[其他]CMOS上的PMUT的單片集成器件

有效

• 申請號: 201890000928.1
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN211957689U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 紹達拉潘迪安·莫罕拉吉;坎帝馬翰帝·阿君庫馬爾
• 申請（專利權）人: 矽特拉馬來西亞有限公司
• 主分類號: H01L41/09
• 分類號: H01L41/09;H01L27/20;B06B1/06;B81B3/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種單片集成器件，其特征在于，所述單片集成器件包括：

一基板層(101)，作為該器件的基底；

一介電隔層(102)，配置于該基板層(101)的頂部并位于一保護層(103)的下方；

一電子線路，形成于該介電隔層(102)之內，并為該基板層(101)所支撐，該電子電路包括由一個或多個間隔的金屬(204)構成的多個金屬層；以及

至少一微機械超聲波換能器，每個該微機械超聲波換能器包含：

一底部電極(301)，配置于該保護層(103)的頂部且連接至該電子線路；

一壓電體(302)，配置于該底部電極(301)的頂部；以及

一彈性層(304)，位于該壓電體(302)的頂部；

其中該單片集成器件在每個微機械超聲波換能器下方形成有空腔(306)，該空腔(306)從保護層(103)延伸到介電隔層(102)的一部分。

2.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中底部電極被分成兩半。

3.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其特征在于，所述單片集成器件還包括一頂部電極(303)，其位于彈性層(304)與壓電體(302)之間。

4.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其特征在于，所述單片集成器件還包括一電連接結構(305)，其配置于彈性層(304)的一端或兩端的下面并連接至所述電子線路。

5.一種如權利要求4所述的單片集成器件，其中該電連接結構(305)具有一基底部，用來連接至一鄰接微機械超聲波換能器的底部電極(301)。

6.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中該電子線路包括位于該基板層(101)中的至少一源極與漏極元件(201)。

7.一種如權利要求6所述的單片集成器件，其中該電子線路包括位于該介電隔層(102)中的至少一柵極(202)，每個柵極連接至所述源極與漏極元件(201)。

8.一種如權利要求6所述的單片集成器件，其中該電子線路包括至少一接觸元件(203)，用以將所述源極與漏極元件(201)以及所述柵極(202)的任一或其組合連接至所述金屬(204)的其中之一。

9.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其特征在于，所述單片集成器件還包含用以連接不同的金屬層的一個或多個通孔(205)。

10.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其特征在于，所述單片集成器件還包含一通孔接點(206)，用以使該底部電極(301)與該電子線路接觸。

11.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中該單片集成器件由至少一個鍵合焊盤開口(104)形成，該鍵合焊盤開口(104)延伸穿過保護層(103)并部分地進入所述介電隔層(102)，直到鍵合焊盤開口(104)到達金屬(204)之一。

12.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中該電子線路為一CMOS器件。

13.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中該彈性層(304)是非晶硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、金屬氮化物、雙金屬氮化物或金屬氧化物中的任何一種。

14.一種如權利要求1所述的單片集成器件，其中該壓電體(302)是氮化鋁、氮化鋁鈧、鋯鈦酸鉛或氧化鋅中的任何一種。

15.一種單片集成器件，其特征在于，所述一種單片集成器件包含

一基板層(101)，作為該器件的基底；

一介電隔層(102)，配置于該基板層(101)的頂部且位于一保護層(103)的下方；

一電子線路，形成在該介電隔層(102)內并由基板層(101)支撐，該電子線路包括由一個或多個間隔開的金屬(204)形成的多個金屬層；和

至少一個微機械超聲波換能器，每個該微機械超聲波換能器包括

一底部電極(301)，設置在該保護層(103)的頂部并連接到該電子線路；

一壓電體(302)設置在該底部電極(301)的頂部；

一頂部電極(303)，設置在該壓電體(302)的頂部；以及

一彈性層(304)，位于該頂部電極(303)的頂部；

其中該單片集成器件在底部電極(301)下方形成有空腔(306)，該空腔從該保護層(103)延伸到該介電隔層(102)的一部分。