TWI738290B - 換能裝置、換能結構及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

換能結構包括基板、第一電極、無機層、第一絕緣層、第二絕緣部以及第二電極。第一電極配置於基板上。無機層位於第一電極上且具有下振盪部及位於下振盪部之二側的孔洞。第一絕緣層包括上振盪部及第一絕緣部，上振盪部位於下振盪部之上，第一絕緣部位於第一電極上，第一電極、第一絕緣部及下振盪部共同形成一空腔。第二絕緣部分別位於第一絕緣部上，且透過孔洞接觸第一絕緣部，第二絕緣部的材料和第一絕緣部的材料不同。第二電極位於上振盪部之上，空腔位於第一電極及第二電極之間。

Description

換能裝置、換能結構及其製造方法
本發明是關於一種換能裝置、換能結構及其製造方法。
超音波成像技術為利用超音波反射的原理來建立影像，舉例而言，是透過將電子脈衝激發的振動傳送到體內，待振動抵達待測物邊界被彈回後，再轉換成電流，進而轉換為影像呈現。使得超音波換能器可應用於生醫影像、指紋辨識及手勢識別等。常見的超音波換能器包括三種技術類型，例如塊材壓電陶瓷換能器(bulk piezoelectric ceramics transducer)、電容式微機械超音波感測器(capacitive micromachined ultrasonic transducer；CMUT)以及壓電式微機械超音波感測器(piezoelectric micromachined ultrasonic transducer；PMUT)。如果換能器的元件可靠度低，則可能會影響超音波的傳遞。
本發明提供一種換能結構及換能裝置，其上振盪部的表面平整度高。
本發明提供一種換能結構的製造方法，其毋須對第二絕緣層進行蝕刻，而避免了此蝕刻製程不精準時所造成的對上振盪部過度蝕刻所導致的上振盪部被損害的風險。
本發明的換能結構包括基板、第一電極、無機層、第一絕緣層、多個第二絕緣部以及第二電極。第一電極配置於基板上。無機層位於第一電極上，無機層具有下振盪部及多個孔洞，孔洞位於下振盪部之二側。第一絕緣層包括上振盪部及多個第一絕緣部，上振盪部位於下振盪部之上，多個第一絕緣部位於第一電極上，且第一電極、第一絕緣部及下振盪部共同形成一空腔。第二絕緣部分別位於第一絕緣部上，第二絕緣部分別透過孔洞接觸第一絕緣部，且第二絕緣部的材料和第一絕緣部的材料不同。第二電極位於上振盪部之上，空腔位於第一電極及第二電極之間。
本發明的換能裝置包括多個如上所述之換能結構及線路。各換能結構的第一電極之間至少沿一方向互相分開，且各第一電極呈陣列排列。線路位於換能結構的一側，其中換能結構的各第一電極之間透過線路互相電性連接，且線路及第一電極為同一膜層。
本發明的換能結構的製造方法包括以下步驟。形成第一電極在基板上。形成犧牲層在第一電極上。形成無機層在犧牲層及第一電極上。圖案化無機層，以形成多個上孔洞及一下振盪部，上孔洞位於下振盪部之二側，且犧牲層透過上孔洞露出。移除犧牲層，以形成分別位於上孔洞下方的下孔洞及位於下振盪部下方的一容置空間。形成第一絕緣層在無機層上，其中第一絕緣層具有多個第一絕緣部及一上振盪部，上振盪部位於下振盪部之上，第一絕緣部分別填入下孔洞中，第一電極、第一絕緣部及下振盪部共同形成一空腔。以第二絕緣部分別填入上孔洞中，以第二絕緣部分別填入上孔洞中，第二絕緣部分別位於第一絕緣部上，其中第二絕緣部的材料包括光阻。
基於上述，本發明的換能結構及換能裝置的上振盪部的表面平整度高。藉此，上振盪部及下振盪部所共同構成的振盪膜所提供的超音波的頻率具有高穩定性。本發明的換能結構的製造方法可利用光罩對第二絕緣層進行微影製程，以移除部分的第二絕緣層，藉此形成第二絕緣部。由於第二絕緣層的材料和第一絕緣層的材料不同，因此，去除部分的第二絕緣層時不會傷害上振盪部。且其毋須對第二絕緣層進行蝕刻，而避免了此蝕刻製程不精準時所造成的對上振盪部過度蝕刻所導致的上振盪部被損害的風險。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於所附圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
