[发明专利]一种电容式微机械超声换能器的工艺制造方法

权利要求书

1.一种电容式超声换能器工艺制造方法，包括：

步骤S1：选用硅片作为底部电极和基板。

步骤S2：在所述基板上表面涂覆牺牲层全涂层；

步骤S3：在所述牺牲层全涂层上表面涂覆掩蔽层全涂层并进行图案化，形成掩蔽层；

步骤S4：将经过步骤S3处理后的基板浸入显影剂中蚀刻牺牲层全涂层和掩蔽层暴露区域；

步骤S5：将经过步骤S4处理后的基板浸入有机溶剂中去除所有掩蔽层，形成牺牲层图案，所述牺牲层包括位于中部的空腔、十字形交叉牺牲通道以及四个牺牲通道孔；

步骤S6：在所述牺牲层上表面涂覆具有绝缘性能的振膜层全涂层并进行图案化，形成振膜层；

步骤S7：在所述振膜层上表面涂覆剥离层全涂层并进行图案化，形成剥离层；

步骤S8：在所述剥离层上表面蒸发金属层全涂层；

步骤S9:将经过步骤S8处理的基板浸入溶剂中剥离振元剥离层和部分金属层全涂层，形成金属层图案，从而形成上电极；

步骤S10：将经过步骤S9处理的基板浸入腐蚀剂中，腐蚀剂通过牺牲通道孔进入牺牲通道，从而逐渐释放牺牲层形成空腔；

步骤S11:在所述牺牲层释放完毕后密封牺牲通道孔，形成密封层，得到电容式微机械超声换能器完整振元。

2.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，牺牲层全涂层、掩蔽层全涂层、振膜层全涂层、剥离层全涂层均采用旋涂法，从而使得牺牲层空腔、十字形交叉牺牲通道以及四个牺牲通道孔厚度一致。

3.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，牺牲层空腔为圆形空腔，牺牲层牺牲通道孔为三角形。

4.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，掩蔽层采用光刻工艺，将正性光刻胶S1813曝光显影后形成图案。

5.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，剥离层采用光刻工艺，将正性光刻胶AZP4620曝光显影后形成图案。

6.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，振膜层采用光刻工艺，将负性光刻胶SU8胶曝光显影后形成图案；剥离层采用剥离工艺，剥离层上表面的金属层与剥离层一起剥离。

7.根据权利要求1所述的工艺制造方法，其特征在于，在剥离层上表面蒸发金属层全涂层时，采用蒸发定向沉积工艺。

8.一种电容式微机械超声换能器振元，其特征在于，包括作为底电极的硅片基板、位于中部的空腔、牺牲通道、牺牲通道孔、振膜层、上电极、密封层、薄膜支撑壁；所述空腔与牺牲通道相连通，所述牺牲通道为从空腔向外延伸的十字形交叉状，在牺牲通道的每个端部各设置一个牺牲通道孔；所述振膜层同时作为绝缘层；所述空腔位于硅片基板与振膜层之间；所述支撑壁环绕在空腔四周；在每个牺牲通道孔内填充有密封层；所述上电极位于振膜层的上表面与密封层之间。

9.一种电容式微机械超声换能器振元，其特征在于，牺牲层空腔为圆形空腔，牺牲层牺牲通道孔为三角形。

10.一种电容式微机械超声换能器振元，其特征在于，所述的振膜层的材质为SU8胶。