CN101646117B - 软支撑桥式硅微压电传声器芯片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种软支撑桥式硅微压电传声器芯片包括：中心设由上小下大方锥形孔的硅基片，其正面覆有由第一氮化硅膜层、二氧化硅膜层和第二氮化硅膜层构成的方形复合振动膜，硅基片背面依次覆有第三和第四氮化硅膜层；第三和第四氮化硅膜层有中心方孔；振动膜一对对边分别刻蚀一条贯穿振动膜的垂向狭缝，狭缝的垂向投影位于硅基片正面方孔边缘内侧；依次沉积于振动膜上的下电极、压电薄膜和上电极；沉积于硅基片正面各部件上的聚酰亚胺膜；刻蚀有垂向狭缝的复合振动膜和聚酰亚胺膜共同构成软支撑防声漏桥式振动膜；该振动膜两边被固支，振动过程中会产生应变；为防止传声器存在的通过狭缝产生漏声，在狭缝上面沉积软性的聚酰亚胺膜，可有效防止声漏现象。
Description
技术领域
本发明涉及硅微压电传声器领域，特别涉及一种硅微压电传声器芯片及其制备方法。
背景技术
硅微传声器主要由压电式和电容式两种，硅微压电传声器由压电层、振动膜、金属电极组成。相对于硅微电容传声器而言，压电传声器具有结构简单，不需要置偏电压；阻抗低，可以作为发射器，实现既接收又发射；可应用于微型传声器、超声成像、水听器。但是其灵敏度比较低，限制其灵敏度的一个重要因素是由于振动膜的应力比较大，所以传声器在振动时，压电层由于应变小而引起传声器的灵敏度比较低。为了降低振动膜的应力，提高传声器的灵敏度，就有必要设计新型的传声器结构。
发明内容
本发明的目的在于：设计一种新型结构的传声器，以提高传声器的灵敏度。为此，本发明提出一种防声漏软支撑桥式结构硅微压电传声器芯片，这种换能器芯片中，通过在振动膜的一对对边刻蚀两条狭缝，从而使振动膜的两边自由，使振动膜成为桥式振动膜，相对于具有四边固支传统振动膜的压电传声器，这种结构由于振动膜只有两边固支，振动膜另外两长边的应力得到释放，所以换能器在工作时，会引起压电层更大的应变，从而会明显提高传声器的灵敏度。但是这个狭缝会造成声漏，影响传声器灵敏度。为了防止声漏问题，在两条狭缝的上面沉积聚酰亚胺膜，由于聚酰亚胺膜质地柔软，所以对振动膜的振动影响有限，同时又能有效防止由于狭缝的存在引起的声漏问题，这样就构成一种防声漏软支撑桥式结构硅微压电传声器，它应具有较高的灵敏度。另外还需要说明的是，悬臂梁结构比之这种桥式梁结构而言，受力作用时，具有较大的应变，从而具有更高的灵敏度。但是悬臂梁结构需要仔细的控制衬底层，有时还需要更复杂的多层结构，以控制残余应力，否则悬空端会产生强烈的自发卷曲而使整个悬臂梁结构失稳。而桥式结构由于两端支撑，而不会使振动膜产生卷曲，虽然这样会少许丧失一些灵敏度，但还是值得的。本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其包括：
一硅基片1；所述硅基片1中心设有通过体刻蚀形成的上小下大的方锥形孔；所述硅基片1正面依次覆有第一氮化硅膜层2、二氧化硅膜层3、第二氮化硅膜层4，所述硅基片1背面依次覆有第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6；所述第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6中心设有与硅基片1背面上的方孔相同尺寸的方孔；所述硅基片1正面方孔之上对应的第一氮化硅膜层2、二氧化硅膜层3和第二氮化硅膜层4构成方形复合振动膜，该方形复合振动膜的一对对边分别刻蚀一条贯穿所述方形复合振动膜的垂向狭缝41，所述垂向狭缝41的垂向投影位于所述硅基片1正面上方孔边缘内侧；
沉积于所述方形振动膜上并图形化形成的下电极8；所述下电极8为用真空蒸镀设备或溅射设备制备的0.01～1μm厚度的铝下电极，或为由Cr层和Au层构成的Cr/Au复合下电极，或为由Ti层和Pt层构成的Ti/Pt复合下电极；所述Cr层和Ti层厚度均为0.01～0.1μm；所述Au层和Pt层厚度均为0.05～0.5μm；
沉积于所述下电极8上并图形化形成的压电薄膜9；
沉积于所述压电薄膜9表面上的图形化的上电极11；
沉积于所述硅基片1正面上各部件之上的图形化的聚酰亚胺膜7；
刻蚀有垂向狭缝41的方形复合振动膜和聚酰亚胺膜7共同构成软支撑防声漏桥式振动膜。
本发明提供的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，还可包括沉积于所述压电薄膜9与上电极11之间的氧化硅膜保护层10；所述垂向狭缝41贯穿所述形复合振动膜和所述氧化硅膜保护层10。
所述的狭缝41的宽度为0.1～200μm。
所述压电膜9为氧化锌压电膜、氮化铝压电膜、锆钛酸铅压电膜、钙钛矿型压电膜或有机压电膜。
所述的压电膜层9的厚度为0.1～10μm。
所述的聚酰亚胺膜7厚度为0.01～10μm。
所述的第一氮化硅膜层2、二氧化硅膜层3和第二氮化硅膜层4的厚度均为0.1～2μm。
本发明提供的软支撑桥式硅微压电传声器芯片的制备方法，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水将硅基片1冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备在硅基片1正面沉积厚度为0.1～2μm的第一氮化硅膜层2，在硅基片1背面淀积厚度为0.1～2μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.1～2μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4和第四氮化硅掩膜层6
利用低压化学气相沉积设备在二氧化硅膜层3上淀积厚度为0.1～2μm的第二氮化硅膜层4，在第三氮化硅掩膜层5上淀积厚度为0.1～2μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
(a)利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层4上制备0.01～1μm厚度的Al下电极层；或者
利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层4上依次制备0.01～0.1μm厚度的Cr和Au层，形成Cr/Au下电极复合层；或者
利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层4上依次制备0.01～0.1μm厚度的Ti和Pt层，形成Ti/Pt下电极复合层；
(b)利用图形化技术对所述Al下电极层、Cr/Au下电极复合层或Ti/Pt下电极复合层进行图形化制得图形化的下电极，完成下电极8的制备；
6)在下电极8表面上制备压电膜9
在下电极8的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)在压电膜9上直接制备上电极11；或者在压电膜9上先制备氧化硅膜保护层10，再在该氧化硅膜保护层10上制备上电极11：