第1圖至第10圖為依照本發明一實施例的換能結構10的製造流程的剖面示意圖。請參照第1圖，首先，形成第一電極102在基板100上。基板100可包括硬式基板或可撓式基板，且其材料例如為玻璃、塑膠、或其它合適的材料、或前述之組合，但不以此為限。在一些實施例中，第一電極102的材料可包括金屬，例如鋁、銅。在一些實施例中，第一電極102的形成方法可以是化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)、原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)、真空熱蒸鍍(vacuum thermal evaporation；VTE)、濺鍍(sputtering)或其組合。
請參照第2圖，全面地形成犧牲膜材料104在第一電極102上。接著，形成圖案化光阻106於犧牲膜材料104上。在本實施例中，犧牲膜材料104可包括金屬、金屬的氧化物或銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)，其中金屬例如是銅(Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銀(Ag)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)。形成圖案化光阻106的方法例如是於犧牲膜材料104上形成光阻材料層(未繪示)，利用光罩108對光阻材料層進行微影製程，以形成圖案化光阻106。
之後，以圖案化光阻106為罩幕，對犧牲膜材料104進行蝕刻製程，然後移除圖案化光阻106，以形成位於第一電極102上的犧牲層104A，如第3圖所示。移除圖案化光阻106的方法例如是進行光阻去除(strip)製程。於本實施例中，犧牲層104A的厚度t0為500埃至5000 埃。
接著，請參照第4圖，形成無機層110在犧牲層104A及第一電極102上。舉例而言，無機層110的材質例如是氮化矽(SiN x)。於本實施例中，無機層110的厚度t1例如是3000埃至9000埃之間。藉此，所沉積(as-deposited)的無機層110的厚度t1足夠小而可避免基板100翹曲(bending)。於本實施例中，無機層110的材料例如是氮化矽(SiN x)。
請參照第5圖，圖案化無機層110，以形成多個上孔洞TH1及下振盪部110A。舉例而言，可形成二個上孔洞TH1。上孔洞TH1位於下振盪部110A之二側。換言之，下振盪部110A位於上孔洞TH1之間。且犧牲層104A的二端透過上孔洞TH1露出。上孔洞TH1相當於用於移除犧牲層104A的蝕刻洞。於本實施例中，下振盪部110A的厚度t1例如是3000埃至9000埃之間。
請參照第6圖，藉由上孔洞TH1來移除犧牲層104A，以形成分別位於上孔洞TH1下方的下孔洞TH2及位於下振盪部110A下方的容置空間SP。於本實施例中，移除犧牲層104A的方法例如是蝕刻製程。
請參照第7圖，形成第一絕緣層112在無機層110及第一電極102上。舉例而言，第一絕緣層112包括上振盪部112A及多個第一絕緣部112B。舉例而言，第一絕緣層112可包括二個第一絕緣部112B。第一絕緣部112B分別透過上孔洞TH1填入下孔洞TH2中，使第一絕緣部112B位於第一電極102上，也就是說，第一絕緣部112B接觸第一電極102，藉此，第一電極102、第一絕緣部112B及下振盪部110A共同形成一空腔CVT。空腔CVT中可為空氣或真空。
