜層受限更少,能夠表現出更好的可動性能,從而使得聲學器件具有較好的性能,比如更低的諧振頻率以及更高的輸出電壓。
1.一種聲學器件制備方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如權利要求1所述的聲學器件制備方法,其特征在于,當所述bosch工藝停止時,所述空腔的底壁和所述釋放層之間均保留有部分所述襯底,部分所述襯底的厚度位于目標厚度范圍內。
3.如權利要求1所述的聲學器件制備方法,其特征在于,當所述bosch工藝停止時,所述釋放層于所述空腔的中心區域暴露,且所述釋放層于所述空腔的邊緣區域被部分所述襯底遮蓋。
4.如權利要求2所述的聲學器件制備方法,其特征在于,所述目標厚度范圍為小于10um。
5.如權利要求1至4任一項所述的聲學器件制備方法,其特征在于,所述非bosch工藝為反應離子刻蝕和濕法刻蝕中的一種或幾種的組合。
6.如權利要求1至4任一項所述的聲學器件制備方法,其特征在于,所述非bosch工藝形成的刻蝕深度小于所述bosch工藝形成的刻蝕深度。
7.如權利要求1至4任一項所述的聲學器件制備方法,其特征在于,所述釋放層為氧化硅層,所述沉積步驟包括:沉積氟化碳聚合物。
8.一種聲學器件制備方法,其特征在于,所述方法包括:
9.如權利要求8所述的聲學器件制備方法,其特征在于,所述第一刻蝕氣體為sf6,所述襯底為硅襯底,所述第二刻蝕氣體為cf4、c4f8、c4f6、c5f8中一種或幾種氣體的混合,所述釋放層為氧化硅層,所述沉積步驟包括:沉積氟化碳聚合物。
10.一種聲學器件,其特征在于,采用如權利要求1至9任一項所述的聲學器件制備方法制備,所述聲學器件包括: