有源晶圆键合架构的CMUT-on-CMOS的超声换能器及制造方法

    公开(公告)号:CN114408857A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210308406.0

    申请日:2022-03-28

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明公开一种有源晶圆键合架构的CMUT‑on‑CMOS的超声换能器,它以有预制CMOS器件的有源晶圆键合为基础,将CMUT器件与CMOS器件通过晶圆键合,减薄,三维金属垂直互连等流程,实现高密度超声换能器与多层CMOS电路的单片系统集成。本发明同时公开这种有源晶圆键合架构的CMUT‑on‑CMOS的超声换能器的制造方法。其中,所采用的有源晶圆键合及减薄技术,以及晶圆之间的垂直互连,能够在8寸与12寸晶圆制程实现。本发明公开的工艺流程,不需要使用昂贵的SOI材料就能实现单晶硅振动机械层,工艺经济,集成度高,容易大规模生产。

    一种减少超声换能器声串扰的深槽隔离方法及超声换能器

    公开(公告)号:CN115400931B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211342448.2

    申请日:2022-10-31

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明涉及阻断干扰领域,公开了一种减少超声换能器声串扰的深槽隔离方法及超声换能器,超声换能器包括CMOS单元,其上设有至少一个PMUT单元,所有PMUT单元共用PMUT衬底,PMUT单元设有空腔,深槽隔离方法包括步骤:当PMUT单元的尺寸和面积均小于其相应的预设值、及空腔的面积大于其预设值时,先围绕空腔、自机械层向PMUT衬底内刻蚀深槽;再在深槽隔离出的区域内的机械层上淀积压电叠层;反之,先在机械层上淀积压电叠层;再围绕空腔、自压电叠层表面向机械层表面刻蚀接触孔,并自接触孔内的机械层表面向PMUT衬底内刻蚀至少一个深槽。本发明通过在PMUT单元之间设置深槽阻碍超声波横向传播,可有效减少超声换能器的声串扰。

    一种减少超声换能器声串扰的深槽隔离方法及超声换能器

    公开(公告)号:CN115400931A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202211342448.2

    申请日:2022-10-31

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明涉及阻断干扰领域,公开了一种减少超声换能器声串扰的深槽隔离方法及超声换能器,超声换能器包括CMOS单元,其上设有至少一个PMUT单元,所有PMUT单元共用PMUT衬底,PMUT单元设有空腔,深槽隔离方法包括步骤:当PMUT单元的尺寸和面积、及空腔的面积均小于其相应的预设值时,先围绕空腔、自机械层向PMUT衬底内刻蚀深槽;再在深槽隔离出的区域内的机械层上淀积压电叠层;反之,先在机械层上淀积压电叠层;再围绕空腔、自压电叠层表面向机械层表面刻蚀接触孔,并自接触孔内的机械层表面向PMUT衬底内刻蚀至少一个深槽。本发明通过在PMUT单元之间设置深槽阻碍超声波横向传播,可有效减少超声换能器的声串扰。

    CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法

    公开(公告)号:CN114620673B

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210271258.X

    申请日:2022-03-18

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明公开一种CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法,把MEMS压力传感器与CMUT超声换能器单片集成,将MEMS压力传感器的输出信号叠加到CMUT输出信号,提升整体响应,增强超声探头的灵敏度。本发明同时公开所述CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元的制造方法,采用有源晶圆键合及减薄技术,将CMOS晶圆与MEMS压力传感器晶圆堆叠,进而制造CMUT‑on‑CMOS,实现垂直互连的三维立体架构,显著提高了芯片集成度。

    有源晶圆键合架构的CMUT-on-CMOS的超声换能器及制造方法

    公开(公告)号:CN114408857B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210308406.0

    申请日:2022-03-28

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明公开一种有源晶圆键合架构的CMUT‑on‑CMOS的超声换能器,它以有预制CMOS器件的有源晶圆键合为基础,将CMUT器件与CMOS器件通过晶圆键合,减薄,三维金属垂直互连等流程,实现高密度超声换能器与多层CMOS电路的单片系统集成。本发明同时公开这种有源晶圆键合架构的CMUT‑on‑CMOS的超声换能器的制造方法。其中,所采用的有源晶圆键合及减薄技术,以及晶圆之间的垂直互连,能够在8寸与12寸晶圆制程实现。本发明公开的工艺流程,不需要使用昂贵的SOI材料就能实现单晶硅振动机械层,工艺经济,集成度高,容易大规模生产。

    PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法

    公开(公告)号:CN114486014B

    公开(公告)日:2022-11-22

    申请号:CN202210271083.2

    申请日:2022-03-18

    Inventor: 李晖 尹峰

    Abstract: 本发明公开一种PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法,把MEMS压力传感器与PMUT超声换能器单片集成,将MEMS压力传感器的输出信号叠加进PMUT的输出信号,提升整体响应,增强超声探头的灵敏度。本发明同时公开所述PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元的制造方法,采用有源晶圆键合及减薄技术,将CMOS晶圆与MEMS压力传感器晶圆堆叠,进而制造PMUT‑on‑CMOS,实现垂直互连的三维立体架构,显著提高了芯片集成度。

    CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法

    公开(公告)号:CN114620673A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210271258.X

    申请日:2022-03-18

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本发明公开一种CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法,把MEMS压力传感器与CMUT超声换能器单片集成,将MEMS压力传感器的输出信号叠加到CMUT输出信号,提升整体响应,增强超声探头的灵敏度。本发明同时公开所述CMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元的制造方法,采用有源晶圆键合及减薄技术,将CMOS晶圆与MEMS压力传感器晶圆堆叠,进而制造CMUT‑on‑CMOS,实现垂直互连的三维立体架构,显著提高了芯片集成度。

    PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法

    公开(公告)号:CN114486014A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210271083.2

    申请日:2022-03-18

    Inventor: 李晖 尹峰

    Abstract: 本发明公开一种PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元、阵列及制造方法,把MEMS压力传感器与PMUT超声换能器单片集成,将MEMS压力传感器的输出信号叠加进PMUT的输出信号,提升整体响应,增强超声探头的灵敏度。本发明同时公开所述PMUT结合MEMS压力传感器的超声换能器单元的制造方法,采用有源晶圆键合及减薄技术,将CMOS晶圆与MEMS压力传感器晶圆堆叠,进而制造PMUT‑on‑CMOS,实现垂直互连的三维立体架构,显著提高了芯片集成度。

    一种新型医用检测探头
    9.
    实用新型

    公开(公告)号:CN216094664U

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202220338159.4

    申请日:2022-02-21

    Inventor: 尹峰 李晖

    Abstract: 本实用新型公开了一种新型医用检测探头,包括外壳、第一压电微机械超声换能器、第二压电微机械超声换能器及电缆,第一压电微机械超声换能器和第二压电微机械超声换能器连接于外壳的内部并位于外壳靠近人体组织的一端,电缆分别电连接于第一压电微机械超声换能器及第二压电微机械超声换能器并由外壳远离人体组织的一端伸出,其中,第一压电微机械超声换能器的压电层的压电材料为PZT,用于发射和接收超声波信号,第二压电微机械超声换能器的压电层的压电材料为AlN,用于接收回波信号。本实用新型的医用检测探头对超声波信号具备较好的灵敏度,有效提高人体组织的成像质量。

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