上振盪部112A位於下振盪部110A之上。各第一絕緣部112B的厚度t2大於及/或等於空腔CVT的高度t00(或是犧牲層104A的厚度t0)，以確保後續製程的可靠度。舉例而言，可確保接下來要形成於第一絕緣層112上的第二絕緣層116(見第8圖)不會流動到空腔CVT中而使空腔CVT的尺寸受到影響，舉例而言，不會使空腔CVT的尺寸縮減。已知換能結構10可產生的超音波的頻率和空腔CVT的尺寸呈負相關。也就是說，空腔CVT尺寸越大則頻率越低，空腔CVT尺寸越小則頻率越高。由於空腔CVT的尺寸不受到影響，藉此可確保換能結構10可產生的超音波的頻率的可靠度。於本實施例中，第一絕緣層112的厚度為1000 埃至5500埃。舉例而言，第一絕緣部112B的厚度t2至少比空腔CVT的高度t00(或是犧牲層104A的厚度t0)的厚度t0大500埃，例如各第一絕緣部112B的厚度t2為1000埃至5500埃，上振盪部112A的厚度t2為1000 埃至5500埃。於本實施例中，第一絕緣層112的材料和無機層110的材料相同。舉例而言，第一絕緣層112的材料例如是氮化矽(SiN x)。藉此，第一絕緣層112的上振盪部112A及無機層110的下振盪部110A可共同構成換能結構10的振盪膜114，且所沉積(as-deposited)的第一絕緣層112(例如上振盪部112A及第一絕緣部112B)的厚度t2足夠小而可避免基板100翹曲(bending)，並且，由於第一絕緣層112的厚度t2足夠小且毋須對第一絕緣層112進行蝕刻製程，因此也避免了厚膜蝕刻均勻性的問題。
於本實施例中，第一絕緣層112還包括側壁部112C，側壁部112C位於無機層110的上孔洞TH1的側壁SS上。換言之，側壁部112C自第一絕緣部112B的頂面延伸至無機層110的上孔洞TH1的側壁SS然後和上振盪部112A連接，使得側壁部112C及各第一絕緣部112B共同形成凹槽112R。藉此，可進一步確保接下來要形成於第一絕緣層112上的第二絕緣層116(見第8圖)不會流動到空腔CVT中而使空腔CVT的尺寸受到影響。
請參照第8圖，全面地形成第二絕緣層116於第一絕緣層112上。舉例而言，第二絕緣層116覆蓋第一絕緣層112的上振盪部112A，且第二絕緣層116填滿無機層110的上孔洞TH1的剩餘空間，並填入第一絕緣層112之側壁部112C及各第一絕緣部112B所共同形成的凹槽112R中。第二絕緣層116的形成方法例如是旋轉塗佈(spin coating)法。舉例而言，第二絕緣層116的材料包括有機材料。於本實施例中，第二絕緣層116的材料包括光阻。光阻為液態材料，因此，毋須真空設備或低溫設備來形成第二絕緣層116，藉此可達到製程方便性。於本實施例中，第二絕緣層116的厚度為0.5微米至3微米。
請參照第9圖，去除部分的第二絕緣層116，以形成多個第二絕緣部116A分別填入上孔洞TH1的剩餘空間及凹槽112R中。舉例而言，形成二個第二絕緣部116A分別填入二個上孔洞TH1的剩餘空間及凹槽112R中。第二絕緣部116A分別位於第一絕緣部112B上，第二絕緣部116A分別透過上孔洞TH1接觸第一絕緣部112B。於本實施例中，各側壁部112C沿水平方向位於下振盪部110A及各第二絕緣部116A之間。
於本實施例中，第二絕緣層116的材料和第一絕緣層112的材料不同，舉例而言，第二絕緣層116的材料包括有機材料(例如光阻)，可利用光罩118對第二絕緣層116進行微影製程，以移除部分的第二絕緣層116，藉此形成第二絕緣部116A。由於第二絕緣層116的材料和第一絕緣層112的材料不同，因此，去除部分的第二絕緣層116時不去除第一絕緣層112。也就是說，不會損傷第一絕緣層112。舉例而言，不會傷害上振盪部112A。已知換能結構10可產生的超音波的頻率及穩定性和振盪膜114的特性相關。舉例而言，超音波的頻率和振盪膜114的厚度呈正相關，且超音波的穩定性和振盪膜114的表面平整度呈正相關。由於上振盪部112A不會受到損傷，使得上振盪部112A的表面平整度高，換言之，上振盪部112A的表面粗糙度低，並且，上振盪部112A的厚度t2均勻。藉此，上振盪部112A及下振盪部110A所共同構成的振盪膜114所提供的超音波的頻率具有高穩定性，而提高了振盪膜114的可靠度。
