軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片及其制備方法

專利名稱：軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片及其制備方法
技術領域：
本發明涉及硅微壓電傳聲器領域，特別涉及一種硅微壓電傳聲器芯片及其制備 方法。
背景技術：
.
硅微傳聲器主要由壓電式和電容式兩種，硅微壓電傳聲器由壓電層、振動膜、 金屬電極組成。相對于硅微電容傳聲器而言，壓電傳聲器具有結構簡單，不需要置 偏電壓；阻抗低，可以作為發射器，實現既接收又發射；可應用于微型傳聲器、超 聲成像、水聽器。但是其靈敏度比較低，限制其靈敏度的一個重要因素是由于振動 膜的應力比較大，所以傳聲器在振動時，壓電層由于應變小而引起傳聲器的靈敏度 比較低。為了降低振動膜的應力，提高傳聲器的靈敏度，就有必要設計新型的傳聲 器結構。

發明內容
本發明的目的在于設計一種新型結構的傳聲器，以提高傳聲器的靈敏度。為 此，本發明提出一種防聲漏軟支撐橋式結構硅微壓電傳聲器芯片，這種換能器芯片 中，通過在振動膜的一對對邊刻蝕兩條狹縫，從而使振動膜的兩邊自由，使振動膜 成為橋式振動膜，相對于具有四邊固支傳統振動膜的壓電傳聲器，這種結構由于振 動膜只有兩邊固支，振動膜另外兩長邊的應力得到釋放，所以換能器在工作時，會 引起壓電層更大的應變，從而會明顯提高傳聲器的靈敏度。但是這個狹縫會造成聲 漏，影響傳聲器靈敏度。為了防止聲漏問題，在兩條狹縫的上面沉積聚酰亞胺膜， 由于聚酰亞胺膜質地柔軟，所以對振動膜的振動影響有限，同時又能有效防止由于 狹縫的存在引起的聲漏問題，這樣就構成一種防聲漏軟支撐橋式結構硅微壓電傳聲 器，它應具有較高的靈敏度。另外還需要說明的是，懸臂梁結構比之這種橋式梁結 構而言，受力作用時，具有較大的應變，從而具有更高的靈敏度。但是懸臂梁結構 需要仔細的控制襯底層，有時還需要更復雜的多層結構，以控制殘余應力，否則懸 空端會產生強烈的自發巻曲而使整個懸臂梁結構失穩。而橋式結構由于兩端支撐，而不會使振動膜產生巻曲，雖然這樣會少許喪失一些靈敏度，但還是值得的。本發 明的目的是這樣實現的
本發明提供的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其包括
一硅基片h所述硅基片1中心設有通過體刻蝕形成的上小下大的方錐形孔；所 述硅基片1正面依次覆有第一氮化硅膜層2、 二氧化硅膜層3、第二氮化硅膜層4， 所述硅基片1背面依次覆有第三氮化硅膜層5和第四氮化硅膜層6;所述第三氮化硅 膜層5和第四氮化硅膜層6中心設有與硅基片1背面上的方孔相同尺寸的方孔;所述
硅基片1正面方孔之上對應的第一氮化硅膜層2、 二氧化硅膜層3和第二氮化硅膜層 4構成方形復合振動膜，該方形復合振動膜的一對對邊分別刻蝕一條貫穿所述方形復 合振動膜的垂向狹縫41，所述垂向狹縫41的垂向投影位于所述硅基片1正面上方孔 邊緣內側；
沉積于所述方形振動膜上并圖形化形成的下電極8;所述下電極8為用真空蒸鍍 設備或濺射設備制備的0.01 1，厚度的鋁下電極，或為由Cr層和Au層構成的Cr/Au 復合下電極，或為由Ti層和Pt層構成的Ti/Pt復合下電極；所述Cr層和Ti層厚度
均為0. 01~0. l卩m;所述Au層和Pt層厚度均為0. 05~0. 5pm; 沉積于所述下電極8上并圖形化形成的壓電薄膜9;
沉積于所述壓電薄膜9表面上的圖形化的上電極11; 沉積于所述硅基片1正面上各部件之上的圖形化的聚酰亞胺膜7;
刻蝕有垂向狹縫41的方形復合振動膜和聚酰亞胺膜7共同構成軟支撐防聲漏橋
式振動膜。
本發明提供的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，還可包括沉積于所述壓電薄膜9
與上電極11之間的氧化硅膜保護層10;所述垂向狹縫41貫穿所述形復合振動膜和
所述氧化硅膜保護層10。
所述的狹縫41的寬度為0.1~200^。
所述壓電膜9為氧化鋅壓電膜、氮化鋁壓電膜、鋯鈦酸鉛壓電膜、鈣鈦礦型壓 電膜或有機壓電膜。
所述的壓電膜層9的厚度為0.1~10，。 所述的聚酰亞胺膜7厚度為0.01 10y/7 。
所述的第一氮化硅膜層2、 二氧化硅膜層3和第二氮化硅膜層4的厚度均為
0.1 2jLZ)T7。
本發明提供的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片的制備方法，其步驟如下1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水將硅基片1 沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備在硅基片1正面沉積厚度為0.1 2y雙的第一氮化硅膜 層2，在硅基片1背面淀積厚度為0.1 2^的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.1 2/^的 二氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4和第四氮化硅掩膜層6
利用低壓化學氣相沉積設備在二氧化硅膜層3上淀積厚度為0.1 2^z/的第二氮化 硅膜層4，在第三氮化硅掩膜層5上淀積厚度為0.1 2y瓜的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
(a) 利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層4上制備0.01 1;l^厚度 的A1下電極層；或者
利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層4上依次制備0.01~0.1yffl厚 度的Cr和Au層，形成Cr/Au下電極復合層；或者
利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層4上依次制備0.01~0.1/^厚 度的Ti和Pt層，形成Ti/Pt下電極復合層；
(b) 利用圖形化技術對所述Al下電極層、Cr/Au下電極復合層或Ti/Pt下電極 復合層進行圖形化制得圖形化的下電極，完成下電極8的制備；
6) 在下電極8表面上制備壓電膜9
在下電極8的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕 液腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 在壓電膜9上直接制備上電極11;或者在壓電膜9上先制備氧化硅膜保護層 10，再在該氧化硅膜保護層10上制備上電極11:
