一种超声波传感器阵列、设备以及制作方法与流程

1.本发明涉及超声波传感领域。更具体地，涉及一种超声波传感器阵列、设备以及制作方法。


背景技术：

2.相关技术中，电容式超声波传感器件结构除了在上下电极的振动区域形成电容，在非振动区域同样具有较大的耦合电容，导致相关技术的超声波传感器件结构的性能受到影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种超声波传感器阵列、设备以及制作方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
4.为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
5.本发明第一方面提供一种超声波传感器阵列，所述传感器阵列包括：
6.衬底；
7.设置在衬底上的阵列排布的第一电极，
8.设置在衬底上的在第一方向上阵列排布且沿第二方向延伸的第一连接线，所述第一连接线连接在第二方向上相邻的第一电极；
9.设置在所述第一电极远离所述衬底一侧且阵列排布的第二电极，
10.在第二方向上阵列排布且沿第一方向延伸的第二连接线，所述第二连接线连接在第一方向上相邻的第二电极，以及
11.设置在所述第一电极和所述第二电极的之间的振动单元；
12.所述第一电极和所述第二电极在所述衬底上的投影形成重叠，所述振动单元位于所述第一电极和所述第二电极的重叠投影对应的位置处，所述第一连接线和所述第二连接线在所述衬底上的投影不重叠。
13.进一步的，所述振动单元包括：
14.与所述第一电极绝缘设置的振动腔，
15.位于所述相邻的振动腔之间的第一填充层，所述第一填充层和所述振动腔的远离所述衬底一侧的表面位于同一水平面。
16.进一步的，所述振动单元还包括：
17.设置在所述振动腔远离所述衬底一侧表面的振动膜，所述第二电极位于所述振动膜远离所述衬底一侧的表面；
18.覆盖所述第二电极以及位于所述相邻的振动膜之间的第二填充层，所述第二填充层为绝缘材料，
19.所述第二填充层远离所述衬底一侧的表面高于所述第二电极远离所述衬底一侧的表面。
20.进一步的，所述第二连接线位于所述第二填充层远离所述衬底一侧的表面，
21.所述第二填充层开设有过孔，
22.所述第二连接线通过所述过孔连接在所述第一方向上相邻的所述第二电极。
23.进一步的，所述第二电极在所述衬底的投影落在所述振动膜在所述衬底的投影中，并露出所述振动膜的部分表面，
24.所述第二填充层覆盖所述露出的所述振动膜的部分表面。
25.进一步的，所述振动腔包括：
26.第一腔体，所述第一腔体在所述衬底的投影的面积等于所述第一电极和所述第二电极的重叠投影的面积；
27.与所述第一腔体连接的第二腔体，所述第二腔体在所述衬底投影沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向或所述第二方向形成夹角。
28.进一步的，所述第一腔体在所述衬底的投影的面积等于所述第一电极在所述衬底的投影的面积，且等于所述第二电极在所述衬底的投影的面积。
29.进一步的，所述振动膜在所述衬底的投影在第一方向上的投影长度大于所述振动腔在所述衬底的投影在第一方向上的投影长度，
30.和/或
31.所述振动膜在所述衬底的投影在第二方向上的投影长度大于所述振动腔在所述衬底的投影在第二方向上的投影长度。
32.本发明第二方面提出一种应用本发明第一方面的超声波传感器阵列的设备，所述设备为超声波指纹识别设备、医疗成像设备、超声波测距设备。
33.本发明第三方面提出一种本发明第一方面的的超声波传感器阵列的制作方法，所述方法包括：
34.在衬底上形成阵列排布的第一电极，
35.在所述衬底上形成在第一方向上阵列排布且沿第二方向延伸的第一连接线，所述第一连接线连接在第二方向上相邻的第一电极；在所述第一电极远离所述衬底一侧形成所述振动单元以及在所述振动单元远离所述衬底一侧形成阵列排布的第二电极，所述第一电极和所述第二电极在所述衬底上的投影形成重叠，所述振动单元位于所述第一电极和所述第二电极的重叠投影对应的位置处；
36.在所述第一电极远离所述衬底一侧形成第二连接线，所述第二连接线在第二方向上阵列排布且沿第一方向延伸，并连接在第一方向上相邻的第二电极，所述第一连接线和所述第二连接线在所述衬底上的投影不重叠。
37.本发明的有益效果如下：
38.本发明实施例提出的传感器阵列，利用第一电极、第二电极和振动单元形成具有电容式超声波接收和发射功能的传感器结构，并利用第一连接线和第二连接线实现多个传感器结构的阵列结构，并且第一连接线和第二连接线在衬底的投影并不重叠，通过该设置，能够降低传感器阵列的非振动区域的耦合电容，提高传感器阵列的器件性能。
附图说明
39.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
40.图1和图2示出相关技术的电容式超声波传感器件结构的截面示意图和平面示意图；
41.图3示出本发明一个实施例的超声波传感器阵列的平面结构示意图；
42.图4示出图1所示的传感器件结构的空腔上方的振膜塌陷不良的示意图；
43.图5示出了图3所示的传感器阵列的沿aa
′
截面的层结构示意图；
44.图6示出了图3所示的传感器阵列的沿bb
′
截面的层结构示意图；
45.图7示出了第一电极和第一连接线的在平面状态下的排布示意图；
46.图8a和图8b示出不同图案化形状的振动膜和振动腔的设计关系；
47.图9示出图3所示的传感器件结构的空腔上方的振膜正常的示意图；
48.图10示出了振动腔在平面状态的结构示意图；
49.图11示出了振动腔在cc’截面处的层结构示意图；
50.图12示出本发明另一个实施例制作传感器阵列的步骤流程图；
51.图13中的图13a～图13g示出制作本发明实施例的传感器阵列的一个实施例的工艺流程图；
52.图14中的图14a～图14f示出本发明实施例的传感器阵列的一个实施例的工艺流程图。
具体实施方式
53.为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
54.相关技术的超声波传感器的器件结构如图1和图2所示，设置在衬底15上的第一电极11为整面电极，第二电极12为图案化的电极，通过金属走线14’连接相邻的第二电极12，在第二电极12和第一电极11的重叠位置处设置有振动单元16实现传感器的发射和接收功能。
55.但是对于图1和图2所示的传感器结构，在金属走线14’和第一电极的重叠位置处，金属走线14’和第一电极11之间只有振动膜163和第三绝缘层191进行阻隔，导致金属走线14’和第一电极11的重叠位置处也会形成很大的耦合电容，严重影响传感器结构的器件性能。
56.因此，本发明实施例提出一种超声波传感器阵列、设备以及制作方法以解决上述问题。
57.如图3、图5和图6所示，本发明一个实施例提出一种超声波传感器阵列，所述传感器阵列包括：
58.衬底15；
59.设置在衬底15上的阵列排布的第一电极11，
60.在第一方向上阵列排布且沿第二方向延伸的第一连接线13，所述第一连接线13连接在第二方向上相邻的第一电极11；
61.设置在所述第一电极11远离所述衬底15一侧且阵列排布的第二电极12，
62.在第二方向上阵列排布且沿第一方向延伸的第二连接线14，所述第二连接线14连
接在第一方向上相邻的第二电极12，以及
63.设置在所述第一电极11和所述第二电极12的之间的振动单元16；
64.所述第一电极11和所述第二电极12在所述衬底15上的投影形成重叠，所述振动单元16位于所述第一电极11和所述第二电极12的重叠投影对应的位置处，所述第一连接线13和所述第二连接线14在所述衬底15上的投影不重叠。
65.如图3所示，第一方向为图示d1方向，第二方向为图示d2方向，第一连接线13、第一电极11、第二连接线14和第二电极12在衬底15上的投影形成了交错的“田”型结构，振动单元16在其对应位置处的第一电极11和第二电极12的驱动下形成电容，实现传感功能，利用第一电极11、第二电极12和振动单元16形成具有电容式超声波接收和发射功能的传感器结构，并利用第一连接线13和第二连接线14实现多个传感器结构的阵列结构，并且第一连接线13和第二连接线14在衬底15的投影并不重叠，通过该设置，能够降低传感器阵列的非振动区域的耦合电容，提高传感器阵列的器件性能。