由於無機層110的上孔洞TH1是分別由第二絕緣部116A所填滿，且第二絕緣部116A的材料包括光阻，因此可省去對第二絕緣層116進行蝕刻製程的步驟，換言之。毋須對第二絕緣層116進行精準的蝕刻製程控制，而避免了此蝕刻製程不精準時所造成的對上振盪部112A過度蝕刻所導致的上振盪部112A被損害的風險，使換能結構10的製程困難度降低。
請參照第10圖，形成第二電極120於上振盪部112A之上，其中空腔CVT位於第一電極102及第二電極120之間。於一些實施例中，第二電極120的材料可包括金屬，例如鋁、銅。在一些實施例中，第二電極120的形成方法可以是化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、蒸鍍(VTE)、濺鍍(SPT)或其組合沉積一整面的金屬材料層(未示)，再藉由微影以及蝕刻的製程以形成第二電極120。於此，便完成本發明的換能結構10。於本實施例中，換能結構10是以電容式機械超音波感測(capacitive micromachined ultrasonic transducer；CMUT)為例。第一電極102及第二電極120作為感測訊號的電容，空腔CVT可提供第二電極120振動的空間。當超音波作用在第二電極120時，第二電極120會開始振動，使得第一電極102和第二電極120之間的電容值發生變化，藉由這個電容值的變化，可使用接收電路(未示)取得訊號值。
第11圖為第10圖的換能結構10的立體圖。為了方便說明，第11圖中繪示了第一方向D1及第二方向D2，其中第一方向D1和第二方向D2相交。於本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2，然本發明不限於此。請參照第11圖，第二電極120沿著第一方向D1延伸。
第12A圖為依照本發明一實施例的超音波探頭30的立體示意圖。於本實施例中，超音波探頭30是以弧形探頭(convex-probe)為例。超音波探頭30包括殼體200、換能裝置20、音波匹配層(acoustic matching layer)202、背襯材料(backing material)204、 音波透鏡(acoustic lens)206以及電纜(未示)。背襯材料204可減少脈衝持續時間，增加軸向解析度。音波透鏡206用於軸向聚焦，音波匹配層202用於減少皮膚與超音波探頭30之間的聲音阻抗(acoustic impedance)的差別所造成的多重反射。
第12B圖為第12A圖的換能裝置20的俯視示意圖。第12C圖為依照另一實施例的換能裝置20a的俯視示意圖。第13圖為第12B圖於電子顯微鏡下的局部影像。第14圖為第12B圖沿剖線14-14'的剖面影像。第15圖為第14圖的區域R的放大示意圖，請先一併參照第12B圖、第13圖、第14圖及第15圖，換能裝置20包括多個換能結構10以及至少一線路122。換能結構10的結構如前所述，於此不再贅述。於本實施例中，第一電極102為整面式的配置於基板100上。且各第二電極120的俯視形狀為條狀且沿第二方向D2間隔地以陣列排列。線路122位於換能結構10的一側，其中換能結構10的各第一電極102之間透過線路122互相電性連接，且線路122及第一電極102為同一膜層。換能裝置20還包括線路124，其中換能結構10的各第二電極120之間透過線路124互相電性連接。於本實施例中，線路124和第二電極120為同一膜層。
請看到第14圖及第15圖，可以看到振盪膜114的表面平整度高，且第二絕緣層116(見第8圖)無流入空腔CVT中。