(a)所述在壓電膜9上直接制備上電極11為 在硅片正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次真空蒸鍍或磁 控濺射0.01~0.1一厚度的Cr層和0.05 0.5戸厚度的Au層；或利用真空蒸鍍設備或 濺射設備制備0.01 lp范厚度的Al或Pt層以形成上電極金屬膜層；用丙酮去光刻膠， 完成上電極ll的制備；(b)所述在壓電膜9上先制備氧化硅膜保護層10，再在該氧化硅膜保護層10上 制備上電極ll為
在硅基片正面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.01~0.5^氧 化硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；
在氧化硅膜保護層IO表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次
真空蒸鍍或磁控濺射0.01~0.1/^厚度的Cr層和0.05~0.5廬厚度的Au層；或利用真 空蒸鍍設備或濺射設備制備O.Ol-l戸厚度的Al或Pt層以形成上電極金屬膜層；用 丙酮去光刻膠，完成上電極11的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面的第四氮化硅膜層6上涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙
面曝光，在硅基片1背面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第
三氮化硅膜層5和第四氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完 成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35%K0H溶液進行體刻蝕，刻透硅基片， 完全釋放出得到其中心處具有上小下大方錐形孔的硅基片1;
所述硅基片1正面方孔之上對應的第一氮化硅膜層2、 二氧化硅膜層3和第二氮 化硅膜層4構成方形復合振動膜；
9) 在硅基片1中心處的上小下大方錐形孔表面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制 備0.01~10^厚度的Al支撐層12，作為刻蝕狹縫時的支撐層；
狹縫刻蝕時的掩膜層為光刻膠掩膜層或A1掩膜層；在使用光刻膠掩膜層時，則 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻蝕所需的光刻膠掩膜；在使用 Al掩膜層，則在硅基片1正面沉積0.01~1^ Al膜，利用剝離或腐蝕的方法圖形化 Al膜，形成狹縫刻蝕所需的A1掩膜；
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕；在利用濕 法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅膜保護層10時，硅基片1背面涂覆光刻膠，以 保護背面的A1支撐層12;同時在狹縫刻蝕完后，腐蝕去除正面的掩膜層，并用丙酮 去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為0.1 200y切；11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充；
12) 在硅基片1正面之上的各部件的最外層之上制備厚度為0.01~10^聚酰亞胺 膜，并對其進行圖形化，露出上下電極的壓焊觸頭；
13) 在聚酰亞胺膜上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層；把硅 基片l放入腐蝕液，腐蝕所述Al支撐層12和填充狹縫的Al或Zn0層，釋放出狹縫 和方形復合振動膜，用丙酮去除正面的光刻膠，完成軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯 片的制備。
本發明在硅基片正面依次沉積第一氮化硅膜層、二氧化硅膜層和第二氮化硅膜 層，形成由第一氮化硅膜層、二氧化硅膜層、第二氮化硅膜層構成的復合振動膜， 同時在硅基片背面也形成兩層氮化硅膜層(第三氮化硅膜層和第四氮化硅膜層)；然 后在復合振動膜之上先后淀積金屬下電極、壓電層以及上電極；對硅基片背面的氮 化硅膜層進行光刻、刻蝕，形成體刻蝕所需的掩膜；體刻蝕，刻蝕完體硅，釋放出 復合振動膜，并在硅基片的背面沉積A1層，作為正面狹縫刻蝕時，對振動膜的支撐 層；分別通過干法和濕法刻蝕技術在復合振動膜的兩條對邊上刻蝕出狹縫，使方形 振動膜變成橋式振動膜；在硅基片正面沉積ZnO或Al犧牲層，并圖形化，完成狹縫 的填充；在硅基片的正面沉積聚酰亞胺膜，并圖形化露出電極的壓焊觸頭；腐蝕背 面的A1層支撐層和狹縫中的犧牲層，完成本發明軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片的 制備。本發明的方法制備軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片具有防聲漏橋式結構，可 以明顯提高傳聲器的靈敏度，并且此傳聲器的實現工藝兼容性好、方便可行。
本發明的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片采用橋式結構振動膜代替方形振動 膜，為了防止聲漏又在形成橋式結構的狹縫上沉積聚酰亞胺膜，這樣即防止了聲漏 現象，又能保證在振動時，壓電層能產生較大的應變，最終形成具有防聲漏橋式結 構的硅微壓電傳聲器。
本發明的優點在于本發明中首次把防聲漏橋式結構應用到硅微壓電傳聲器的振 動膜中，這樣振動膜由于具有橋式結構，所以在振動的過程中，會產生大的應變。 為了防止橋式結構傳聲器存在的通過兩邊狹縫的漏聲問題，在狹縫的上面沉積聚酰 亞胺膜，由于聚酰亞胺膜比較軟，所以對振動膜的振動產生的影響不會太大，同時 又能夠有效防止聲漏現象。

圖1為氮化硅膜層/二氧化硅膜層/氮化硅膜層復合膜形成后傳聲器的剖面圖2為底電極形成后傳聲器的剖面示意圖3為壓電層和頂電極形成后傳聲器的剖面示意圖4為深度體硅刻蝕后傳聲器的剖面示意圖5為狹縫刻蝕后傳聲器的剖面示意圖6為狹縫刻蝕后傳聲器的俯視示意圖7為本發明的剖面示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，將詳細敘述本發明的實施方案。
實施例l，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5^ 的第一氮化 硅膜層2和硅基片1反面上沉積厚度為0.5戸的氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5^7的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5聲的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.04pw厚度的Cr和0.1^厚度的Au， 以形成下電極復合層，并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備厚度為ly歷ZnO壓電膜；
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.2;L^氧化
硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層IO的制備；
在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次 真空蒸鍍或磁控濺射0.04^厚度的O層和O.lp厚度的Au層，用丙酮去光刻膠， 完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第一氮化硅膜層5和第二 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35G/。KOH溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1反面利用真空電子束蒸鍍設備制備0.5y忍厚度的Al支撐層12， 作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1的正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻 蝕所需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去除光刻膠。同時在狹縫刻蝕完后，去 除正面的掩膜層，狹縫的寬度為l(V歷。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或Zn0層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片l正面制備厚度為0.5y/z;聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片(1)放入Al和Zn0的腐蝕液，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或Zn0 層，釋放出狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。實施例2，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5yM的第一氮化 硅膜層2和硅基片1反面上沉積厚度為0.5戸的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.5^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5/^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5^的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.3聲厚度的A1層，形成下電極層。 并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備1.5^/厚度的壓電膜ZnO;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll
在硅基片正面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.2p雙氧化硅薄 膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；
在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再利用 電子束蒸發設備制備0.3yz/7厚度的Al層；用丙酮去光刻膠，完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入3596KOH溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1反面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備0.8y 厚度的Al支撐層 12，作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫 刻蝕所需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去除光刻膠。同時在狹縫刻蝕完后，去 除正面的掩膜層，狹縫的寬度為15聲。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.8;L^聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片l放入腐蝕液中，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層，釋放出 狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例3，釆用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片l
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5/^的第一氮化 硅膜層2和硅基片1反面上沉積厚度為0.5;^的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.8j^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5;^的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.04戸厚度的Cr和O.l戸厚度的Au，
以形成下電極復合層，并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備厚度為lp壓電膜ZnO;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極11
在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.2y雙氧化 硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；