(a)所述在压电膜9上直接制备上电极11为：
在硅片正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.01～0.1μm厚度的Cr层和0.05～0.5μm厚度的Au层；或利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～1μm厚度的Al或Pt层以形成上电极金属膜层；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
(b)所述在压电膜9上先制备氧化硅膜保护层10，再在该氧化硅膜保护层10上制备上电极11为：
在硅基片正面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.01～0.5μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.01～0.1μm厚度的Cr层和0.05～0.5μm厚度的Au层；或利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～1μm厚度的Al或Pt层以形成上电极金属膜层；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面的第四氮化硅膜层6上涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，刻透硅基片，完全释放出得到其中心处具有上小下大方锥形孔的硅基片1；
所述硅基片1正面方孔之上对应的第一氮化硅膜层2、二氧化硅膜层3和第二氮化硅膜层4构成方形复合振动膜；
9)在硅基片1中心处的上小下大方锥形孔表面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～10μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层；
狭缝刻蚀时的掩膜层为光刻胶掩膜层或Al掩膜层；在使用光刻胶掩膜层时，则在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜；在使用Al掩膜层，则在硅基片1正面沉积0.01～1μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜；
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅膜保护层10时，硅基片1背面涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12；同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为0.1～200μm；
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充；
12)在硅基片1正面之上的各部件的最外层之上制备厚度为0.01～10μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头；
13)在聚酰亚胺膜上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层；把硅基片1放入腐蚀液，腐蚀所述Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和方形复合振动膜，用丙酮去除正面的光刻胶，完成软支撑桥式硅微压电传声器芯片的制备。
本发明在硅基片正面依次沉积第一氮化硅膜层、二氧化硅膜层和第二氮化硅膜层，形成由第一氮化硅膜层、二氧化硅膜层、第二氮化硅膜层构成的复合振动膜，同时在硅基片背面也形成两层氮化硅膜层(第三氮化硅膜层和第四氮化硅膜层)；然后在复合振动膜之上先后淀积金属下电极、压电层以及上电极；对硅基片背面的氮化硅膜层进行光刻、刻蚀，形成体刻蚀所需的掩膜；体刻蚀，刻蚀完体硅，释放出复合振动膜，并在硅基片的背面沉积Al层，作为正面狭缝刻蚀时，对振动膜的支撑层；分别通过干法和湿法刻蚀技术在复合振动膜的两条对边上刻蚀出狭缝，使方形振动膜变成桥式振动膜；在硅基片正面沉积ZnO或Al牺牲层，并图形化，完成狭缝的填充；在硅基片的正面沉积聚酰亚胺膜，并图形化露出电极的压焊触头；腐蚀背面的Al层支撑层和狭缝中的牺牲层，完成本发明软支撑桥式硅微压电传声器芯片的制备。本发明的方法制备软支撑桥式硅微压电传声器芯片具有防声漏桥式结构，可以明显提高传声器的灵敏度，并且此传声器的实现工艺兼容性好、方便可行。
本发明的软支撑桥式硅微压电传声器芯片采用桥式结构振动膜代替方形振动膜，为了防止声漏又在形成桥式结构的狭缝上沉积聚酰亚胺膜，这样即防止了声漏现象，又能保证在振动时，压电层能产生较大的应变，最终形成具有防声漏桥式结构的硅微压电传声器。
本发明的优点在于：本发明中首次把防声漏桥式结构应用到硅微压电传声器的振动膜中，这样振动膜由于具有桥式结构，所以在振动的过程中，会产生大的应变。为了防止桥式结构传声器存在的通过两边狭缝的漏声问题，在狭缝的上面沉积聚酰亚胺膜，由于聚酰亚胺膜比较软，所以对振动膜的振动产生的影响不会太大，同时又能够有效防止声漏现象。
附图说明：
图1为氮化硅膜层/二氧化硅膜层/氮化硅膜层复合膜形成后传声器的剖面图；
图2为底电极形成后传声器的剖面示意图；
图3为压电层和顶电极形成后传声器的剖面示意图；
图4为深度体硅刻蚀后传声器的剖面示意图；
图5为狭缝刻蚀后传声器的剖面示意图；
图6为狭缝刻蚀后传声器的俯视示意图；
图7为本发明的剖面示意图。
具体实施方式
参照附图，将详细叙述本发明的实施方案。
实施例1，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1反面上沉积厚度为0.5μm的氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.2μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.04μm厚度的Cr和0.1μm厚度的Au，以形成下电极复合层，并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备厚度为1μm ZnO压电膜；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.04μm厚度的Cr层和0.1μm厚度的Au层，用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第一氮化硅膜层5和第二氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1反面利用真空电子束蒸镀设备制备0.5μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1的正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶。同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为10μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.5μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片(1)放入Al和ZnO的腐蚀液，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例2，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1反面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.5μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.3μm厚度的Al层，形成下电极层。并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备1.5μm厚度的压电膜ZnO；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在硅基片正面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再利用电子束蒸发设备制备0.3μm厚度的Al层；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1反面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.8μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶。同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为15μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.8μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例3，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1反面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.8μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.04μm厚度的Cr和0.1μm厚度的Au，以形成下电极复合层，并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备厚度为1μm压电膜ZnO；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.04μm厚度的Cr层和0.1μm厚度的Au层，用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1反面利用真空电子束蒸镀设备制备1μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶；同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为20μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充；
12)在硅基片1正面制备厚度为1μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例4，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片(1)背面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为1μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.3μm厚度的Al层，形成下电极层。并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备1.2μm厚度的压电膜ZnO；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再利用电子束蒸发设备制备0.3μm厚度的Al层；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1反面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备1.5μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶；同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为30μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为1.2μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例5，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1反面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为1.2μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.3厚度的Al层，形成下电极层。并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备1.2μm厚度的压电膜AlN；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再利用电子束蒸发设备制备0.3μm厚度的Al层；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1背面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备2μm厚度的Al支撑层(12)，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶；同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为50μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.3μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片(1)放入腐蚀液中，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例6，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1背面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.2μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.02μm厚度的Ti和0.1μm厚度的Pt，以形成下电极复合层，并利用图形化技术图形化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备厚度为1μm压电膜PZT；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次利用磁控溅射设备制备0.02μm厚度的Ti和0.1μm厚度的Pt，用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1背面利用真空电子束蒸镀设备制备0.5μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面沉积0.5μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为10μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.5μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片(1)放入腐蚀液中，腐蚀硅基片1背面的Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例7，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1背面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.5μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.02μm厚度的Ti和0.2μm厚度的Pt，形成下电极层。并利用图形化技术图形化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备1.5μm厚度的压电膜PZT；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再利用溅射设备制备0.2μm厚度的Pt；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1反面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.8μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面沉积0.5μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀。在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12；同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为15μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.8μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例8，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1反面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为1.5μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.02μm厚度的Ti和0.2μm厚度的Pt，形成下电极层；并利用图形化技术图形化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备2.5μm厚度的压电膜BaTiO3；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在硅基片正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再利用溅射设备制备0.3μm厚度的Al；用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1背面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备3μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层；在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12，腐蚀完后，去除光刻胶；同时在狭缝刻蚀完后，去除正面的掩膜层，狭缝的宽度为100μm；
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充；
12)在硅基片1正面制备厚度为0.3μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀背面Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例9，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1背面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.2μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.04μm厚度的Cr和0.1μm厚度的Au，以形成下电极复合层，并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备厚度为1μm压电膜ZnO；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.04μm厚度的Cr层和0.1μm厚度的Au层，用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1背面利用真空电子束蒸镀设备制备0.5μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面沉积0.5μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12；同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为25μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为0.8μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀硅基片背面的Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