接著，請回到第12C圖，為了方便說明，第12C圖中省略繪示上振盪部112A、第一絕緣部112B以及第二絕緣部116A。於本實施例中，各換能結構10的第一電極102a之間至少沿第二方向D2互相分開，且各第一電極102a沿第二方向D2呈陣列排列。於本實施例中，各第一電極102a的俯視形狀呈條狀。藉此，可使換能裝置20a具有高透光率。
第16圖至第21圖為依照本發明另一實施例的換能結構10'的製造流程的剖面示意圖。請先參照第16圖，依序形成第一電極102、犧牲層104A以及無機層110於基板100上，接著形成第二電極120'於無機層110上。第一電極102、犧牲層104A以及無機層110的形成方法及材料相同於第1圖至第4圖的製造流程，故於此不再贅述。第二電極120的形成方法可以是化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、蒸鍍(VTE)、濺鍍(SPT)或其組合沉積一整面的金屬材料層(未示)，再藉由微影以及蝕刻的製程以形成第二電極120。舉例而言，無機層110的材質例如是氮化矽(SiN x)。於本實施例中，無機層110的厚度t1'例如是3000埃至9000埃之間。藉此，所沉積(as-deposited)的無機層110的厚度t1'足夠小而可避免基板100翹曲(bending)。於本實施例中，無機層110的材料例如是氮化矽(SiN x)。
接著，請參照第17圖，圖案化無機層110，以形成多個上孔洞TH1及下振盪部110A。舉例而言，可形成二個上孔洞TH1。上孔洞TH1位於下振盪部110A之二側，換言之，下振盪部110A位於上孔洞TH1之間。且犧牲層104A透過上孔洞TH1露出。上孔洞TH1相當於用於移除犧牲層104A的蝕刻洞。
請參照第18圖，藉由上孔洞TH1來移除犧牲層104A，以形成分別位於上孔洞TH1下方的多個下孔洞TH2及位於下振盪部110A下方的容置空間SP。舉例而言，可形成分別位於二個上孔洞TH1下方的二個下孔洞TH2。移除犧牲層104A的方法例如是蝕刻製程。
請參照第19圖，形成第一絕緣層112在無機層110及第二電極120上，其中第一絕緣層112包括上振盪部112A及多個第一絕緣部112B。舉例而言，第一絕緣層112包括二個第一絕緣部112B。第一絕緣部112B分別透過上孔洞TH1填入位於上孔洞TH1下方的下孔洞TH2，使第一絕緣部112B位於第一電極102上，也就是說，第一絕緣部112B接觸第一電極102，藉此，第一電極102、第一絕緣部112B及下振盪部110A共同形成一空腔CVT。於本實施例中，上振盪部112A位於下振盪部110A以及第二電極120'之上。換言之，第二電極120'位於上振盪部112A及下振盪部110A之間。於本實施例中，上振盪部112A的厚度t2'為1000埃至5500埃之間。藉此，第一絕緣層112的上振盪部112A及無機層110的下振盪部110A可共同構成換能結構10'的振盪膜114'，且所沉積(as-deposited)的第一絕緣層112(例如上振盪部112A及第一絕緣部112B)的厚度t2'足夠小而可避免基板100翹曲(bending)。並且，由於第一絕緣層112的厚度t2'足夠小且毋須對第一絕緣層112進行蝕刻製程，因此也避免了厚膜蝕刻均勻性的問題。
於本實施例中，第一絕緣層112還包括側壁部112C，側壁部112C位於無機層110的上孔洞TH1的側壁SS，換言之，側壁部112C自第一絕緣部112B的頂面延伸至無機層110的上孔洞TH1的側壁SS。
請參照第20圖，全面地形成第二絕緣層116於第一絕緣層112上。舉例而言，第二絕緣層116覆蓋第一絕緣層112的上振盪部112A，且第二絕緣層116填滿無機層110的上孔洞TH1的剩餘空間，並填入第一絕緣層112之側壁部112C及各第一絕緣部112B所共同形成的凹槽112R中。第二絕緣層116的形成方法例如是旋轉塗佈法。舉例而言，第二絕緣層116的材料包括有機材料。於本實施例中，第二絕緣層116的材料包括光阻。光阻為液態材料，因此，毋須真空設備或低溫設備來形成第二絕緣層116，藉此可達到製程方便性。
