[发明专利]使用融合结合法在CMOS基材上集成AlN超声换能器

说明书

本文提供了一种方法，该方法包括将处理基材上的第一氧化物层结合至互补金属氧化物半导体(“CMOS”)上的第二氧化物层，其中熔融结合形成了包括隔膜的统一氧化物层，该隔膜覆盖了CMOS上的腔体。将处理基材去除，留下统一氧化物层。将压电膜堆叠体沉积在统一氧化物层上。在压电膜堆叠体和统一氧化物层中形成通孔。使得电接触层沉积，其中，电接触层将压电膜堆叠体电连接至CMOS上的电极。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月23日提交的标题为“AlN PMUT传感器模块集成方法”的美国临时专利申请系列号62/312,439的优先权权益，通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本申请涉及在CMOS基材上集成AlN超声换能器。

背景技术

压电材料使得能量在机械能和电能之间转换。压电材料在机械变形(例如，在机械压力下)时产生电能。另一方面，压电材料可以响应电能而发生机械变形。例如，压电材料可以响应电能而振动，由此用作超声换能器，从而产生声波。压电材料可以在微机电系统(“MEMS”)装置中使用，例如，指纹识别。

发明内容

本文提供了一种方法，该方法包括将处理基材上的第一氧化物层结合至互补金属氧化物半导体(“CMOS”)上的第二氧化物层，其中熔融结合形成了包括隔膜的统一氧化物层，该隔膜覆盖了CMOS上的腔体。将处理基材去除，留下统一氧化物层。将压电膜堆叠体沉积在统一氧化物层上。在压电膜堆叠体和统一氧化物层中形成通孔。沉积电接触层，其中，电接触层将压电膜堆叠体电连接至CMOS上的电极。通过阅读以下详细描述，这些和其它特征以及优势将变得显而易见。

附图说明

图1显示了根据本发明实施方式一个方面在制造早期时在CMOS上的集成pMUT。

图2显示了根据本发明实施方式一个方面在熔融粘结并去除载体基材之后在CMOS上的集成pMUT。

图3显示了根据本发明实施方式一个方面在压电膜堆叠体沉积并图案化之后在CMOS上的集成pMUT。

图4显示了根据本发明实施方式一个方面在间隙填充氧化物沉积并平坦化之后在CMOS上的集成pMUT。

图5显示了根据本发明实施方式一个方面在第一电接触通孔和第二电接触通孔形成之后在CMOS上的集成pMUT。

图6显示了根据本发明实施方式一个方面在电接触层沉积并图案化之后在CMOS上的集成pMUT。

图7显示了根据本发明实施方式一个方面在制造早期时在CMOS上的另一集成pMUT。

图8显示了根据本发明实施方式一个方面在熔融粘结并去除载体基材之后在CMOS上的集成pMUT。

图9显示了根据本发明实施方式一个方面在压电膜堆叠体图案化和间隙填充氧化物的沉积之后在CMOS上的集成pMUT。

图10显示了根据本发明实施方式一个方面在第一电接触通孔和第二电接触通孔形成之后在CMOS上的集成pMUT。

图11显示了根据本发明实施方式一个方面在电接触层沉积并图案化之后在CMOS上的集成pMUT。

图12显示了根据本发明实施方式一个方面的在CMOS上的pMUT集成的示例性流程图。

图13显示了根据本发明实施方式一个方面的CMOS上的另一pMUT集成的示例性流程图。

实施方式