WO2020173465A1 - Mems器件及其制作方法、显示基板 - Google Patents

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WO2020173465A1
WO2020173465A1 PCT/CN2020/076810 CN2020076810W WO2020173465A1 WO 2020173465 A1 WO2020173465 A1 WO 2020173465A1 CN 2020076810 W CN2020076810 W CN 2020076810W WO 2020173465 A1 WO2020173465 A1 WO 2020173465A1
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WO
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layer
pattern
glass substrate
diaphragm
sacrificial layer
Prior art date
Application number
PCT/CN2020/076810
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English (en)
French (fr)
Inventor
陶永春
Original Assignee
京东方科技集团股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate

Definitions

  • the present disclosure relates to the technical field of MEMS devices, and in particular to a MEMS device, a manufacturing method thereof, and a display substrate. Background technique
  • Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) devices are mainly based on Shigui wafers. Due to the small size of the silicon wafer substrates (mainly 6 inches and 8 inches), it is difficult to produce large array MEMS devices. . At the same time, due to the small size of the silicon wafer substrate, the manufacturing cost of the MEMS device will be high. Summary of the invention
  • the present disclosure provides a MEMS device, including:
  • a glass substrate a MEMS element located on the glass substrate, the MEMS element including a diaphragm layer and a cavity for providing a vibration space for the diaphragm layer.
  • the MEMS element is a capacitive MEMS element, and the MEMS element includes: a first electrode pattern on the glass substrate;
  • a protective layer located on the side of the second electrode pattern away from the glass substrate
  • a connection hole penetrates the protective layer and exposes a part of the second connection hole of the second electrode.
  • the orthographic projection of the corrosion hole on the glass substrate is located outside of the orthographic projection of the cavity on the glass substrate.
  • the MEMS element is a piezoelectric MEMS element, and the MEMS element includes: a support layer pattern on the glass substrate;
  • the piezoelectric material layer pattern located on the side of the first electrode pattern away from the glass substrate;
  • a second electrode pattern located on the side of the piezoelectric material layer pattern away from the glass substrate;
  • a protective layer located on the side of the second electrode pattern away from the glass substrate
  • the orthographic projection of the piezoelectric material layer pattern on the glass substrate and the orthographic projection of the cavity on the glass substrate at least partially overlap.
  • the MEMS element is a piezoresistive MEMS element, and the MEMS element includes: a support layer pattern on the glass substrate;
  • the protective layer located on the side of the piezoresistive material layer pattern and the conductive line pattern away from the glass substrate; penetrates the protective layer and exposes the connection hole of the conductive line.
  • the orthographic projection of the corrosion hole on the glass substrate is located outside of the orthographic projection of the cavity on the glass substrate, and the orthographic projection of the piezoresistive material layer pattern on the glass substrate and the orthographic projection on the glass substrate The orthographic projections of the cavities on the glass substrate partially overlap.
  • the size of the glass substrate is greater than or equal to a preset size.
  • the preset size is 370mm X 470mm.
  • the present disclosure also provides a manufacturing method of a MEMS device, including:
  • a MEMS element is formed on the glass substrate, and the MEMS element includes a diaphragm layer and a cavity for providing a vibration space for the diaphragm layer.
  • forming a MEMS element on the glass substrate includes:
  • the sacrificial layer pattern is removed through the etching hole to form the cavity.
  • the method includes:
  • a diaphragm layer is formed on the sacrificial layer pattern and the support layer pattern, and the diaphragm layer is patterned to form an etching hole, which penetrates the diaphragm layer and is connected to the sacrificial layer pattern ; as well as
  • the sacrificial layer pattern is removed through the etching hole to form the cavity.
  • the method includes:
  • a diaphragm layer is formed on the sacrificial layer pattern and the support layer pattern, and the diaphragm layer is patterned to form an etching hole, which penetrates the diaphragm layer and is connected to the sacrificial layer pattern ; as well as
  • the sacrificial layer pattern is removed through the etching hole to form the cavity.
  • the sacrificial layer pattern is removed by dry or wet etching.
  • the size of the glass substrate is greater than or equal to a preset size.
  • the preset size is 370mm X 470mm.
  • the step of removing the pattern of the sacrificial layer through the etching hole and forming the cavity further includes:
  • a filling pattern for filling the etching hole is formed.
  • the MEMS element is a capacitive MEMS element
  • the forming the MEMS element on the glass substrate includes:
  • a supporting layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the supporting layer is patterned to form a pattern of the supporting layer, the pattern of the supporting layer does not cover the pattern of the sacrificial layer or covers a part of the sacrificial layer Graphics
  • a diaphragm layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the pattern of the support layer, and the diaphragm layer is patterned to form corrosion holes.
  • the corrosion holes penetrate the diaphragm layer and expose part of the diaphragm layer.
  • a first connection hole that penetrates the protective layer, the diaphragm layer and the support layer and exposes a part of the first electrode is formed, and a second connection hole that penetrates the protective layer and exposes a part of the second electrode is formed Connection hole.
  • the MEMS element is a piezoelectric MEMS element
  • the forming the MEMS element on the glass substrate includes:
  • a support layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the support layer is patterned to form a pattern of the support layer, and the pattern of the support layer does not cover the pattern or cover part of the sacrificial layer Graphics of the sacrificial layer;
  • a diaphragm layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the pattern of the support layer, and the diaphragm layer is patterned to form corrosion holes.
  • the corrosion holes penetrate the diaphragm layer and expose part of the diaphragm layer.
  • a first connection hole penetrating the protective layer and exposing part of the first electrode is formed, and a second connection hole penetrating the protective layer and exposing a part of the second electrode is formed.
  • the MEMS element is a piezoresistive MEMS element
  • the forming the MEMS element on the glass substrate includes:
  • a supporting layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the supporting layer is patterned to form a pattern of the supporting layer, the pattern of the supporting layer does not cover the pattern of the sacrificial layer or covers a part of the sacrificial layer Graphics
  • a diaphragm layer is formed on the pattern of the sacrificial layer and the pattern of the support layer, and the diaphragm layer is patterned to form corrosion holes.
  • the corrosion holes penetrate the diaphragm layer and expose part of the diaphragm layer.
  • a connection hole is formed that penetrates the protective layer and exposes a part of the conductive line.
  • the embodiments of the present disclosure also provide a MEMS device, including:
  • the MEMS element located on the glass substrate includes a diaphragm layer and a cavity for providing a vibration space for the diaphragm layer.
  • the size of the glass substrate is greater than or equal to a preset size.
  • the preset size is 370mm X 470mm.
  • the MEMS element is a capacitive MEMS element, and the MEMS element includes: a first electrode pattern on the glass substrate;
  • the pattern of the support layer located on the side of the first electrode away from the glass substrate;
  • the first connection hole of the first electrode is penetrated through the protective layer, the diaphragm layer and the support layer, and a part of the second connection hole of the second electrode is penetrated through the protective layer.
  • the MEMS element is a piezoelectric MEMS element, and the MEMS element includes: a pattern of a support layer on the glass substrate;
  • a first electrode pattern located on the side of the diaphragm layer away from the glass substrate;
  • the pattern of the piezoelectric material layer located on the side of the first electrode pattern away from the glass substrate;
  • a protective layer located on the side of the second electrode pattern away from the glass substrate
  • the MEMS element is a piezoresistive MEMS element, and the MEMS element includes: a pattern of a support layer on the glass substrate;
  • the pattern of the piezoresistive material layer and the pattern of the conductive line located on the side of the diaphragm layer away from the glass substrate, and the piezoresistive material layer is connected to the conductive line;
  • the pattern of the piezoresistive material layer and the pattern of the conductive line are away from the protective layer on the side of the glass substrate; the connecting hole of the conductive line is exposed through the protective layer.
  • the present disclosure also provides a display substrate, including the above-mentioned MEMS device, a pixel unit array, and a display control circuit. Description of the drawings
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a manufacturing method of a MEMS device according to an embodiment of the disclosure
  • FIG. 2A is a schematic flow diagram of a method for forming a MEMS element on a glass substrate according to an embodiment of the disclosure
  • 2B is a schematic flow chart of a method for forming a MEMS element on a glass substrate according to another embodiment of the present disclosure
  • 3A-3I are schematic flowcharts of a manufacturing method of a capacitive MEMS device according to an embodiment of the disclosure.