請參照第21圖，去除部分的第二絕緣層116，以形成多個第二絕緣部116A分別填入上孔洞TH1的剩餘空間及凹槽112R中。舉例而言，形成二個第二絕緣部116A分別填入二個上孔洞TH1的剩餘空間及凹槽112R中。第二絕緣部116A分別位於第一絕緣部112B上，第二絕緣部116A分別透過上孔洞TH1接觸第一絕緣部112B。於本實施例中，各側壁部112C沿水平方向位於下振盪部110A及各第二絕緣部116A之間。
於本實施例中，第二絕緣層116的材料和第一絕緣部112B的材料不同，舉例而言，第二絕緣層116的材料包括有機材料(例如光阻)，可利用光罩118對第二絕緣層116進行微影製程，以移除部分的第二絕緣層116，藉此形成第二絕緣部116A。由於第二絕緣層116的材料和第一絕緣層112的材料不同，因此，去除部分的第二絕緣層116時不去除第一絕緣層112。也就是說，不會損傷第一絕緣層112。舉例而言，不會傷害上振盪部112A。已知換能結構10可產生的超音波的頻率及穩定性和振盪膜114'的特性相關。舉例而言，超音波的頻率和振盪膜114'的厚度呈正相關，且超音波的穩定性和振盪膜114'的表面平整度呈正相關。由於上振盪部112A不會受到損傷，使得上振盪部112A的表面平整度高，換言之，上振盪部112A的表面粗糙度低，並且，上振盪部112A的厚度t2'均勻。藉此，上振盪部112A及下振盪部110A所共同構成的振盪膜114'所提供的超音波的頻率具有高穩定性。
由於無機層110的上孔洞TH1是分別由第二絕緣部116A所填滿，且第二絕緣部116A的材料包括光阻，因此可省去對第二絕緣層116進行蝕刻製程的步驟，換言之。毋須對第二絕緣層116進行精準的蝕刻製程控制，而避免了此蝕刻製程不精準時所造成的對上振盪部112A過度蝕刻所導致的上振盪部112A被損害的風險，使換能結構10'的製程困難度降低。
綜上所述，由於第二絕緣層的材料和第一絕緣部的材料不同，舉例而言，第二絕緣層的材料包括有機材料(例如光阻)，可利用光罩對第二絕緣層進行微影製程，以移除部分的第二絕緣層，藉此形成第二絕緣部。由於第二絕緣層的材料和第一絕緣部的材料不同，因此，去除部分的第二絕緣層時不去除第一絕緣層。也就是說，不會損傷第一絕緣層。舉例而言，不會傷害上振盪部。已知換能結構可產生的超音波的頻率及穩定性和振盪膜的特性相關。舉例而言，超音波的頻率和振盪膜的厚度呈正相關，且超音波的穩定性和振盪膜的表面平整度呈正相關。由於上振盪部不會受到損傷，使得上振盪部的表面平整度高，換言之，上振盪部的表面粗糙度低，並且，上振盪部的厚度均勻。藉此，上振盪部及下振盪部所共同構成的振盪膜所提供的超音波的頻率具有高穩定性，而提高了振盪膜的可靠度。
10,10':換能結構 14-14':剖線 20,20a:換能裝置 30:超音波探頭 100:基板 102,102a:第一電極 104:犧牲膜材料 104A:犧牲層 106:圖案化光阻 108:光罩 110:無機層 112:第一絕緣層 112A:上振盪部 112B:第一絕緣部 112C:側壁部 112R:凹槽 114,114':振盪膜 116:第二絕緣層 116A:第二絕緣部 118:光罩 120,120':第二電極 122:線路 124:線路 200:殼體 202:音波匹配層 204:背襯材料 206:音波透鏡 CVT:空腔 D1:第一方向 D2:第二方向 R:區域 SP:容置空間 SS:側壁 t0,t1,t2:厚度 t00:高度 t1',t2':厚度 TH1:上孔洞 TH2:下孔洞
