[发明专利]电容式换能装置及其制造方法

说明书

一种电容式换能装置，包括基板、下电极、振荡元件、上电极、第一镀膜层以及多个第二封孔部。下电极配置于基板。振荡元件包括振荡部、连接部以及多个穿孔。振荡部借由连接部连接于下电极以形成空腔。上电极配置于振荡部。第一镀膜层包括保护部以及多个第一封孔部。保护部形成于振荡部上以覆盖上电极。多个第一封孔部配置于基板。在第一方向上，多个第一封孔部与多个穿孔重叠，其中第一方向垂直于基板的延伸方向。多个第二封孔部配置于多个封孔以与相对应的多个第一封孔部形成多个封孔结构，其中多个第一封孔部与多个第二封孔部的材料不同。

技术领域

本发明是有关于一种换能装置及其制造方法，且特别是有关于一种电容式换能装置及其制造方法。

背景技术

在目前超声换能器的发展中，可分为块材压电陶瓷换能器(Bulk PiezoelectricCeramics Transducer)、电容式微机械换能器(Capacitive Micromachined UltrasonicTransducer,CMUT)以及压电式微机械超音波感测(Piezoelectric MicromachinedUltrasonic Transducer,PMUT)，其中又以块材压电陶瓷换能器最为主要广泛使用。然而在未来的趋势中，由于微机械超声换能器通过微机电系统(MicroelectromechanicalSystems,MEMS)工艺制备，因此与集成电路有较大的工艺兼容性，从而成为微型化超声系统最佳的实现方案。因此可进一步实现大规模的制备和封装，应用在无损检测、医学影像、超声显微镜、指纹识别或物联网等领域。

然而，在目前的电容式微机械换能器的制作中，除了蚀刻制程要有一定精准度之外，在制作中也逐渐面临到因蚀刻制程而导致保护结构均匀度不佳的问题。此外，目前电容式微机械换能器中的封孔结构高度也无法进一步进行调整。

发明内容

本发明提供一种电容式换能装置及其制造方法，可提高保护部的均匀程度以维持振荡部在振荡时的稳定性以获得良好的测量品质及可避免板面翘曲。

本发明提供一种电容式换能装置，包括基板、下电极、振荡元件、上电极、第一镀膜层以及多个第二封孔部。下电极配置于基板。振荡元件包括振荡部、连接部以及多个穿孔。振荡部借由连接部连接于下电极以形成空腔。上电极配置于振荡部，振荡部位于上电极与下电极之间。第一镀膜层包括保护部以及多个第一封孔部，保护部形成于振荡部上以覆盖上电极，多个第一封孔部配置于基板，且在第一方向上，多个第一封孔部与多个穿孔重叠，第一方向垂直于基板的延伸方向。多个第二封孔部配置于多个封孔以与相对应的多个第一封孔部形成多个封孔结构，其中多个第一封孔部与多个第二封孔部的材料不同。

本发明另提供一种电容式换能装置的制造方法，包括下列步骤：依序提供基板、下电极以及牺牲层；依序配置振荡元件以及上电极至下电极并覆盖牺牲层；在振荡元件上形成多个穿孔并移除牺牲层以形成空腔；配置第一镀膜层以覆盖振荡元件以及上电极，第一镀膜层中穿过多个穿孔的一部份在下电极形成多个第一封孔部，第一镀膜层的另一部份形成保护部；配置第二镀膜层以覆盖第一镀膜层，第二镀膜层中位在多个穿孔的一部份形成多个第二封孔部；配置光阻材料在于多个第二封孔部；以及移除第二镀膜层的另一部份，其中相对应的多个第一封孔部与多个第二封孔部形成为多个封孔结构，且多个第一封孔部与多个第二封孔部的材料不同。

基于上述，在本发明的电容式换能装置中，振荡元件用以作为振荡部，第一镀膜层用以作为覆盖振荡元件及上电极的保护部以及封孔结构中的第一封孔部。第二镀膜层用以作为封孔结构中的第二封孔部。如此一来，可不需对保护部及封孔结构进行蚀刻制程，进而可提高保护部的均匀程度以维持振荡部在振荡时的稳定性，从而使电容式换能装置获得良好的测量品质，且由于第一镀膜层在垂直方向上的镀膜高度一致，故将可避免板面翘曲。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的电容式换能装置的剖面示意图。