在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次 真空蒸鍍或磁控濺射0.04，厚度的Cr層和O.l戸厚度的Au層，用丙酮去光刻膠， 完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35%K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1反面利用真空電子束蒸鍍設備制備ly雙厚度的Al支撐層12，作 為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻蝕所 需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕；在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去除光刻膠；同時在狹縫刻蝕完后，去 除正面的掩膜層，狹縫的寬度為20一。11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充；
12) 在硅基片1正面制備厚度為l戸聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片l放入腐蝕液，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層，釋放出狹 縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例4，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片l
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5^;的第一氮化 硅膜層2和硅基片(1)背面上沉積厚度為0.5^的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5/^的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.3^厚度的A1層，形成下電極層。 并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備1.2y頂厚度的壓電膜ZnO;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.2yw氧化 硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；
在氧化硅膜保護層IO表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再利用 電子束蒸發設備制備0.3^;厚度的Al層；用丙酮去光刻膠，完成上電極11的制備;
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35%K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1反面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備1.5y雙厚度的Al支撐層 12，作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫 刻蝕所需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去除光刻膠；同時在狹縫刻蝕完后，去 除正面的掩膜層，狹縫的寬度為30y加。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為L2戸聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片l放入腐蝕液中，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層，釋放出 狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。實施例5，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1,之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5y/z;的第一氮化 硅膜層2和硅基片1反面上沉積厚度為0.5p的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為1.2戸的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5y/;;的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5戸的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.3戸厚度的A1層，形成下電極層。 并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備L2p///厚度的壓電膜A1N;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極11
在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為 硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；
在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再利用 電子束蒸發設備制備0.3^厚度的A1層；用丙酮去光刻膠，完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35%K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1背面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備2^厚度的A1支撐層(12)， 作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻蝕 所需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去除光刻膠；同時在狹縫刻蝕完后，去 除正面的掩膜層，狹縫的寬度為5(V歷。