[发明专利]互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片中的超声换能器及相关装置和方法

权利要求书

1.一种互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，包括：

半导体衬底；

超声换能器，其包括：

腔，其通过部分去除所述互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片的第一金属化层而产生；

设置在所述腔与所述半导体衬底之间的电极；以及

声学振动膜，其包括所述互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片的第二金属化层和介电层，所述腔设置在所述半导体衬底与所述声学振动膜之间；以及

在所述半导体衬底中的集成电路，所述集成电路耦接至所述超声换能器并且被配置为控制所述超声换能器的运行；

其中，设置在所述腔与所述半导体衬底之间的所述电极是所述超声换能器的第一电极，其中，所述超声换能器还包括设置成与所述第一电极相对的第二电极，所述第二电极设置在所述腔和所述第二金属化层之间的声学振动膜中。

2.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，其中，设置在所述腔与所述半导体衬底之间的所述电极包括被部分去除的第一金属化层的衬层。

3.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，其中，所述声学振动膜包括一个或更多个导电通路。

4.根据权利要求3所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，其中，所述声学振动膜的所述一个或更多个导电通路中的至少之一电连接到所述第二电极。

5.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，还包括穿过所述声学振动膜的至少一部分到达所述腔的至少一个填充的进入孔。

6.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，包括包含所述超声换能器的多个超声换能器。

7.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，其中，所述第二金属化层埋置在所述声学振动膜的所述介电层内。

8.根据权利要求1所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，还包括被定位成不穿过所述声学振动膜的至少一个孔。

9.一种互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，包括：

半导体衬底；

超声换能器，其包括：

腔，其通过部分去除所述互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片的第一金属化层而产生；

设置在所述腔与所述半导体衬底之间的电极；以及

声学振动膜，其包括所述互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片的第二金属化层和介电层，所述腔设置在所述半导体衬底与所述声学振动膜之间；以及

在所述半导体衬底中的集成电路，所述集成电路耦接至所述超声换能器并且被配置为控制所述超声换能器的运行；

其中，设置在所述腔与所述半导体衬底之间的所述电极是所述超声换能器的底电极，其中，所述超声换能器还包括设置在位于所述腔与所述第二金属化层之间的所述声学振动膜中的顶电极，所述腔设置在所述底电极与所述顶电极之间，其中，所述底电极和所述顶电极包括被部分去除的第一金属化层的衬层。

10.一种互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，包括：

半导体衬底；

第一金属化层；以及

超声换能器，其包括：

形成在所述第一金属化层中的腔；

设置在所述腔与所述半导体衬底之间的第一电极，所述第一电极包括所述第一金属化层的第一部分；以及

声学振动膜，其包括介电层、第二电极和第二金属化层，所述腔设置在所述半导体衬底与所述声学振动膜之间，所述第二电极包括所述第一金属化层的第二部分，并且布置在所述腔与所述第二金属化层之间；以及

在所述半导体衬底中的集成电路，所述集成电路耦接至所述超声换能器并且被配置为控制所述超声换能器的运行。

11.根据权利要求10所述的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片，其中，所述第一金属化层被配置为在所述衬底的外围区域中传输电信号。