[发明专利]微加工超声换能器器件的自适应腔体厚度控制

权利要求书

1.一种形成超声换能器器件的方法，该超声换能器器件包括衬底和在该衬底上的膜堆，并且该膜堆具有金属电极层和形成在该金属电极层上的化学机械抛光(CMP)停止层，该方法包括：

在该膜堆上形成隔膜支撑层，该隔膜支撑层具有取决于该CMP停止层的测得的厚度的厚度，使得该CMP停止层和该隔膜支撑层的组合厚度表示换能器腔体深度。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在将绝缘层平坦化到该CMP停止层之后，测量该CMP停止层的厚度，其中，测量该厚度提供该CMP停止层的测得的厚度。

3.一种形成超声换能器器件的方法，该方法包括：

在衬底上形成膜堆并将该膜堆图案化，该膜堆包括金属电极层和形成在该金属电极层上的化学机械抛光(CMP)停止层；

在该图案化的膜堆上形成绝缘层；

将该绝缘层平坦化到该CMP停止层；

测量该CMP停止层的剩余厚度；以及

在该图案化的膜堆上形成隔膜支撑层，其中，该隔膜支撑层形成的厚度取决于该CMP停止层的测得的剩余厚度，使得该CMP停止层和该隔膜支撑层的组合厚度对应于期望的换能器腔体深度。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：

在该隔膜支撑层和该CMP停止层中蚀刻腔体；以及

将隔膜结合到该隔膜支撑层以密封该腔体。

5.如权利要求4所述的方法，其中，该CMP停止层包括介电材料。

6.如权利要求5所述的方法，其中，该CMP停止层包括SiN。

7.如权利要求4所述的方法，其中，该金属电极层包括钛(Ti)。

8.如权利要求7所述的方法，其中，该金属电极层的厚度为100nm至300nm。

9.如权利要求4所述的方法，其中，该绝缘层包括SiO₂。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在平坦化之前，将该SiO₂层形成至400纳米(nm)至900nm的初始厚度。

11.如权利要求4所述的方法，其中，该膜堆进一步包括设置在该金属电极层与该CMP停止层之间的底部腔体层。

12.如权利要求11所述的方法，其中，该底部腔体层包括化学气相沉积(CVD)SiO₂层和形成在该SiO₂层上的原子层沉积(ALD)Al₂O₃层。

13.如权利要求12所述的方法，其中，该CVD SiO₂层的厚度为10nm至30nm，并且该ALDAl₂O₃层的厚度为20nm至40nm。

14.如权利要求4所述的方法，其中，该隔膜支撑层包括SiO₂并且该隔膜包括掺杂硅。

15.如权利要求14所述的方法，其中，该隔膜支撑层的厚度为100nm至300nm，并且该隔膜的厚度为2微米(μm)至10μm。

16.一种形成超声换能器器件的方法，该方法包括：

在第一晶圆上形成膜堆并将该膜堆图案化，该膜堆包括金属电极层和形成在该金属电极层上的化学机械抛光(CMP)停止层；

在该图案化的膜堆上形成绝缘层；

将该绝缘层平坦化到该CMP停止层；

测量该CMP停止层的剩余厚度；

在该图案化的膜堆上形成隔膜支撑层，其中，该隔膜支撑层形成的厚度取决于该CMP停止层的测得的剩余厚度，使得该CMP停止层和该隔膜支撑层的组合厚度对应于期望的换能器腔体深度；以及

使用来自该第一晶圆的CMP停止层的测得的剩余厚度作为CMP参数以在一个或多个另外的晶圆上形成随后的换能器器件。