实施例10，采用本发明制备方法制备一软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其步骤如下：
1)清洗硅基片1
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片1，之后再用去离子水冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层2
利用低压化学气相沉积设备分别在硅基片1正面沉积上厚度为0.5μm的第一氮化硅膜层2和硅基片1背面上沉积厚度为0.5μm的第三氮化硅掩膜层5；
3)淀积二氧化硅膜层3
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层2上淀积厚度为0.5μm的二氧化硅膜层3；
4)淀积第二氮化硅膜层4
利用低压化学气相沉积设备分别淀积在二氧化硅膜层3上厚度为0.5μm的第二氮化硅膜层4和在第三氮化硅掩膜层5上厚度为0.5μm的第四氮化硅掩膜层6；
5)制备下电极8
在第二氮化硅膜层4上，利用溅射设备制备0.04μm厚度的Cr和0.1μm厚度的Au，以形成下电极复合层，并利用图形化技术形成化下电极8；完成下电极8的制备；
6)制备压电膜9
在下电极8的表面上制备厚度为1μm压电膜ZnO；
在压电膜的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜9，去除残余光刻胶，完成压电膜9制备；
7)制备上电极11
在压电膜9的表面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.2μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层10的制备；
在氧化硅膜保护层10表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.04μm厚度的Cr层和0.1μm厚度的Au层，用丙酮去光刻胶，完成上电极11的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片1背面涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片1背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层5和第四氮化硅膜层6，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片1密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，完成体刻蚀，完全释放出方形复合振动膜。
9)在硅基片1背面利用真空电子束蒸镀设备制备0.8μm厚度的Al支撑层12，作为刻蚀狭缝时的支撑层。在硅基片1正面沉积0.5μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜。
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层2、第二氮化硅膜层4进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层3和氧化硅薄膜保护层10时，硅基片1背面要涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层12；同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为45μm。
11)在硅基片1正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充。
12)在硅基片1正面制备厚度为1μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头。
13)在硅基片1正面上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层。把硅基片1放入腐蚀液中，腐蚀硅基片背面的Al支撑层12和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和振动膜，并用丙酮去除正面的光刻胶，完成器件的制备。
本发明实施方案中压电膜9还可以为有机压电膜，如PVDF，以及其他钙钛矿型压电膜。
Claims (8)
1.一种软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，其包括：
一硅基片(1)；所述硅基片(1)中心设有通过体刻蚀形成的上小下大的方锥形孔；所述硅基片(1)正面依次覆有第一氮化硅膜层(2)、二氧化硅膜层(3)、第二氮化硅膜层(4)，所述硅基片(1)背面依次覆有第三氮化硅膜层(5)和第四氮化硅膜层(6)；所述第三氮化硅膜层(5)和第四氮化硅膜层(6)中心设有与硅基片(1)背面上的方孔相同尺寸的方孔；所述硅基片(1)正面方孔之上对应的第一氮化硅膜层(2)、二氧化硅膜层(3)和第二氮化硅膜层(4)构成方形复合振动膜，该方形复合振动膜的一对对边分别刻蚀一条贯穿所述方形复合振动膜的垂向狭缝(41)，所述垂向狭缝(41)的垂向投影位于所述硅基片(1)正面上方孔边缘内侧；
沉积于所述方形复合振动膜上并图形化形成的下电极(8)；所述下电极(8)为用真空蒸镀设备或溅射设备制备的0.01～1μm厚度的铝下电极，或为由Cr层和Au层构成的Cr/Au复合下电极，或为由Ti层和Pt层构成的Ti/Pt复合下电极；所述Cr层和Ti层厚度均为0.01～0.1μm；所述Au层和Pt层厚度均为0.05～0.5μm；
沉积于所述下电极(8)上并图形化形成的压电膜(9)；
沉积于所述压电膜(9)表面上的图形化的上电极(11)；
沉积于所述硅基片(1)正面上各部件之上的图形化的聚酰亚胺膜(7)；
刻蚀有垂向狭缝(41)的方形复合振动膜和聚酰亚胺膜(7)共同构成软支撑防声漏桥式振动膜。
2.按权利要求1所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，还包括沉积于所述压电膜(9)与上电极(11)之间的氧化硅膜保护层(10)；所述垂向狭缝(41)贯穿所述方形复合振动膜和所述氧化硅膜保护层(10)。