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.3戸聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片(1)放入腐蝕液中，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層，釋 放出狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例6，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5;^的第一氮化 硅膜層2和硅基片1背面上沉積厚度為0.5聲的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.2^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5;^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5戸的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.02p厚度的Ti和0.1聲厚度的Pt， 以形成下電極復合層，并利用圖形化技術圖形化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備厚度為lp壓電膜PZT;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極11
在壓電膜9表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次利用磁控 濺射設備制備0.02p厚度的Ti和O.l聲厚度的Pt，用丙酮去光刻膠，完成上電極 11的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35%K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1背面利用真空電子束蒸鍍設備制備0.5^雙厚度的Al支撐層12， 作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面沉積0.5/^ Al膜，利用剝離或腐蝕的方 法圖形化A1膜，形成狹縫刻蝕所需的A1掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用濕法腐蝕腐蝕二氧化硅 膜層3時，硅基片1背面要涂覆光刻膠，以保護背面的A1支撐層12，同時在狹縫刻 蝕完后，腐蝕去除正面的掩膜層，并用丙酮去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為10p忍。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.5/^聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。13)在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片(1)放入腐蝕液中，腐蝕硅基片1背面的Al支撐層12和填充狹縫的Al或 Zn0層，釋放出狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例7，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟
如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5p/^的第一氮化 硅膜層2和硅基片1背面上沉積厚度為0.5戸的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.5/^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5j^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5聲的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.02戸厚度的Ti和0.2^厚度的Pt， 形成下電極層。并利用圖形化技術圖形化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備1.5;^厚度的壓電膜PZT;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll
在壓電膜9表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再利用濺射設備
制備02^厚度的Pt;用丙酮去光刻膠，完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背
面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四
氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35y。K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1反面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備0.8;^厚度的Al支撐層 12，作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面沉積0.5yffl Al膜，利用剝離或腐蝕 的方法圖形化A1膜，形成狹縫刻蝕所需的Al掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕。在利用濕法腐蝕腐蝕二氧化硅 膜層3時，硅基片1背面要涂覆光刻膠，以保護背面的A1支撐層12;同時在狹縫刻 蝕完后，腐蝕去除正面的掩膜層，并用丙酮去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為15/^。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.8;^聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片l放入腐蝕液中，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層，釋放出 狹縫和 振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例8，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟 如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5j^的第一氮化 硅膜層2和硅基片1反面上沉積厚度為0.5戸的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為1.5/^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5;^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5F的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.02戸厚度的Ti和0.2聲厚度的Pt， 形成下電極層；并利用圖形化技術圖形化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備2.5^厚度的壓電膜BaTiO:;;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll
在硅基片正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再利用濺射設備制 備0.3yw厚度的Al;用丙酮去光刻膠，完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背
面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35。/。KOH溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1背面利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備3聲厚度的Al支撐層12， 作為刻蝕狹縫時的支撐層；在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻蝕 所需的光刻膠掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕；在利用濕法腐蝕腐蝕二氧化硅 膜層3時，硅基片1背面要涂覆光刻膠，以保護背面的A1支撐層12，腐蝕完后，去 除光刻膠；同時在狹縫刻蝕完后，去除正面的掩膜層，狹縫的寬度為100y取
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充；
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.3^^聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。13)在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片l放入腐蝕液中，腐蝕背面Al支撐層12和填充狹縫的Al或Zn0層，釋放出 狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例9，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步驟
如下
1) 清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈；
2) 淀積第一氮化硅膜層2
利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5/^的第一氮化 硅膜層2和硅基片1背面上沉積厚度為0.5聲的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.2^的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5/^的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5^的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.04戸厚度的Cr和O.l戸厚度的Au， 以形成下電極復合層，并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備厚度為l戸壓電膜ZnO;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極ll
在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.2^氧化 硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層10的制備；在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次 真空蒸鍍或磁控濺射0.04^厚度的Cr層和O.l戸厚度的Au層，用丙酮去光刻膠， 完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35"/。K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕, 完全釋放出方形復合振動膜。
9) 在硅基片1背面利用真空電子束蒸鍍設備制備0.5^z/厚度的Al支撐層12， 作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面沉積0.5ym Al膜，利用剝離或腐蝕的方 法圖形化A1膜，形成狹縫刻蝕所需的A1掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層IO進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕；在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12;同時在狹縫刻蝕完后，腐蝕去除正面的掩膜層，并 用丙酮去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為25y化
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為0.8^聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片1放入腐蝕液中，腐蝕硅基片背面的Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層， 釋放出狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
實施例10，采用本發明制備方法制備一軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其步 驟如下
O清洗硅基片1
先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片1，之后再用去離子水沖洗干凈； 2)淀積第一氮化硅膜層2 25利用低壓化學氣相沉積設備分別在硅基片1正面沉積上厚度為0.5^ 的第一氮化 硅膜層2和硅基片1背面上沉積厚度為0.5p的第三氮化硅掩膜層5;
3) 淀積二氧化硅膜層3