  • FIG. 3J is a schematic structural diagram of a capacitive MEMS device according to another embodiment of the disclosure.
  • Fig. 3K is a schematic structural diagram of a capacitive MEMS device according to another embodiment of the disclosure
  • Figs. 4A-4K are schematic flowcharts of a manufacturing method of a piezoelectric MEMS device according to an embodiment of the disclosure
  • 5A-5H are schematic flow diagrams of a manufacturing method of a piezoresistive MEMS device according to an embodiment of the disclosure Figure
  • FIG. 51 is a schematic plan view of a piezoresistive MEMS device according to an embodiment of the disclosure. detailed description
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a manufacturing method of a MEMS device according to some embodiments of the present disclosure.
  • the manufacturing method includes:
  • Step S11 providing a glass substrate
  • Step S12 forming a MEMS element on the glass substrate, the MEMS element including a diaphragm layer and a cavity for providing a vibration space for the diaphragm layer.
  • the glass substrate is a glass substrate used in the display field, such as glass substrates used in different generations of lines in the display field.
  • the size of the glass substrate used in the display field is larger than that of a silicon wafer substrate (mainly 6 inches). And 8 inches) are much larger and can realize the production of large array MEMS devices.
  • the processing and manufacturing costs for manufacturing MEMS devices can also be reduced.
  • the MEMS device is a diaphragm type MEMS device, that is, a large array type diaphragm type MEMS device can be realized on a glass substrate used in the display field, and the production cost of the MEMS device is reduced. At the same time, it is also beneficial to the diaphragm type MEMS device.
  • the size of the glass substrate is greater than or equal to a preset size.
  • the glass substrate is a square glass substrate.
  • the minimum size of the glass substrate used in the display field is 370 mm ⁇ 470 mm (the glass substrate used in the 2.5 generation line). Therefore, optionally, the preset size is 370 mm ⁇ 470 mm.
  • FIG. 2A shows a schematic flow chart of a method for forming a MEMS element on a glass substrate according to some embodiments of the present disclosure, including: Step S21: forming a sacrificial layer on the glass substrate and patterning the sacrificial layer to form the sacrificial layer pattern;
  • Step S22 forming a diaphragm layer on the sacrificial layer pattern and patterning the diaphragm layer to form an etching hole, which penetrates the diaphragm layer and is connected to the sacrificial layer pattern;
  • Step S23 removing the sacrificial layer pattern through the etching hole to form the cavity.
  • the sacrificial layer pattern can be removed by etching holes penetrating the diaphragm layer, using dry etching, wet etching, or any other suitable method.
  • the diaphragm layer pattern covers or surrounds the sacrificial layer pattern. After the sacrificial layer pattern is removed, the structure of the diaphragm layer will form a cavity, which is used as the vibration space of the diaphragm structure.
  • FIG. 2B is a schematic flow chart of a method for forming a MEMS element on a glass substrate according to other embodiments of the present disclosure.
  • the method includes:
  • Step S201 forming a sacrificial layer on the glass substrate and patterning the sacrificial layer to form a pattern of the sacrificial layer;
  • a deposition process may be used to form the sacrificial layer.
  • Step S202 forming a supporting layer on the pattern of the sacrificial layer and patterning the supporting layer to form a pattern of the supporting layer, and the pattern of the supporting layer does not cover the pattern of the sacrificial layer or cover part of the pattern. State the graphics of the sacrificial layer;
  • a deposition process may be used to form the support layer.
  • the supporting layer and the sacrificial layer pattern may be arranged in the same layer, for example, the supporting layer pattern may be set to not overlap with the sacrificial layer pattern, or adjacent to each other, or a complementary pattern may be formed in the same film layer. Based on different MEMS device structures, the supporting layer pattern may also cover at least a part of the sacrificial layer pattern.
  • Step S203 forming a diaphragm layer on the pattern of the sacrificial layer and the pattern of the supporting layer and patterning the diaphragm layer to form an etching hole, which penetrates the diaphragm layer and exposes Graphics of part of the sacrificial layer;
  • a deposition process may be used to form the diaphragm layer.
  • Step S204 removing the pattern of the sacrificial layer through the etching hole to form the cavity.
  • the cavity is surrounded by a support layer pattern arranged around the sacrificial layer and a diaphragm layer pattern covering the sacrificial layer pattern away from the glass substrate.
  • the pattern of the sacrificial layer can be removed by dry or wet etching.
  • the sacrificial layer is used to form a cavity for forming a vibration space for the diaphragm layer, and the implementation process is convenient and simple.
  • the material of the sacrificial layer can be selected according to specific needs, and it is required that the sacrificial layer is removed without causing damage to the diaphragm layer, support layer, etc., and the material of the sacrificial layer may be metal (such as aluminum, molybdenum). , Copper, etc.), it can also be a metal oxide (ITO, etc.), or an insulating material (such as silicon dioxide, silicon nitride, photoresist, etc.).
  • the step of removing the pattern of the sacrificial layer through the etching hole and forming the cavity may further include: forming a filling pattern for filling the etching hole, so that the subsequently formed film layer Will not fall into the corrosion hole and affect performance.
  • the filling pattern in addition to filling the etching hole, may also fill a part of the cavity below the etching hole.
  • the MEMS components in the embodiments of the present disclosure are capacitive MEMS components, piezoelectric MEMS components, or piezoresistive MEMS components.
  • the manufacturing methods of different types of MEMS components will be described in detail below.
  • FIGS. 3A-3I are schematic flowcharts of a manufacturing method of a capacitive MEMS device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the manufacturing method includes:
  • Step 31 Please refer to Figure 3A, provide a glass substrate 101;
  • Step 32 Please refer to FIG. 3B, forming a pattern of the first electrode 102 on the glass substrate 101;
  • Step 33 Please refer to FIG. 3C to form a sacrificial layer 103 on the pattern of the first electrode 102, and 103 is patterned to form the pattern of the sacrificial layer 103;
  • Step 34 Referring to FIG. 3D, a support layer 104 is formed on the pattern of the sacrificial layer 103 and the support layer 104 is patterned to form a pattern of the support layer 104, and the pattern of the support layer 104 does not cover The pattern of the sacrificial layer 103;
  • the pattern of the support layer 104 may also cover part of the pattern of the sacrificial layer 103.
  • Step 35 Referring to FIG. 3E, a diaphragm layer 105 is formed on the pattern of the sacrificial layer 103 and the pattern of the support layer 104, and the diaphragm layer 105 is patterned to form an etching hole 106.
  • the etching The hole 106 penetrates the diaphragm layer 105 and exposes part of the pattern of the sacrificial layer 103;
  • Step 36 Please refer to FIG. 3F, removing the pattern of the sacrificial layer 103 through the etching hole 106 to form the cavity 107;
  • Step 37 Refer to FIG. 3G to form a filling pattern 108 for filling the etching hole 106;
  • Step 38 Refer to FIG. 3H, to form a pattern of a second electrode 109 on the diaphragm layer 105, the second electrode 109 (top electrode) can be made of conductive materials such as aluminum and ITO, and the thickness is between 100nm ⁇ 2um.
  • the choice of top electrode material is related to the selected connection method. For connection by wire bonding, Al, Ag, Cu, etc., if the electrical connection is made by bonding, ITO can be used as the top electrode;
  • Step 39 Referring to FIG. 31, a protective layer 110 is formed on the pattern of the second electrode 109, and formed to penetrate through the protective layer 110, the diaphragm layer 105, and the supporting layer 104 and expose a part of the The first connection hole 111 of the first electrode 102 and the second connection hole 112 that penetrates the protective layer 110 and exposes a part of the second electrode 109.
  • a corrosion barrier layer 113 may be formed on the pattern of the first electrode 102 to avoid the process of removing the sacrificial layer 103.
  • the first electrode 102 causes an influence.