3.按权利要求1所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，所述的狭缝(41)的宽度为0.1～200μm。
4.按权利要求1所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，所述压电膜(9)为氧化锌压电膜、氮化铝压电膜、锆钛酸铅压电膜、钙钛矿型压电膜或有机压电膜。
5.按权利要求1或4所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，所述的压电膜(9)的厚度为0.1～10μm。
6.按权利要求1所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，所述的聚酰亚胺膜(7)厚度为0.01～10μm。
7.按权利要求1所述的软支撑桥式硅微压电传声器芯片，其特征在于，所述的第一氮化硅膜层(2)、二氧化硅膜层(3)和第二氮化硅膜层(4)的厚度均为0.1～2μm。
8.一种权利要求1所述软支撑桥式硅微压电传声器芯片的制备方法，包括以下步骤：
1)清洗硅基片(1)
先分别用酸性清洗液和碱性清洗液清洗硅基片(1)，之后再用去离子水将硅基片(1)冲洗干净；
2)淀积第一氮化硅膜层(2)
利用低压化学气相沉积设备在硅基片(1)正面沉积厚度为0.1～2μm的第一氮化硅膜层(2)，在硅基片(1)背面淀积厚度为0.1～2μm的第三氮化硅掩膜层(5)；
3)淀积二氧化硅膜层(3)
利用等离子辅助化学气相沉积设备在第一氮化硅膜层(2)上淀积厚度为0.1～2μm的二氧化硅膜层(3)；
4)淀积第二氮化硅膜层(4)和第四氮化硅掩膜层(6)
利用低压化学气相沉积设备在二氧化硅膜层(3)上淀积厚度为0.1～2μm的第二氮化硅膜层(4)，在第三氮化硅掩膜层(5)上淀积厚度为0.1～2μm的第四氮化硅掩膜层(6)；
5)制备下电极(8)
(a)利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层(4)上制备0.01～1μm厚度的Al下电极层；或者
利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层(4)上依次制备0.01～0.1μm厚度的Cr和Au层，形成Cr/Au下电极复合层；或者
利用真空蒸镀设备或溅射设备在第二氮化硅膜层(4)上依次制备0.01～0.1μm厚度的Ti和Pt层，形成Ti/Pt下电极复合层；
(b)利用图形化技术对所述Al下电极层、Cr/Au下电极复合层或Ti/Pt下电极复合层进行图形化制得图形化的下电极，完成下电极(8)的制备；
6)在下电极(8)表面上制备压电膜(9)
在下电极(8)的表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成压电膜光刻图形；用腐蚀液腐蚀压电膜，形成所需图形的压电膜(9)，去除残余光刻胶，完成压电膜(9)制备；
7)在压电膜(9)上直接制备上电极(11)；或者在压电膜(9)上先制备氧化硅膜保护层(10)，再在该氧化硅膜保护层(10)上制备上电极(11)：
(a)所述在压电膜(9)上直接制备上电极(11)为：
在硅片正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.01～0.1μm厚度的Cr层和0.05～0.5μm厚度的Au层；或利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～1μm厚度的Al或Pt层以形成上电极金属膜层；用丙酮去光刻胶，完成上电极(11)的制备；
(b)所述在压电膜(9)上先制备氧化硅膜保护层(10)，再在该氧化硅膜保护层(10)上制备上电极(11)为：
在硅基片正面上，利用等离子辅助化学气相沉淀装置淀积厚度为0.01～0.5μm氧化硅薄膜保护层；
在保护层表面上涂正性光刻胶，光刻曝光，形成保护层光刻图形；利用高密度等离子刻蚀机进行光刻腐蚀，腐蚀气体为六氟化硫，形成保护层图形；去除残余光刻胶，完成氧化硅薄膜保护层(10)的制备；
在氧化硅膜保护层(10)表面上涂光刻胶，光刻曝光，形成上电极反图形；再依次真空蒸镀或磁控溅射0.01～0.1μm厚度的Cr层和0.05～0.5μm厚度的Au层；或利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～1μm厚度的Al或Pt层以形成上电极金属膜层；用丙酮去光刻胶，完成上电极(11)的制备；
8)体硅刻蚀
在硅基片(1)背面的第四氮化硅膜层(6)上涂正性光刻胶，利用双面曝光机进行双面曝光，在硅基片(1)背面上形成体刻蚀掩膜光刻图形，并利用干法刻蚀技术刻蚀第三氮化硅膜层(5)和第四氮化硅膜层(6)，在背面形成体刻蚀掩膜；去除残余光刻胶，完成体刻蚀掩膜制备；
用体刻蚀夹具将硅基片(1)密封固定，放入35％KOH溶液进行体刻蚀，刻透硅基片，完全释放出得到其中心处具有上小下大方锥形孔的硅基片(1)；
所述硅基片(1)正面方孔之上对应的第一氮化硅膜层(2)、二氧化硅膜层(3)和第二氮化硅膜层(4)构成方形复合振动膜；
9)在硅基片(1)中心处的上小下大方锥形孔表面利用真空蒸镀设备或溅射设备制备0.01～10μm厚度的Al支撑层(12)，作为刻蚀狭缝时的支撑层；
狭缝刻蚀时的掩膜层为光刻胶掩膜层或Al掩膜层；在使用光刻胶掩膜层时，则在硅基片(1)正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成狭缝刻蚀所需的光刻胶掩膜；在使用Al掩膜层，则在硅基片(1)正面沉积0.01～1μm Al膜，利用剥离或腐蚀的方法图形化Al膜，形成狭缝刻蚀所需的Al掩膜；
10)利用干法刻蚀对第一氮化硅膜层(2)、第二氮化硅膜层(4)进行刻蚀，利用湿法腐蚀对二氧化硅膜层(3)和氧化硅膜保护层(10)进行腐蚀，完成狭缝的刻蚀；在利用湿法腐蚀腐蚀二氧化硅膜层(3)和氧化硅膜保护层(10)时，硅基片(1)背面涂覆光刻胶，以保护背面的Al支撑层(12)；同时在狭缝刻蚀完后，腐蚀去除正面的掩膜层，并用丙酮去除背面的光刻胶，狭缝的宽度为0.1～200μm；
11)在硅基片(1)正面上涂光刻胶，光刻曝光，形成填充狭缝所需掩膜的图形，利用真空蒸镀设备或溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的Al层，或者利用溅射设备制备与狭缝深度相同厚度的ZnO层，用丙酮去光刻胶，图形化Al层或ZnO层，完成狭缝的填充；
12)在硅基片(1)正面之上的各部件的最外层之上制备厚度为0.01～10μm聚酰亚胺膜，并对其进行图形化，露出上下电极的压焊触头；
13)在聚酰亚胺膜上涂光刻胶，作为释放狭缝和振动膜时正面的保护层；把硅基片(1)放入腐蚀液，腐蚀所述Al支撑层(12)和填充狭缝的Al或ZnO层，释放出狭缝和方形复合振动膜，用丙酮去除正面的光刻胶，完成软支撑桥式硅微压电传声器芯片的制备。
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