利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層2上淀積厚度為0.5^/的二 氧化硅膜層3;
4) 淀積第二氮化硅膜層4
利用低壓化學氣相沉積設備分別淀積在二氧化硅膜層3上厚度為0.5yyz/的第二氮 化硅膜層4和在第三氮化硅掩膜層5上厚度為0.5^的第四氮化硅掩膜層6;
5) 制備下電極8
在第二氮化硅膜層4上，利用濺射設備制備0.04p厚度的Cr和O.l一厚度的Au， 以形成下電極復合層，并利用圖形化技術形成化下電極8;完成下電極8的制備；
6) 制備壓電膜9
在下電極8的表面上制備厚度為l聲壓電膜ZnO;
在壓電膜的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐蝕液 腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜9，去除殘余光刻膠，完成壓電膜9制備；
7) 制備上電極11
在壓電膜9的表面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為 硅薄膜保護層；
在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層IO的制備；
在氧化硅膜保護層10表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次 真空蒸鍍或磁控濺射0.04^厚度的Cr層和0.1^/厚度的Au層，用丙酮去光刻膠， 完成上電極ll的制備；
8) 體硅刻蝕
在硅基片1背面涂正性光刻膠，利用雙面曝光機進行雙面曝光，在硅基片1背 面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技術刻蝕第三氮化硅膜層5和第四 氮化硅膜層6，在背面形成體刻蝕掩膜；去除殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；
用體刻蝕夾具將硅基片1密封固定，放入35y。K0H溶液進行體刻蝕，完成體刻蝕， 完全釋放出方形復合振動膜。9) 在硅基片1背面利用真空電子束蒸鍍設備制備0.8 ^厚度的Al支撐層12， 作為刻蝕狹縫時的支撐層。在硅基片1正面沉積0.5^7 Al膜，利用剝離或腐蝕的方 法圖形化Al膜，形成狹縫刻蝕所需的Al掩膜。
10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層2、第二氮化硅膜層4進行刻蝕，利用濕法 腐蝕對二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10進行腐蝕，完成狹縫的刻蝕；在利用 濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層3和氧化硅薄膜保護層10時，硅基片1背面要涂覆光刻 膠，以保護背面的A1支撐層12;同時在狹縫刻蝕完后，腐蝕去除正面的掩膜層，并 用丙酮去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為45/^。
11) 在硅基片1正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充。
12) 在硅基片1正面制備厚度為l戸聚酰亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上 下電極的壓焊觸頭。
13) 在硅基片1正面上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層。把 硅基片1放入腐蝕液中，腐蝕硅基片背面的Al支撐層12和填充狹縫的Al或ZnO層， 釋放出狹縫和振動膜，并用丙酮去除正面的光刻膠，完成器件的制備。
本發明實施方案中壓電膜9還可以為有機壓電膜，如PVDF，以及其他鈣鈦礦型 壓電膜。
權利要求
1、一種軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，其包括一硅基片(1)；所述硅基片(1)中心設有通過體刻蝕形成的上小下大的方錐形孔；所述硅基片(1)正面依次覆有第一氮化硅膜層(2)、二氧化硅膜層(3)、第二氮化硅膜層(4)，所述硅基片(1)背面依次覆有第三氮化硅膜層(5)和第四氮化硅膜層(6)；所述第三氮化硅膜層(5)和第四氮化硅膜層(6)中心設有與硅基片(1)背面上的方孔相同尺寸的方孔；所述硅基片(1)正面方孔之上對應的第一氮化硅膜層(2)、二氧化硅膜層(3)和第二氮化硅膜層(4)構成方形復合振動膜，該方形復合振動膜的一對對邊分別刻蝕一條貫穿所述方形復合振動膜的垂向狹縫(41)，所述垂向狹縫(41)的垂向投影位于所述硅基片(1)正面上方孔邊緣內側；沉積于所述方形振動膜上并圖形化形成的下電極(8)；所述下電極(8)為用真空蒸鍍設備或濺射設備制備的0.01～1μm厚度的鋁下電極，或為由Cr層和Au層構成的Cr/Au復合下電極，或為由Ti層和Pt層構成的Ti/Pt復合下電極；所述Cr層和Ti層厚度均為0.01～0.1μm；所述Au層和Pt層厚度均為0.05～0.5μm；沉積于所述下電極(8)上并圖形化形成的壓電薄膜(9)；沉積于所述壓電薄膜(9)表面上的圖形化的上電極(11)；沉積于所述硅基片(1)正面上各部件之上的圖形化的聚酰亞胺膜(7)；刻蝕有垂向狹縫(41)的方形復合振動膜和聚酰亞胺膜(7)共同構成軟支撐防聲漏橋式振動膜。
2、 按權利要求l所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，還包括 沉積于所述壓電薄膜(9)與上電極(11)之間的氧化硅膜保護層(10);所述垂向 狹縫(41)貫穿所述形復合振動膜和所述氧化硅膜保護層(10)。
3、 按權利要求l所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，所述的 狹縫(41)的寬度為0.1 20(V切。
4、 按權利要求l所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，所述壓 電膜(9)為氧化鋅壓電膜、氮化鋁壓電膜、鋯鈦酸鉛壓電膜、鈣鈦礦型壓電膜或有 機壓電膜。
5、 按權利要求1或4所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，所 述的壓電膜層(9)的厚度為0.1~10/^ 。
6、 按權利要求l所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，所述的 聚酰亞胺膜(7)厚度為0.01 10jLi歷。
7、 按權利要求l所述的軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片，其特征在于，所述的 第一氮化硅膜層(2)、 二氧化硅膜層(3)和第二氮化硅膜層(4)的厚度均為0.1~2^。