  • the first connection hole 111 needs to penetrate the protective layer 110, the diaphragm layer 105, the support layer 104 and the corrosion barrier layer 113.
  • Figs. 4A-4K are a schematic flowchart of a manufacturing method of a piezoelectric MEMS device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the manufacturing method includes:
  • Step 41 Please refer to Figure 4A, provide a glass substrate 201;
  • Step 42 Referring to FIG. 4B, a sacrificial layer 202 is formed on the glass substrate 201 and the sacrificial layer 202 is patterned to form a pattern of the sacrificial layer 202;
  • Step 43 Referring to FIG. 4C, a support layer 203 is formed on the pattern of the sacrificial layer 202 and the support layer 203 is patterned to form a pattern of the support layer 203, and the pattern of the support layer 203 does not cover The pattern of the sacrificial layer 202;
  • the pattern of the support layer 203 may also cover part of the pattern of the sacrificial layer 202.
  • Step 44 Referring to FIG. 4D, a diaphragm layer 204 is formed on the pattern of the sacrificial layer 202 and the pattern of the support layer 203 and the diaphragm layer 204 is patterned to form an etching hole 205.
  • the etching The hole 205 penetrates the diaphragm layer 204 and exposes part of the pattern of the sacrificial layer 202;
  • Step 45 Referring to FIG. 4E, the pattern of the sacrificial layer 202 is removed through the etching hole 205 to form the cavity 206;
  • Step 46 Referring to FIG. 4F, forming a filling pattern 207 for filling the etching hole 205;
  • Step 47 Referring to FIG. 4G, forming a pattern of the first electrode 208 on the diaphragm layer 204;
  • Step 48 Please 4H, a pattern of the intermediate insulating layer 209 is formed;
  • a piezoelectric material layer 210 is formed on the pattern of the first electrode 208 and patterned to form a pattern of the piezoelectric material layer 210.
  • the piezoelectric material layer 210 may be deposited by sputtering
  • the thickness of aluminum nitride is about 1 ⁇ 3um, or polyvinylidene fluoride (PVDF), the thickness is about 5um; when aluminum nitride is used for the piezoelectric layer 210, the first electrode 208 can be molybdenum as the bottom electrode;
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • 410 Referring to FIG. 4J, a pattern of a second electrode 211 is formed on the pattern of the piezoelectric material layer 210;
  • Step 411 Referring to FIG. 4K, a protective layer 212 is formed on the pattern of the second electrode 211, and a first connection hole 213 penetrating through the protective layer 212 and exposing a portion of the first electrode 208 is formed, and The protection layer 212 exposes a part of the second connection hole 214 of the second electrode 211.
  • the piezoelectric MEMS device manufactured according to the method shown in FIGS. 4A-4K can be used as a device provided with a closed air cavity, such as a piezoelectric MEMS microphone, a speaker, and a thin-film bulk acoustic resonator.
  • the method exemplified in the present disclosure can also be used to fabricate MEMS devices with partially fixed structures such as cantilever beams, so as to use piezoelectric materials to realize applications such as acceleration sensors, ultrasonic transducers, and vibration energy harvesters.
  • FIGS. 5A-5H are schematic flowcharts of a manufacturing method of a piezoresistive MEMS device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the manufacturing method includes:
  • Step 51 Please refer to FIG. 5A to provide a glass substrate 301, where the glass substrate 301 may be 370mm*470mm*0.5mm, or a larger size, and the actual size may depend on the glass substrate requirements of the semiconductor display panel production line;
  • Step 52 Referring to FIG. 5B, a sacrificial layer 302 is formed on the glass substrate 301 and the sacrificial layer 302 is patterned to form a pattern of the sacrificial layer 302, where the sacrificial layer 302 can be made of Mo, Al and other metals
  • the material may also be made of insulating materials such as photoresist, polyimide (PI), etc., and the thickness of the sacrificial layer may be in the range of 140 nm to 5 um;
  • Step 53 Referring to FIG. 5C, a support layer 303 is formed on the pattern of the sacrificial layer 302 and The supporting layer 303 is patterned to form a pattern of the supporting layer 303, and the pattern of the supporting layer 303 does not cover the pattern of the sacrificial layer 302;
  • the pattern of the support layer 303 may also cover part of the pattern of the sacrificial layer 302.
  • Step 54 Referring to FIG. 5D, a diaphragm layer 304 is formed on the pattern of the sacrificial layer 302 and the pattern of the support layer 303, and the diaphragm layer 304 is patterned to form an etching hole 305.
  • the etching The hole 305 penetrates the diaphragm layer 304 and exposes a part of the pattern of the sacrificial layer 302.
  • the diaphragm layer 304 can be made of silicon nitride or an insulating material such as silicon dioxide; the thickness of the diaphragm layer 304 can be In the range of 600nm ⁇ 2um;
  • Step 55 Referring to FIG. 5E, the pattern of the sacrificial layer 302 is removed through the etching hole 305 to form the cavity 306;
  • the sacrificial layer 302 may be corroded and released by an etching solution in a wet etching manner to form a cavity 306; the etching solution used for releasing the sacrificial layer should have a higher corrosion rate to the material of the sacrificial layer, Film layer 304, (optional)
  • the corrosion stop layer and the bottom electrode are not corroded at all or the corrosion rate is extremely slow; if the etching solution does not corrode the bottom electrode or the corrosion is extremely slow and the diaphragm layer is insulated, the corrosion stop layer may not be provided;
  • Step 56 Please refer to FIG. 5F to form a filling pattern 307 for filling the etching hole 305; when the piezoresistive MEMS device (such as a transducer) works in water or other liquid medium, a hole filling layer material is required The corrosion hole 305 is blocked to prevent the working medium from entering the cavity 306 and affecting the working characteristics of the MEMS device (such as a transducer).
  • the material of the hole-filling layer can be silicon nitride, silicon dioxide, or amorphous silicon.
  • the thickness of the hole filling layer should be equal to or thicker than the thickness of the diaphragm layer 304.
  • Step 57 Referring to FIG. 5G, a pattern of a piezoresistive material layer 308 and a pattern of conductive lines 309 are formed on the diaphragm layer 304, and the piezoresistive material layer 308 is connected to the conductive lines 309.
  • the material of the piezoresistive layer can be doped amorphous silicon or polysilicon crystallized by laser;
  • Step 58 Referring to FIG. 5H, a protective layer 310 is formed on the pattern of the piezoresistive material layer 308 and the pattern of the conductive line 309, and a connection hole that penetrates the protective layer 310 and exposes a part of the conductive line 309 is formed 311.
  • PVX silicon dioxide, silicon nitride, etc.
  • a plurality of piezoresistive MEMS devices as described above can be formed, arranged in a one-dimensional or two-dimensional array and lead out the corresponding electrodes, so as to realize the distribution detection of the corresponding physical quantity signals.
  • the above-mentioned piezoresistive MEMS device fabricated according to the method shown in FIGS. 5A-5H can be used as a pressure sensor, wherein the piezoresistive material layer 308 is configured as a Wheatstone bridge structure; when external pressure enters the cavity 306.
  • the diaphragm layer 304 will be elastically deformed, destroying the balance of the original Wheatstone bridge circuit, and then output through the conductive wire 309 and the MEMS device sensed A voltage signal proportional to the pressure.
  • the equipment, materials, and process conditions used to form the pattern on the MEMS device are all implemented based on the conditions for manufacturing the display panel, which are different from the silicon-based MEMS process used in the related art.
  • CMUT capactive micromachined ultrasonic transducer
  • PMUT pieoelectric micromachined ultrasonic transducer
  • pressure sensor silicon microphone
  • accelerometer speaker
  • micromirror array etc.
  • the embodiments of the present disclosure also provide a MEMS device, including:
  • the MEMS element located on the glass substrate includes a diaphragm layer and a cavity for providing a vibration space for the diaphragm layer.
  • the glass substrate is a glass substrate used in the display field, such as glass substrates used in different generations of lines in the display field.
  • the size of the glass substrate used in the display field is larger than that of a silicon wafer substrate (mainly 6 inches). And 8 inches) are much larger and can realize the production of large array MEMS devices.
  • the processing and manufacturing costs for manufacturing MEMS devices can also be reduced.
  • the MEMS device is a diaphragm type MEMS device, that is, a large array type diaphragm type MEMS device can be realized on a glass substrate used in the display field, and the production cost of the MEMS device is reduced. At the same time, it is also beneficial to the diaphragm type MEMS device.
  • the size of the glass substrate is greater than or equal to a preset size.
  • the glass substrate is a square glass substrate.
  • the MEMS element is a capacitive MEMS element. Please refer to FIG. 31 above.
  • the MEMS element includes:
  • the MEMS element is a piezoelectric MEMS element. As shown in FIG. 4K above, the MEMS element includes:
  • the pattern of the first electrode 208 is the pattern of the piezoelectric material layer 210 on the side away from the glass substrate;
  • the MEMS element is a piezoresistive MEMS element. As shown in FIG. 5H above, the MEMS element includes:
  • the pattern of the piezoresistive material layer 308 and the pattern of the conductive line 309 are away from the protective layer 310 on the side of the glass substrate;
  • the connecting hole 311 of the conductive wire 309 is penetrated through the protective layer 310 and exposed.
  • FIG. 51 is a schematic plan view of a piezoresistive MEMS device according to an embodiment of the disclosure. Along the section line A-A in FIG. 51, a cross-sectional view of the piezoresistive MEMS element as illustrated in FIG. 5H can be obtained. It can be understood that, as an exemplary view, each part in the above schematic diagram does not correspond exactly according to actual scale or positional relationship.
  • the piezoresistive MEMS device includes at least one corrosion hole 305, and the number and position of the corrosion hole can be set according to the requirements of the piezoresistive device.
  • an etching hole 305 may be provided on the outer side of each corner of the rectangular structure to improve the production efficiency of the cavity 306.
  • the orthographic projection of the etching hole 305 on the glass substrate and the orthographic projection of the cavity 306 on the glass substrate do not overlap, and the etching hole 305 and the cavity 306 are connected by a release channel 312.
  • a filling pattern 307 is arranged in the etching hole area to seal the cavity, and the orthographic projection area of the filling pattern 307 on the glass substrate is greater than or equal to the orthographic projection area of the etching hole 305 on the glass substrate.
  • the sacrificial layer 302 is corroded and released by an etching solution through a wet etching method to form the cavity 306.
  • the etching hole 305 is used for injecting etching liquid
  • the release channel 312 is used for connecting the etching hole 305 and the cavity 306.
  • conductive wires 309 are arranged along the four sides of the cavity 306, and the conductive wires 309 It can include multiple sections of electrode traces.
  • the number and position of the electrode traces can be set according to the cavity structure of the piezoresistive MEMS device.
  • the cavity 306 has a rectangular structure
  • a section of electrode trace is provided on each side of the cavity 306, and the projection of at least a part of the electrode trace on the glass substrate is similar to the projection of the cavity 306 on the glass substrate.
  • the orthographic projections overlap.
  • the extending direction of the electrode traces may be parallel to the side direction of the cavity 306, or may be arranged in other ways according to requirements; this disclosure does not limit this.
  • the piezoresistive material layer pattern 308 may be arranged to at least partially overlap the cavity 306 and include a plurality of piezoresistive blocks.
  • the specific number and position of the piezoresistive blocks can be set according to the cavity structure of the piezoresistive MEMS device.
  • a piezoresistive block is provided on each side of the cavity 306, and multiple piezoresistive blocks may have the same extending direction.
  • the extension direction of the piezoresistive block is the same as the extension direction of the side of the cavity 306, and the orthographic projection of the piezoresistive block on the glass substrate is located in the cavity 306 on the glass substrate.
  • the extension direction of the piezoresistive block is perpendicular to the extension direction of the side of the cavity 306, and the orthographic projection of the piezoresistive block on the glass substrate is the same as that of the cavity.
  • the orthographic projections of the cavity 306 on the glass substrate partially overlap.
  • the MEMS devices in the above embodiments can be used as various devices such as CMUT, PMUT, pressure sensor, silicon microphone, accelerometer, speaker, micromirror array and so on.
  • the embodiments of the present disclosure also provide a display substrate, which includes the MEMS device, the pixel unit array and the display control circuit in any of the above embodiments.