66.如图1和图2所示的传感器结构不仅仅存在因金属走线14’和整面设置的第一电极11在非振动区域形成耦合电容大的问题，如图1和图2所示，在振动腔161外侧的非振动区域，第一连接线13和第一电极11之间仅通过振动膜163和第三绝缘层191进行电磁屏蔽，因此，该位置处的电磁屏蔽性能较差。并且，在工艺制程中，振动单元16外侧的非振动区域在进行振动腔161的刻蚀之前会进行刻蚀工艺，将非振动区域的金属材料刻蚀并形成刻蚀孔，仅保留形成振动腔161的金属层，也就是说，振动腔161外侧的非振动区域属于镂空区域，强度较低。并且，振动区域处的振动腔161上以及非振动区域的第三绝缘层191上形成整层的振动膜163，设置在振动腔161上的振动膜163的支撑性能又较差，因此，非振动区域和振动区域的整体强度均较差，容易出现振动膜163的塌陷从而影响器件性能，在一个具体示例中，位于空腔上方的振膜塌陷不良如图4所示。因此本发明实施例进一步对图3所示的传感器阵列进行优化。
67.在一个可选的实施例中，所述第一电极11和所述第一连接线13同层设置，所述第二电极12和所述第二连接线14不同层设置。本实施例中的同层设置指的是以同一工艺实现两个不同的结构，例如，第一电极11和第一连接线13可在同一工艺中同时形成，如图7所示，第一电极11为图案化的矩形，第一连接线13连接在d2方向上相邻的第一电极11，可通过刻蚀的方案在衬底15上形成金属材料层，然后将不需要的金属材料进行刻蚀，从而形成图7所示的第一电极11和第一连接线13。
68.图5示出了图3所示的传感器阵列的沿aa
′
截面的层结构示意图，图6示出了图3所示的传感器阵列的沿bb
′
截面的层结构示意图。
69.在一个可选的实施例中，所述振动单元16包括：
70.与所述第一电极11绝缘设置的振动腔161，
71.位于所述相邻的振动腔161之间的第一填充层162，所述第一填充层162和所述振动腔161的远离所述衬底15一侧的表面位于同一水平面，使得后续工艺中形成在空腔上方的振动膜163能够保持水平贴合，确保振动效果。
72.本发明实施例中，振动腔161为利用导电材料制成的金属材料，为振动膜163的振动提供振动空间，本实施例中，在相邻的振动腔161之前设置有第一填充层162，即第一填充层162设置在非振动区域，例如第一连接线13的区域，又例如，设置在第二连接线14的区域，
又或者，由于第一连接线13和第二连接线14围成的图案化区域，实现对阵列排布的振动腔161的外侧区域进行填充，通过该设置，一方面能够避免图1所示的传感器结构的非振动区域易出现的振膜塌陷的问题，另一方面，利用第一填充层162实现电磁屏蔽，能够有效避免图1所示的传感器结构的非振动区域的金属走线14’与第一电极11之间距离较近产生的耦合电容较大的问题，既提高了传感器阵列的结构稳定性，又提高了传感器阵列的器件性能。
73.在一个可选的实施例中，如图5所示，所述传感器阵列还包括覆盖所述第一电极11以及覆盖相邻所述第一电极11之间的衬底15的第一绝缘层17，本发明实施例中，第一填充层162为有机材料，第一填充层162的介电常数低于第一绝缘层17的介电常数，利用有机材料的介电常数低和易实现平坦化的特性，使得第一填充层162的制作简单且具有较好的电磁屏蔽效果，进一步提高传感器阵列的器件性能。
74.在一个具体示例中，第一填充层162的材料为有机树脂材料。
75.如图1所示，在振动膜163以及第二电极12上方覆盖有两层绝缘层，即第四绝缘层192和第五绝缘层193，其中，第四绝缘层192仅设置在振动区域，非振动区域的第四绝缘层192被刻蚀掉，用于对第二电极12形成保护，第五绝缘层193为整层的结构，不仅覆盖振动区域的第四绝缘层192，还覆盖非振动区域的第五绝缘层193，从而对传感器整体形成保护，但是这种结构会使得传感器阵列的结构出现坍塌，因此，本发明实施例进一步对传感器阵列进行优化。
76.在一个可选的实施例中，如图5和图6所示，所述振动单元16还包括：
77.设置在所述振动腔161远离所述衬底15一侧表面的振动膜163，所述第二电极12位于所述振动膜163远离所述衬底15一侧的表面；
78.覆盖所述第二电极12以及位于所述相邻的振动膜163之间的第二填充层164，所述第二填充层164为绝缘材料，
79.所述第二填充层164远离所述衬底15一侧的表面高于所述第二电极12远离所述衬底15一侧的表面。
80.不同于如图1所示的将非振动区域进行刻蚀的传感器结构，本发明实施例中，利用第二填充层164对第二电极12和振动膜163所在的振动区域以及对相邻第二电极12之间的非振动区域进行填充，一方面对振动膜163远离振动腔161一侧的表面进行固定，另一方面对非振动区域进行填充，从而提高器件的整体性能。