8、 一種權利要求l所述軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片的制備方法，包括以下 步驟1) 清洗硅基片(1)先分別用酸性清洗液和堿性清洗液清洗硅基片(1)，之后再用去離子水將硅基 片(1)沖洗干凈；2) 淀積第一氮化硅膜層(2)利用低壓化學氣相沉積設備在硅基片(1)正面沉積厚度為0.1 2j^的第一氮化 硅膜層(2)，在硅基片(1)背面淀積厚度為0.1 2/^的第三氮化硅掩膜層(5);3) 淀積二氧化硅膜層(3)利用等離子輔助化學氣相沉積設備在第一氮化硅膜層(2)上淀積厚度為0.1~2yffl 的二氧化硅膜層(3);4) 淀積第二氮化硅膜層(4)和第四氮化硅掩膜層(6)利用低壓化學氣相沉積設備在二氧化硅膜層(3)上淀積厚度為(U 2p的第二 氮化硅膜層(4)，在第三氮化硅掩膜層(5)上淀積厚度為0.1 2;^的第四氮化硅掩 膜層(6);5) 制備下電極(8)(a) 利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層(4)上制備0.01 1^厚 度的A1下電極層；或者利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層(4)上依次制備0.01 0.1p厚 度的Cr和Au層，形成Cr/Au下電極復合層；或者利用真空蒸鍍設備或濺射設備在第二氮化硅膜層(4)上依次制備0.01 0.1^厚 度的Ti和Pt層，形成Ti/Pt下電極復合層；(b) 利用圖形化技術對所述Al下電極層、Cr/Au下電極復合層或Ti/Pt下電極 復合層進行圖形化制得圖形化的下電極，完成下電極(8)的制備；6) 在下電極(8)表面上制備壓電膜(9)在下電極(8)的表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成壓電膜光刻圖形；用腐 蝕液腐蝕壓電膜，形成所需圖形的壓電膜(9)，去除殘余光刻膠，完成壓電膜(9) 制備；7) 在壓電膜(9)上直接制備上電極(11);或者在壓電膜(9)上先制備氧化 硅膜保護層(10)，再在該氧化硅膜保護層(10)上制備上電極(11):(a)所述在壓電膜(9)上直接制備上電極(11)為 在硅片正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再依次真空蒸鍍或磁 控濺射0.01 0.1a^厚度的Cr層和0.05 0.5^厚度的Au層；或利用真空蒸鍍設備或 濺射設備制備0.01~1戸厚度的Al或Pt層以形成上電極金屬膜層；用丙酮去光刻膠， 完成上電極(11)的制備；(b)所述在壓電膜(9)上先制備氧化硅膜保護層(10)，再在該氧化硅膜保護層 (10)上制備上電極(11)為在硅基片正面上，利用等離子輔助化學氣相沉淀裝置淀積厚度為0.01 0.5p歷氧 化硅薄膜保護層；在保護層表面上涂正性光刻膠，光刻曝光，形成保護層光刻圖形；利用高密度 等離子刻蝕機進行光刻腐蝕，腐蝕氣體為六氟化硫，形成保護層圖形；去除殘余光 刻膠，完成氧化硅薄膜保護層(10)的制備；在氧化硅膜保護層(10)表面上涂光刻膠，光刻曝光，形成上電極反圖形；再 依次真空蒸鍍或磁控濺射O.O"O.l戸厚度的Cr層和0.05~0.5聲厚度的Au層；或利 用真空蒸鍍設備或濺射設備制備0.01~1戸厚度的Al或Pt層以形成上電極金屬膜層； 用丙酮去光刻膠，完成上電極(11)的制備；8) 體硅刻蝕在硅基片(1)背面的第四氮化硅膜層(6)上涂正性光刻膠，利用雙面曝光機 進行雙面曝光，在硅基片(1)背面上形成體刻蝕掩膜光刻圖形，并利用干法刻蝕技 術刻蝕第三氮化硅膜層(5)和第四氮化硅膜層(6)，在背面形成體刻蝕掩膜；去除 殘余光刻膠，完成體刻蝕掩膜制備；用體刻蝕夾具將硅基片(1)密封固定，放入35%KOH溶液進行體刻蝕，刻透硅 基片，完全釋放出得到其中心處具有上小下大方錐形孔的硅基片(1);所述硅基片(1)正面方孔之上對應的第一氮化硅膜層(2)、 二氧化硅膜層(3) 和第二氮化硅膜層(4)構成方形復合振動膜；9) 在硅基片(1)中心處的上小下大方錐形孔表面利用真空蒸鍍設備或濺射設 備制備0.01~10/^厚度的Al支撐層(12)，作為刻蝕狹縫時的支撐層；狹縫刻蝕時的掩膜層為光刻膠掩膜層或A1掩膜層；在使用光刻膠掩膜層時，則 在硅基片(1)正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成狹縫刻蝕所需的光刻膠掩膜；在使用A1掩膜層，則在硅基片(1)正面沉積0.01 1聲A1膜，利用剝離或腐蝕的方法圖 形化A1膜，形成狹縫刻蝕所需的A1掩膜；10) 利用干法刻蝕對第一氮化硅膜層(2)、第二氮化硅膜層(4)進行刻蝕，利 用濕法腐蝕對二氧化硅膜層(3)和氧化硅膜保護層(10)進行腐蝕，完成狹縫的刻 蝕；在利用濕法腐蝕腐蝕二氧化硅膜層(3)和氧化硅膜保護層(10)時，硅基片(1) 背面涂覆光刻膠，以保護背面的A1支撐層(12);同時在狹縫刻蝕完后，腐蝕去除 正面的掩膜層，并用丙酮去除背面的光刻膠，狹縫的寬度為0.1 200y邁；11) 在硅基片(1)正面上涂光刻膠，光刻曝光，形成填充狹縫所需掩膜的圖形， 利用真空蒸鍍設備或濺射設備制備與狹縫深度相同厚度的Al層，或者利用濺射設備 制備與狹縫深度相同厚度的ZnO層，用丙酮去光刻膠，圖形化Al層或ZnO層，完成 狹縫的填充；12) 在硅基片(1)正面之上的各部件的最外層之上制備厚度為O.Ol-l(V邁聚酰 亞胺膜，并對其進行圖形化，露出上下電極的壓焊觸頭；13) 在聚酰亞胺膜上涂光刻膠，作為釋放狹縫和振動膜時正面的保護層；把硅 基片(1)放入腐蝕液，腐蝕所述A1支撐層(12)和填充狹縫的Al或ZnO層，釋放 出狹縫和方形復合振動膜，用丙酮去除正面的光刻膠，完成軟支撐橋式硅微壓電傳 聲器芯片的制備。
全文摘要
一種軟支撐橋式硅微壓電傳聲器芯片包括中心設由上小下大方錐形孔的硅基片，其正面覆有由第一氮化硅膜層、二氧化硅膜層和第二氮化硅膜層構成的方形復合振動膜，硅基片背面依次覆有第三和第四氮化硅膜層；第三和第四氮化硅膜層有中心方孔；振動膜一對對邊分別刻蝕一條貫穿振動膜的垂向狹縫，狹縫的垂向投影位于硅基片正面方孔邊緣內側；依次沉積于振動膜上的下電極、壓電薄膜和上電極；沉積于硅基片正面各部件上的聚酰亞胺膜；刻蝕有垂向狹縫的復合振動膜和聚酰亞胺膜共同構成軟支撐防聲漏橋式振動膜；該振動膜兩邊被固支，振動過程中會產生應變；為防止傳聲器存在的通過狹縫產生漏聲，在狹縫上面沉積軟性的聚酰亞胺膜，可有效防止聲漏現象。
文檔編號H04R17/02GK101646117SQ20091007894
公開日2010年2月10日 申請日期2009年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者劉夢偉, 聯 徐, 李俊紅, 汪承灝 申請人:中國科學院聲學研究所