  • the MEMS device can be manufactured on the glass substrate at low cost, and it is also beneficial to the integration of the diaphragm type MEMS device and the display module on the glass substrate.
  • the MEMS device as described above can be integrated in a device that implements a display function through a pixel unit array and a display control circuit, so as to provide richer functions for more application scenarios.
  • An embodiment of the present disclosure also provides a display device, including the above-mentioned display substrate.

Landscapes

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Abstract

一种MEMS器件，包括：玻璃基板（101）；位于玻璃基板（101）上的MEMS元件， MEMS元件包括振膜层（105）以及用于为振膜层（105）提供振动空间的空腔（107）。还提供了一种具有MEMS器件的显示基板，以及一种MEMS器件的制作方法。使用玻璃作为基板，可以实现大型阵列式MEMS器件的制作，并降低制作MEMS器件的成本。

Description

MEMS器件及其制作方法、 显示基板 相关申请的交叉引用
本申请主张在 2019 年 2 月 27 日在中国提交的中国专利申请号
No.201910146353.5的优先权， 其全部内容通过引用包含于此。 技术领域
本公开涉及 MEMS器件技术领域， 尤其涉及一种 MEMS器件及其制作 方法、 显示基板。 背景技术
目前微机电系统 (Micro-Electro-Mechanical System , MEMS ) 器件主要 以石圭晶圆为衬底， 由于娃晶圆衬底尺寸较小 (主要为 6寸和 8寸)， 因而难以 制作大型阵列式 MEMS器件。 同时， 由于硅晶圆衬底的尺寸较小， 因而制作 MEMS器件加工制造成本也会很高。 发明内容
本公开提供一种 MEMS器件， 包括：
玻璃基板； 位于所述玻璃基板上的 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括 振膜层以及用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
可选的，所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的第一电极图形；
位于所述第一电极远离所述玻璃基板一侧的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成所述空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离所述玻璃基板一侧的第二电极图形；
位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层、 所述振膜层和所述支撑层并暴露出所述第一电极的第 一连接孔， 贯穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
可选的， 所述腐蚀孔在所述玻璃基板上的正投影位于所述空腔在所述玻 璃基板上的正投影的外侧。
可选的，所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的第一电极图形；
中间绝缘层图形；
位于所述第一电极图形远离玻璃基板一侧的压电材料层图形；
位于所述压电材料层图形远离玻璃基板一侧的第二电极图形；
位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层并暴露出所述第一电极的第一连接孔， 贯穿所述保护层 并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
可选的， 所述压电材料层图形在所述玻璃基板上的正投影与所述空腔在 所述玻璃基板上的正投影至少部分重叠。
可选的，所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成所述空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的压阻材料层图形和导电线， 所述压 阻材料层图形与所述导电线相连；
位于所述压阻材料层图形和导电线图形远离玻璃基板一侧的保护层； 贯穿所述保护层并暴露出所述导电线的连接孔。
可选的， 腐蚀孔在所述玻璃基板上的正投影位于所述空腔在所述玻璃基 板上的正投影的外侧， 所述压阻材料层图形在所述玻璃基板上的正投影与所 述空腔在所述玻璃基板上的正投影部分重叠。 可选的， 所述玻璃基板的尺寸大于或等于预设尺寸。
可选的， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。
本公开还提供一种 MEMS器件的制作方法， 包括：
提供玻璃基板；
在所述玻璃基板上形成 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括振膜层以及 用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
可选的， 在所述玻璃基板上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层图形；
在所述牺牲层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行图形化， 形成腐蚀 孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
可选的， 在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形 成所述牺牲层图形的步骤之后， 所述方法包括：
形成与所述牺牲层图形同层的支撑层图形， 所述支撑层图形与所述牺牲 层图形在所述玻璃基板上的正投影彼此不重叠；
在所述牺牲层图形和所述支撑层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行 图形化，形成腐蚀孔，所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
可选的， 在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形 成所述牺牲层图形的步骤之后， 所述方法包括：
在所述牺牲层图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所述 支撑层图形， 所述支撑层图形至少部分覆盖所述牺牲层图形；
在所述牺牲层图形和所述支撑层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行 图形化，形成腐蚀孔，所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
可选的， 通过干法或湿法蚀刻去除所述牺牲层图形。 可选的， 所述玻璃基板的尺寸大于或等于预设尺寸。
可选的， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。
可选的， 所述通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔之 后还包括：
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形。
可选的， 所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板 上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成第一电极图形；
在所述第一电极图形上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所 述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形；
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成第二电极图形；
在所述第二电极图形上形成保护层；
形成贯穿所述保护层、 所述振膜层和所述支撑层并暴露出部分所述第一 电极的第一连接孔， 以及贯穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二 连接孔。
可选的， 所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板 上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形；
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成第一电极图形；
形成中间绝缘层的图形；
在所述第一电极图形上形成压电材料层并进行图形化， 形成压电材料层 的图形；
在所述压电材料层的图形上形成第二电极图形；
在所述第二电极图形上形成保护层；
形成贯穿所述保护层并暴露出部分所述第一电极的第一连接孔， 以及贯 穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
可选的， 所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板 上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形；
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成压阻材料层的图形和导电线的图形， 所述压阻材料 层与所述导电线相连；
在所述压阻材料层的图形和导电线的图形上形成保护层； 形成贯穿所述保护层并暴露出部分所述导电线的连接孔。
本公开实施例还提供一种 MEMS器件， 包括：
玻璃基板；
位于所述玻璃基板上的 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括振膜层以及 用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
可选的， 所述玻璃基板的尺寸大于或等于预设尺寸。
可选的， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。
可选的，所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的第一电极图形；
位于所述第一电极远离玻璃基板一侧的支撑层的图形；
位于所述支撑层的图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层的图形， 所述支撑层图形和所述振膜层图形围成空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形；
位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的远离玻璃基板一侧的第二电极图形; 位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层、 所述振膜层和所述支撑层并暴露出所述第一电极的第 一连接孔， 贯穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