閱讀以下詳細敘述並搭配對應之圖式，可了解本揭露之多個樣態。需留意的是，圖式中的多個特徵並未依照該業界領域之標準作法繪製實際比例。事實上，所述之特徵的尺寸可以任意的增加或減少以利於討論的清晰性。 第1圖至第10圖為依照本發明一實施例的換能結構的製造流程的剖面示意圖。 第11圖為第10圖的換能結構的立體圖。 第12A圖為依照本發明一實施例的超音波探頭的立體示意圖。 第12B圖第12A圖的換能裝置的俯視示意圖。 第12C圖為依照另一實施例的換能裝置的俯視示意圖。 第13圖為第12B圖於電子顯微鏡下的局部影像。 第14圖為第12B圖沿剖線14-14'的剖面影像。 第15圖為第14圖的區域R的放大示意圖。 第16圖至第21圖為依照本發明另一實施例的換能結構的製造流程的剖面示意圖。
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10:換能結構
100:基板
102:第一電極
110:無機層
110A:下振盪部
112:第一絕緣層
112A:上振盪部
112B:第一絕緣部
112C:側壁部
112R:凹槽
114:振盪膜
116A:第二絕緣部
120:第二電極
CVT:空腔
SS:側壁
t00,t1,t2:厚度
TH1:上孔洞
TH2:下孔洞

Claims (10)

  1. 一種換能結構，包括：一基板；一第一電極，配置於該基板上；一無機層，位於該第一電極上，其中該無機層具有一下振盪部及多個孔洞，該些孔洞位於該下振盪部之二側；一第一絕緣層，包括一上振盪部及多個第一絕緣部，其中該上振盪部位於該下振盪部之上，該些第一絕緣部位於該第一電極上且位於該些孔洞下方，且該第一電極、該些第一絕緣部及該下振盪部共同形成一空腔；多個第二絕緣部，分別位於該些第一絕緣部上，其中該些第二絕緣部分別透過該些孔洞接觸該些第一絕緣部，且該些第二絕緣部的材料和該些第一絕緣部的材料不同；以及一第二電極，位於該上振盪部之上，其中該空腔位於該第一電極及該第二電極之間。
  2. 如請求項1所述之換能結構，其中該些第二絕緣部包括有機材料。
  3. 如請求項1所述之換能結構，其中該無機層的厚度為3000埃至9000埃。
  4. 如請求項1所述之換能結構，其中該第一絕 緣層還包括一側壁部，該側壁部位於該無機層的該孔洞的側壁上，使得該側壁部及各該第一絕緣部共同形成一凹槽。
  5. 一種換能裝置，包括：多個如請求項1至4任一項所述之換能結構，其中各該換能結構的該第一電極之間至少沿一方向互相分開，且各該第一電極呈陣列排列；以及一線路，位於該些換能結構的一側，其中該些換能結構的各該第一電極之間透過該線路互相電性連接，且該線路及該些第一電極為同一膜層。
  6. 一種換能結構的製造方法，包括：形成一第一電極在一基板上；形成一犧牲層在該第一電極上；形成一無機層在該犧牲層及該第一電極上；圖案化該無機層，以形成多個上孔洞及一下振盪部，該些上孔洞位於該下振盪部之二側，且該犧牲層透過該些上孔洞露出；移除該犧牲層，以形成分別位於該些上孔洞下方的多個下孔洞及位於該下振盪部下方的一容置空間；形成一第一絕緣層在該無機層上，其中該第一絕緣層具有多個第一絕緣部及一上振盪部，該上振盪部位於該下振盪部之上，該些第一絕緣部分別填入該些下孔洞中，該第 一電極、該些第一絕緣部及該下振盪部共同形成一空腔；以及以該些第二絕緣部分別填入該些上孔洞中，該些第二絕緣部分別位於該些第一絕緣部上，其中該些第二絕緣部的材料包括光阻。
  7. 如請求項6所述之方法，其中以該些第二絕緣部分別填入該些上孔洞中包括：全面地形成一第二絕緣層於該第一絕緣層上；以及去除部分的該第二絕緣層，以形成該些第二絕緣部，其中去除部分的該第二絕緣層時不去除該第一絕緣層。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該第二絕緣層的材料和該第一絕緣層的材料不同。
  9. 如請求項6所述之方法，其中該第二絕緣層的形成方法為旋轉塗佈法。
  10. 如請求項6所述之方法，其中該第一絕緣層的厚度為1000埃至5500埃。
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