可选的，所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的支撑层的图形；
位于所述支撑层的图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层的图形， 所述支撑层图形和所述振膜层图形围成空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形；
位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的第一电极图形；
中间绝缘层的图形；
位于所述第一电极图形远离玻璃基板一侧的压电材料层的图形；
位于所述压电材料层的图形远离玻璃基板一侧的第二电极图形；
位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层并暴露出所述第一电极的第一连接孔， 贯穿所述保护层 并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。 可选的，所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件，所述 MEMS元件包括： 位于所述玻璃基板上的支撑层的图形；
位于所述支撑层的图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层的图形， 所述支撑层图形和所述振膜层图形围成空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形；
位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的压阻材料层的图形和导电线的图形， 所述压阻材料层与所述导电线相连；
位于所述压阻材料层的图形和导电线的图形远离玻璃基板一侧的保护层; 贯穿所述保护层并暴露出所述导电线的连接孔。
本公开还提供一种显示基板， 包括上述 MEMS器件， 像素单元阵列和显 示控制电路。 附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案， 下面将对本公开实施例的 描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅 仅是本公开的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本公开实施例的 MEMS器件的制作方法的流程示意图；
图 2A为本公开实施例的在玻璃基板上形成 MEMS元件的方法流程示意 图；
图 2B为本公开另一实施例的在玻璃基板上形成 MEMS元件的方法流程 示意图；
图 3A-3I为本公开一实施例的电容式 MEMS器件的制作方法的流程示意 图；
图 3 J为本公开另一实施例的电容式 MEMS器件的结构示意图；
图 3K为本公开又一实施例的电容式 MEMS器件的结构示意图； 图 4A-4K为本公开实施例的压电式 MEMS器件的制作方法的流程示意 图；
图 5A-5H为本公开实施例的压阻式 MEMS器件的制作方法的流程示意 图
图 51为本公开实施例的压阻式 MEMS器件的示意性平面图。 具体实施方式
为使本公开实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本公 开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然， 所描述的实施例是本公开的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本公开的实施例， 本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例， 都属 于本公开保护的范围。
请参考图 1， 图 1为根据本公开一些实施例的 MEMS器件的制作方法的 流程示意图， 该制作方法包括：
步骤 S11 : 提供玻璃基板；
步骤 S12：在所述玻璃基板上形成 MEMS元件，所述 MEMS元件包括振 膜层以及用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
本公开实施例中， 所述玻璃基板为显示领域所用的玻璃基板， 如显示领 域不同世代线所用的玻璃基板， 显示领域所用的玻璃基板的尺寸比硅晶圆衬 底的尺寸（主要为 6寸和 8寸）要大很多， 能够实现大型阵列式 MEMS器件 的制作。 同时， 由于显示领域所用的玻璃基板的尺寸较大， 也可以降低制作 MEMS器件的加工制造成本。
本公开实施例中， MEMS器件为振膜类 MEMS器件， 即能够在显示领域 所用的玻璃基板上实现大型阵列式振膜类 MEMS器件， 降低 MEMS器件制 作成本，同时，也有利于振膜类 MEMS器件与玻璃基板上的显示模组的集成。
本公开实施例中， 可选的， 所述玻璃基板的尺寸大于或等于预设尺寸。 可选的， 所述玻璃基板为方形玻璃基板。
目前， 显示领域所用的玻璃基板的最小尺寸为 370mm X 470mm （2.5代 线所用的玻璃基板）， 因而， 可选地， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。
下面对如何形成上述 MEMS元件中的振膜层和空腔的方法进行详细说明。 图 2A示出了根据本公开一些实施例的在玻璃基板上形成 MEMS元件的 方法流程示意图， 包括： 步骤 S21 : 在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺牲层图形；
步骤 S22：在所述牺牲层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 和
步骤 S23 : 通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
在一些实施例中， 根据如图 2A所示的方法， 可以通过贯穿振膜层的腐 蚀孔、 采用干法蚀刻、 湿法蚀刻或其他任何适用方式去除所述牺牲层图形。 振膜层图形覆盖或包围所述牺牲层图形， 在牺牲层图形被去除后， 振膜层的 结构将形成空腔， 用作振膜结构的振动空间。
请参考图 2B， 图 2B 为根据本公开另一些实施例的在玻璃基板上形成 MEMS元件的方法流程示意图， 该方法包括：
步骤 S201： 在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺牲层的图形；
本公开实施例中， 可以采用沉积工艺形成牺牲层。
步骤 S202： 在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形 化， 形成所述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或 者覆盖部分所述牺牲层的图形；
本公开实施例中， 可以采用沉积工艺形成支撑层。 在一些实施例中， 支 撑层可以与牺牲层图形同层设置， 例如可以将支撑层图形设置为与所述牺牲 层图形彼此不重叠， 或者彼此相邻， 或者在同一膜层中构成互补图形。 基于 不同的 MEMS器件构造，所述支撑层图形也可以覆盖牺牲层图形的至少一部 分。
步骤 S203： 在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对 所述振膜层进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出 部分所述牺牲层的图形；
本公开实施例中， 可以采用沉积工艺形成振膜层。
步骤 S204: 通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔。 所 述空腔由设置在所述牺牲层周围的支撑层图形以及覆盖在牺牲层图形远离玻 璃基板一侧的振膜层图形包围形成。 本公开实施例中，可以通过干法或湿法蚀刻方式去除所述牺牲层的图形。 本公开实施例中， 通过牺牲层形成用于为振膜层形成振动空间的空腔， 实现过程方便简单。
本公开实施例中， 可以根据具体需要选择牺牲层的材料， 要求在去除牺 牲层的过程中， 不会对振膜层、 支撑层等造成损害， 牺牲层的材料可以是金 属 （如铝、 钼、 铜等）， 也可以是金属氧化物 （ITO 等）， 也可以是绝缘材料 （如二氧化硅、 氮化硅、 光刻胶等） 等。
本公开实施例中， 所述通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所 述空腔之后还可以包括： 形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形， 从而使得后 续形成的膜层不会落入腐蚀孔内， 影响性能。
根据本公开的一些实施例， 所述填充图形除了填充所述腐蚀孔之外， 还 可以填充腐蚀孔下方的部分空腔。
本公开实施例中的 MEMS元件为电容式 MEMS元件、 压电式 MEMS元 件或压阻式 MEMS元件， 下面分别就不同类型的 MEMS元件的制作方法进 行详细说明。
请参考图 3A-3I， 图 3A-3I为本公开一实施例的电容式 MEMS器件的制 作方法的流程示意图， 该制作方法包括：
步骤 31 : 请参考图 3A， 提供玻璃基板 101 ;
步骤 32 :请参考图 3B，在所述玻璃基板 101上形成第一电极 102的图形； 步骤 33 : 请参考图 3C 在所述第一电极 102 的图形上形成牺牲层 103 并对所述牺牲层 103进行图形化， 形成所述牺牲层 103的图形；
步骤 34: 请参考图 3D， 在所述牺牲层 103的图形上形成支撑层 104并 对所述支撑层 104进行图形化，形成所述支撑层 104的图形，所述支撑层 104 的图形不覆盖所述牺牲层 103的图形；
在本公开的另外一些实施例中， 如图 3K所示， 支撑层 104的图形也可 以覆盖部分牺牲层 103的图形。
步骤 35 : 请参考图 3E，在所述牺牲层 103的图形和所述支撑层 104的图 形上形成振膜层 105并对所述振膜层 105进行图形化， 形成腐蚀孔 106, 所 述腐蚀孔 106贯穿所述振膜层 105且暴露出部分所述牺牲层 103的图形； 步骤 36:请参考图 3F，通过所述腐蚀孔 106去除所述牺牲层 103的图形， 形成所述空腔 107 ;
步骤 37 : 请参考图 3G， 形成用于填充所述腐蚀孔 106的填充图形 108 ; 步骤 38:请参考图 3H，在所述振膜层 105上形成第二电极 109的图形， 该第二电极 109（顶电极）可以采用铝、 ITO等导电材料， 厚度在 100nm〜 2um 之间，顶电极的材料选择与选用的连线方式有关，如通过引线键合方式连接， 则可以用 Al、 Ag、 Cu等， 如果通过绑定方式进行电连接， 则可以用 ITO做 顶电极；
步骤 39: 请参考图 31， 在所述第二电极 109的图形上形成保护层 110 , 并形成贯穿所述保护层 110、 所述振膜层 105和所述支撑层 104并暴露出部 分所述第一电极 102的第一连接孔 111，以及贯穿所述保护层 110并暴露出部 分所述第二电极 109的第二连接孔 112。
在本公开的其他一些实施例中， 如图 3J所示， 在形成牺牲层 103之前， 还可以在第一电极 102的图形上形成腐蚀阻挡层 113 ,避免在去除牺牲层 103 的过程中， 对第一电极 102造成影响。 此时， 第一连接孔 111需要贯穿保护 层 110、 所述振膜层 105、 所述支撑层 104和腐蚀阻挡层 113。
请参考图 4A-4K， 图 4A-4 K为本公开实施例的压电式 MEMS器件的制 作方法的流程示意图， 该制作方法包括：
步骤 41 : 请参考图 4A， 提供玻璃基板 201 ;
步骤 42:请参考图 4B，在所述玻璃基板 201上形成牺牲层 202并对所述 牺牲层 202进行图形化， 形成所述牺牲层 202的图形；
步骤 43 :请参考图 4C，在所述牺牲层 202的图形上形成支撑层 203并对 所述支撑层 203进行图形化， 形成所述支撑层 203的图形， 所述支撑层 203 的图形不覆盖所述牺牲层 202的图形；
在本公开的另外一些实施例中， 支撑层 203的图形也可以覆盖部分牺牲 层 202的图形。
步骤 44: 请参考图 4D， 在所述牺牲层 202的图形和所述支撑层 203的 图形上形成振膜层 204并对所述振膜层 204进行图形化， 形成腐蚀孔 205 , 所述腐蚀孔 205贯穿所述振膜层 204且暴露出部分所述牺牲层 202的图形； 步骤 45 :请参考图 4E，通过所述腐蚀孔 205去除所述牺牲层 202的图形， 形成所述空腔 206；
步骤 46 : 请参考图 4F， 形成用于填充所述腐蚀孔 205的填充图形 207 ; 步骤 47 :请参考图 4G，在所述振膜层 204上形成第一电极 208的图形； 步骤 48: 请参考图 4H， 形成中间绝缘层 209的图形；
步骤 49:请参考图 41，在所述第一电极 208的图形上形成压电材料层 210 并进行图形化， 形成压电材料层 210的图形， 所述压电材料层 210可以采用 溅射沉积的氮化铝， 厚度约 1〜 3um， 也可是聚偏二氟乙烯 (PVDF ) , 厚度在 5um左右；当压电层 210采用氮化铝时，第一电极 208可以选用钼做底电极； 步骤 410: 请参考图 4J， 在所述压电材料层 210的图形上形成第二电极 211的图形；
步骤 411 :请参考图 4K，在所述第二电极 211的图形上形成保护层 212， 并形成贯穿所述保护层 212并暴露出部分所述第一电极 208的第一连接孔 213 , 以及贯穿所述保护层 212并暴露出部分所述第二电极 211的第二连接孔 214。
根据图 4A-4 K所示方法制作的压电式 MEMS 器件可以用作例如压电 MEMS麦克风、 扬声器、 薄膜体声波谐振器等设置有封闭空气腔的器件。 另 外， 本公开所例示的方法同样可用于制作具有悬臂梁等部分固定结构的 MEMS器件， 从而利用压电材料实现例如加速度传感器、 超声波换能器、 振 动能量收集器等应用。
请参考图 5A-5H， 图 5A-5H为本公开实施例的压阻式 MEMS器件的制 作方法的流程示意图， 该制作方法包括：
步骤 51 : 请参考图 5A， 提供玻璃基板 301， 其中该玻璃基板 301可以是 370mm*470mm*0.5mm, 或者是更大尺寸， 实际尺寸可以取决于半导体显示 面板生产线对玻璃基板的要求；
步骤 52:请参考图 5B，在所述玻璃基板 301上形成牺牲层 302并对所述 牺牲层 302进行图形化， 形成所述牺牲层 302的图形， 其中牺牲层 302可以 采用 Mo、 A1等金属材料， 也可以是光刻胶、 聚酰亚胺 (PI) 等绝缘材料构 成， 牺牲层厚度可在 140nm〜 5um的范围之内；
步骤 53 :请参考图 5C，在所述牺牲层 302的图形上形成支撑层 303并对 所述支撑层 303进行图形化， 形成所述支撑层 303的图形， 所述支撑层 303 的图形不覆盖所述牺牲层 302的图形；
在本公开的另外一些实施例中， 支撑层 303的图形也可以覆盖部分牺牲 层 302的图形。
步骤 54: 请参考图 5D， 在所述牺牲层 302的图形和所述支撑层 303的 图形上形成振膜层 304并对所述振膜层 304进行图形化， 形成腐蚀孔 305 , 所述腐蚀孔 305贯穿所述振膜层 304且暴露出部分所述牺牲层 302的图形， 其中振膜层 304可以选用氮化硅， 也可以由二氧化硅等绝缘材料构成； 振膜 层 304的厚度可以处在 600nm~2um的范围内；
步骤 55 :请参考图 5E，通过所述腐蚀孔 305去除所述牺牲层 302的图形， 形成所述空腔 306；
可选地，可以采用湿法腐蚀方式通过腐蚀液对牺牲层 302进行腐蚀释放， 形成空腔 306 ; 所述牺牲层释放所采用的腐蚀液对牺牲层材料应当具有较高 的腐蚀速率， 对于振膜层 304、 （可选的） 腐蚀停止层及底电极完全不腐蚀或 腐蚀速率极慢； 如果腐蚀液对于底电极不腐蚀或腐蚀极慢且振膜层绝缘时， 可以不设置腐蚀停止层；
步骤 56 : 请参考图 5F， 形成用于填充所述腐蚀孔 305的填充图形 307 ; 当该压阻式 MEMS器件（例如换能器）工作于水或其他液体介质时， 需 要采用填孔层材料将腐蚀孔 305 堵住， 以免工作介质进入空腔 306， 影响 MEMS器件 （如换能器） 的工作特性。 所述填孔层材料可以是氮化硅、 二氧 化硅或非晶硅等。 为了保证腐蚀孔 305被密封， 填孔层厚度应与振膜层 304 的厚度相当或更厚。
步骤 57 : 请参考图 5G， 在所述振膜层 304上形成压阻材料层 308的图 形和导电线 309的图形， 所述压阻材料层 308与所述导电线 309相连， 可选 地， 压阻层材料可以为掺杂非晶硅， 或者采用激光晶化的多晶硅；
步骤 58: 请参考图 5H， 在所述压阻材料层 308的图形和导电线 309的 图形上形成保护层 310, 并形成贯穿所述保护层 310并暴露出部分所述导电 线 309的连接孔 311， 可以采用 PVX （二氧化硅、 氮化硅等） 材料形成该保 护层 310， 以对焊盘外的导电引线及芯片表面进行保护。 可选地， 可以形成多个如上所述的压阻式 MEMS器件， 进行一维或者二 维阵列化排布并将相应的电极引出，从而实现对相应物理量信号的分布检测。
在一些实例中， 上述根据图 5A-5H所示方法制作的压阻式 MEMS器件 可以用作压力传感器， 其中将压阻材料层 308设置成例如惠斯顿电桥结构； 当外部压力进入空腔 306、 使得振膜层 304 的两侧压力差发生变化时， 振膜 层 304会发生弹性形变， 破坏原有的惠斯顿电桥电路平衡， 进而通过导电线 309输出与 MEMS器件所感测到的压力成正比的电压信号。
上述各实施例中， MEMS器件上的图形的形成所用的设备、 材料和工艺 条件， 均是基于制作显示面板的条件来实施， 与相关技术中采用硅基 MEMS 工艺不同。
上述各实施例中形成的 MEMS器件可用作 CMUT（电容式微机械超声换 能器）、 PMUT （压电式微机械超声换能器）、 压力传感器、 硅麦克风、 加速 度计、 扬声器、 微镜阵列等各类器件。
本公开实施例还提供一种 MEMS器件， 包括：
玻璃基板；
位于所述玻璃基板上的 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括振膜层以及 用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
本公开实施例中， 所述玻璃基板为显示领域所用的玻璃基板， 如显示领 域不同世代线所用的玻璃基板， 显示领域所用的玻璃基板的尺寸比硅晶圆衬 底的尺寸（主要为 6寸和 8寸）要大很多， 能够实现大型阵列式 MEMS器件 的制作。 同时， 由于显示领域所用的玻璃基板的尺寸较大， 也可以降低制作 MEMS器件的加工制造成本。
本公开实施例中， MEMS器件为振膜类 MEMS器件， 即能够在显示领域 所用的玻璃基板上实现大型阵列式振膜类 MEMS器件， 降低 MEMS器件制 作成本，同时，也有利于振膜类 MEMS器件与玻璃基板上的显示模组的集成。
本公开实施例中， 可选的， 所述玻璃基板的尺寸大于或等于预设尺寸。 可选的， 所述玻璃基板为方形玻璃基板。
目前， 显示领域所用的玻璃基板的最小尺寸为 370mm X 470mm （2.5代 线所用的玻璃基板）， 因而， 可选地， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。 在本公开的一些实施例中， 所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件， 请 参考上述图 31， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板 101上的第一电极 102的图形；
位于所述第一电极 102远离玻璃基板一侧的支撑层 104的图形， 所述支 撑层 104的图形围成空腔 106;
位于所述支撑层 104的图形和所述空腔 106远离玻璃基板一侧的振膜层
105的图形；
贯穿所述振膜层 105的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形 108; 位于所述振膜层 105远离玻璃基板一侧的第二电极 109的图形； 位于所述第二电极 109的图形远离玻璃基板一侧的保护层 110;
贯穿所述保护层 110、 所述振膜层 105和所述支撑层 104并暴露出所述 第一电极 102的第一连接孔 111，贯穿所述保护层 110并暴露出部分所述第二 电极 109的第二连接孔 112。
在本公开的一些实施例中， 所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件， 如 上述图 4K所示， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板 201上的支撑层 203的图形， 所述支撑层 203的图形 围成空腔 206 ;
位于所述支撑层 203的图形和所述空腔 206远离玻璃基板一侧的振膜层
204的图形；
贯穿所述振膜层 204的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形 207 ; 位于所述振膜层 204远离玻璃基板一侧的第一电极 208的图形； 中间绝缘层 209的图形；
位于所述第一电极 208的图形远离玻璃基板一侧的压电材料层 210的图 形；
位于所述压电材料层 210的图形远离玻璃基板一侧的第二电极 211的图 形；
位于所述第二电极 211的图形远离玻璃基板一侧的保护层 212； 贯穿所述保护层 212并暴露出所述第一电极 208的第一连接孔 213， 贯 穿所述保护层 212并暴露出部分所述第二电极 211的第二连接孔 214。 在本公开的一些实施例中， 所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件， 如 上述图 5H所示， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板 301上的支撑层 303的图形， 所述支撑层 303的图形 围成空腔 306 ;
位于所述支撑层 303的图形和所述空腔 306远离玻璃基板一侧的振膜层
304的图形；
贯穿所述振膜层 304的腐蚀孔 305以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形
307；
位于所述振膜层 304远离玻璃基板一侧的压阻材料层 308的图形和导电 线 309的图形， 所述压阻材料层 308与所述导电线 309相连；
位于所述压阻材料层 308的图形和导电线 309的图形远离玻璃基板一侧 的保护层 310 ;
贯穿所述保护层 310并暴露出所述导电线 309的连接孔 311。
图 51为本公开实施例的压阻式 MEMS器件的示意性平面图。 沿图 51中 的剖切线 A-A, 可以得到如图 5H所例示的压阻式 MEMS元件的剖视图。 可 以理解的是， 作为示例性视图， 上述示意图中的各个部分并未按照实际比例 或者位置关系精确对应。
根据本公开实施例的压阻式 MEMS器件包括至少一个腐蚀孔 305， 腐蚀 孔的数量和位置可根据该压阻式器件的需求进行设置。 示例的， 当空腔 306 为矩形结构时， 可以在矩形结构的每个角的外侧对应设置一个腐蚀孔 305， 以提高空腔 306的制作效率。 腐蚀孔 305在玻璃基板上的正投影与空腔 306 在玻璃基板上的正投影不重叠，腐蚀孔 305与空腔 306之间通过释放沟道 312 连接。 在通过腐蚀工艺形成空腔 306后， 在腐蚀孔区域设置填充图形 307以 对空腔进行密封， 填充图形 307在玻璃基板上的正投影面积大于等于腐蚀孔 305在玻璃基板上的正投影面积。
实际工艺中， 通常采用湿法腐蚀方式通过腐蚀液对牺牲层 302进行腐蚀 释放， 以形成空腔 306。 腐蚀孔 305用于注入腐蚀液， 释放沟道 312用于连 通腐蚀孔 305和空腔 306。
在图 51所示示例中，沿空腔 306的四个侧边设置导电线 309 ,导电线 309 可以包括多段电极走线。 电极走线的数量和位置可以根据压阻式 MEMS器件 的空腔结构来设置。 示例性地， 当空腔 306为矩形结构时， 在该空腔 306的 每个边上设置一段电极走线， 并且电极走线的至少一部分在玻璃基板上的投 影与空腔 306在玻璃基板上的正投影重叠。 电极走线的延伸方向可以与空腔 306 的侧边方向平行， 也可以根据需求以其他方式布置； 本公开对此不作限 制。
压阻材料层图形 308可以设置为与空腔 306至少部分重叠， 并包括多个 压阻块。压阻块的具体数量和位置可以根据压阻式 MEMS器件的空腔结构来 设置。 在图 51所示示例中， 当空腔 306为矩形结构时， 在该空腔 306的每个 边上对应设置一个压阻块，多个压阻块可以具有相同的延伸方向。示例性地， 在空腔 306的两个相对侧边上， 压阻块的延伸方向与空腔 306侧边的延伸方 向相同， 且压阻块在玻璃基板上的正投影位于空腔 306在玻璃基板上的正投 影的内部；在空腔 306的另外两个相对的边上，压阻块的延伸方向与空腔 306 侧边的延伸方向垂直， 压阻块在玻璃基板上的正投影与空腔 306在玻璃基板 上的正投影部分重叠。
上述各实施例中的 MEMS器件可用作 CMUT、 PMUT、 压力传感器、 硅 麦克风、 加速度计、 扬声器、 微镜阵列等各类器件。
本公开实施例还提供一种显示基板，包括上述任一实施例中的 MEMS器 件、 像素单元阵列和显示控制电路。 通过利用显示基板的制作工艺， 能够在 玻璃基板上以低成本制作 MEMS器件， 并且也有利于振膜类 MEMS器件与 玻璃基板上的显示模组的集成。 根据本公开的示例性实施例， 可以在通过像 素单元阵列和显示控制电路实现显示功能的装置中集成如上所述的 MEMS器 件， 从而提供更丰富的功能以适用于更多应用场景。
本公开实施例还提供一种显示装置， 包括上述显示基板。
除非另作定义， 本公开中使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所 属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 本公开中使用的 “第一”、 “第二” 以及类似的词语并不表示任何顺序、 数量或者重要性， 而只是用来 区分不同的组成部分。 “连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的 或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、 “下”、 “左”、 “右”等仅用于表示相对位置关系， 当被描述对象的绝对位置 改变后， 则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本公开的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本公开所述原理的前提下， 还可以作出若干改进和 润饰， 这些改进和润饰也应视为本公开的保护范围。

Claims

权利 要 求 书
1. 一种 MEMS器件， 包括：
玻璃基板；
位于所述玻璃基板上的 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括振膜层以及 用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
2. 如权利要求 1所述的 MEMS器件， 其中， 所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板上的第一电极图形；
位于所述第一电极远离所述玻璃基板一侧的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成所述空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离所述玻璃基板一侧的第二电极图形；
位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层、 所述振膜层和所述支撑层并暴露出所述第一电极的第 一连接孔， 贯穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
3. 如权利要求 2所述的 MEMS器件，其中所述腐蚀孔在所述玻璃基板上 的正投影位于所述空腔在所述玻璃基板上的正投影的外侧。
4. 如权利要求 1所述的 MEMS器件， 其中， 所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板上的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的第一电极图形；
中间绝缘层图形；
位于所述第一电极图形远离玻璃基板一侧的压电材料层图形；
位于所述压电材料层图形远离玻璃基板一侧的第二电极图形； 位于所述第二电极图形远离玻璃基板一侧的保护层；
贯穿所述保护层并暴露出所述第一电极的第一连接孔， 贯穿所述保护层 并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
5. 如权利要求 4所述的 MEMS器件，其中所述压电材料层图形在所述玻 璃基板上的正投影与所述空腔在所述玻璃基板上的正投影至少部分重叠。
6. 如权利要求 1所述的 MEMS器件， 其中， 所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括：
位于所述玻璃基板上的支撑层图形；
位于所述支撑层图形和所述空腔远离玻璃基板一侧的振膜层图形， 所述 支撑层图形和所述振膜层图形围成所述空腔；
贯穿所述振膜层的腐蚀孔以及填充于所述腐蚀孔内的填充图形； 位于所述振膜层远离玻璃基板一侧的压阻材料层图形和导电线， 所述压 阻材料层图形与所述导电线相连；
位于所述压阻材料层图形和所述导电线远离玻璃基板一侧的保护层； 贯穿所述保护层并暴露出所述导电线的连接孔。
7. 如权利要求 6所述的 MEMS器件，其中所述腐蚀孔在所述玻璃基板上 的正投影位于所述空腔在所述玻璃基板上的正投影的外侧， 所述压阻材料层 图形在所述玻璃基板上的正投影与所述空腔在所述玻璃基板上的正投影部分 重叠。
8. 如权利要求 1-7中任一项所述的 MEMS器件， 其中， 所述玻璃基板的 尺寸大于或等于预设尺寸。
9. 如权利要求 8所述的 MEMS器件， 其中， 所述预设尺寸为 370mm X 470mm。
10. 一种显示基板， 包括如权利要求 1-9中任一项所述的 MEMS器件， 像素单元阵列和显示控制电路。
11. 一种 MEMS器件的制作方法， 包括：
提供玻璃基板；
在所述玻璃基板上形成 MEMS元件， 所述 MEMS元件包括振膜层以及 用于为所述振膜层提供振动空间的空腔。
12. 如权利要求 11所述的制作方法， 其中在所述玻璃基板上形成 MEMS 元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层图形；
在所述牺牲层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行图形化， 形成腐蚀 孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
13. 如权利要求 12所述的制作方法， 其中， 在所述玻璃基板上形成牺牲 层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺牲层图形的步骤之后， 所述方法 包括：
形成与所述牺牲层图形同层的支撑层图形， 所述支撑层图形与所述牺牲 层图形在所述玻璃基板上的正投影彼此不重叠；
在所述牺牲层图形和所述支撑层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行 图形化，形成腐蚀孔，所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
14. 如权利要求 12所述的制作方法， 其中， 在所述玻璃基板上形成牺牲 层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺牲层图形的步骤之后， 所述方法 包括：
在所述牺牲层图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所述 支撑层图形， 所述支撑层图形至少部分覆盖所述牺牲层图形；
在所述牺牲层图形和所述支撑层图形上形成振膜层并对所述振膜层进行 图形化，形成腐蚀孔，所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且连通至所述牺牲层图形； 以及
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层图形， 形成所述空腔。
15. 如权利要求 12-14 中任一项所述的制作方法， 其中通过干法或湿法 蚀刻去除所述牺牲层图形。
16. 如权利要求 12-14中任一项所述的制作方法， 其中， 所述通过所述腐 蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔之后还包括： 形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形。
17. 如权利要求 11所述的制作方法， 其中， 所述 MEMS元件为电容式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成第一电极图形；
在所述第一电极图形上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所 述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形；
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成第二电极图形；
在所述第二电极图形上形成保护层；
形成贯穿所述保护层、 所述振膜层和所述支撑层并暴露出部分所述第一 电极的第一连接孔， 以及贯穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二 连接孔。
18. 如权利要求 11所述的制作方法， 其中， 所述 MEMS元件为压电式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形； 通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成第一电极图形；
形成中间绝缘层的图形；
在所述第一电极图形上形成压电材料层并进行图形化， 形成压电材料层 的图形；
在所述压电材料层的图形上形成第二电极图形；
在所述第二电极图形上形成保护层；
形成贯穿所述保护层并暴露出部分所述第一电极的第一连接孔， 以及贯 穿所述保护层并暴露出部分所述第二电极的第二连接孔。
19. 如权利要求 11所述的制作方法， 其中， 所述 MEMS元件为压阻式 MEMS元件， 所述在所述玻璃基板上形成 MEMS元件包括：
在所述玻璃基板上形成牺牲层并对所述牺牲层进行图形化， 形成所述牺 牲层的图形；
在所述牺牲层的图形上形成支撑层并对所述支撑层进行图形化， 形成所 述支撑层的图形， 所述支撑层的图形不覆盖所述牺牲层的图形或者覆盖部分 所述牺牲层的图形；
在所述牺牲层的图形和所述支撑层的图形上形成振膜层并对所述振膜层 进行图形化， 形成腐蚀孔， 所述腐蚀孔贯穿所述振膜层且暴露出部分所述牺 牲层的图形；
通过所述腐蚀孔去除所述牺牲层的图形， 形成所述空腔；
形成用于填充所述腐蚀孔的填充图形；
在所述振膜层上形成压阻材料层的图形和导电线的图形， 所述压阻材料 层与所述导电线相连；
在所述压阻材料层的图形和导电线的图形上形成保护层；
形成贯穿所述保护层并暴露出部分所述导电线的连接孔。
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