81.本发明实施例中，第二填充层164为有机材料，第二填充层164的介电常数低于第一绝缘层17的介电常数，利用有机材料的介电常数低和易实现平坦化的特性，使得第二填充层164的制作简单且具有较好的电磁屏蔽效果，进一步提高传感器阵列的器件性能。在一个具体示例中，第二填充层164的材料为有机树脂材料。
82.在一个可选的实施例中，如图5所示，所述振动膜163在所述衬底15的投影在第一方向上的投影长度大于所述振动腔161在所述衬底15的投影在第一方向上的投影长度。如图5所示，在aa’截面的层结构下，该示意图的延伸方向为第一方向，即，振动膜163在该方向上的长度大于振动腔161在该方向上的长度，换句话说，第一方向上，振动膜163在衬底15的投影覆盖振动腔161在衬底15的投影，通过该设置，振动膜163在第一方向上与振动腔161的该方向上的腔体侧壁形成了搭接，利用振动腔161的腔体侧壁对振动膜163进行支撑，进一步提高传感器阵列的结构强度。
83.在另一个可选的实施例中，如图6所示，所述振动膜163在所述衬底15的投影在第二方向上的投影长度大于所述振动腔161在所述衬底15的投影在第二方向上的投影长度。
84.如图6所示，在bb’截面的层结构下，该示意图的延伸方向为第二方向，即，振动膜163在该方向上的长度大于振动腔161在该方向上的长度，换句话说，第二方向上，振动膜163在衬底15的投影覆盖振动腔161在衬底15的投影，通过该设置，振动膜163在第二方向上与振动腔161的该方向上的腔体侧壁形成了搭接，利用振动腔161的腔体侧壁对振动膜163进行支撑，进一步提高传感器阵列的结构强度。
85.在一个具体示例中，如图8a所示，若振动膜163和振动腔161在衬底15的投影均为圆形，此时，振动膜163和振动腔161的半径设计为r
振动膜
＝1.2r
振动腔
，即振动膜163能够完全覆盖在振动腔161上方。
86.在另一个具体示例中，如图8b，若振动膜163和振动腔161在衬底15的投影均为矩形，此时，振动膜163的包括长边和短边，其中相对的长边与振动腔161形成搭接，近似于“ ”形，同样能够对振动膜163在长边的延伸方向形成支撑。
87.因此，对振动膜163和振动腔161的相对关系可具有上述两个实施例中的任一个实施例或者具有两个实施例的共同方案，使得振动膜163的边缘和振动腔161的腔体侧壁能够形成搭接关系，利用振动腔161的腔体侧壁对振动膜163进行支撑。
88.基于上述实施例，根据振动膜163在衬底15上的投影的不同图案化设计，本发明实施例不限制不同图案的振动膜163与不同图案的振动腔161的图案化设计，但是要保证振动膜163与振动腔161在某一方向上所述振动膜163在所述衬底15的投影覆盖所述振动腔161的在所述衬底15的投影，即，使得振动膜163的膜层边缘位于振动腔161的腔体外侧从而形成搭接关系，进一步提高振动膜163的支撑性，改善如图4所示的振动膜163塌陷的问题。
89.在一个具体示例中，如图9所示，本发明实施例的空腔上方的振动膜163的支撑性能较好，较图1所示的相关技术的传感器结构的结构强度具有较大改善。
90.在一个可选的实施例中，如图5和图6所示，所述第二电极12在所述衬底15的投影落在所述振动膜163在所述衬底15的投影中，并露出所述振动膜163的部分表面，所述第二填充层164覆盖所述露出的所述振动膜163的部分表面。
91.在前述实施例中，通过对振动膜163和振动腔161的投影关系进行设计以提高传感器阵列的整体结构性能，本实施例中，进一步设置在振动膜163远离空腔一侧的第二填充层164进行设计，使得第二电极12的投影面小于振动膜163的投影面积，从而能够露出振动膜163远离振动腔161一侧的表面，利用第二填充层164对露出的振动膜163的表面进行覆盖，进一步对振动膜163的边缘进行固定，进一步改善传感器结构的结构强度，避免振动膜163出现塌陷不良。
92.图10示出了振动腔161在平面状态的结构示意图，图11示出了振动腔161在cc’截面处的层结构示意图，在一个可选的实施例中，所述振动腔161包括第一腔体1611和第二腔体1612。本实施例中，所述振动腔161在所述第三方向上的投影长度大于所述第三方向上的所述第一电极11、所述振动膜163以及所述第二电极12的投影长度。也就是说，振动腔161在第三方向的延伸长度最大，其中，第一腔体1611在第三方向上的投影的延伸长度小于第二腔体1612在第三方向上的投影的延伸长度，以利用第二腔体1612形成第一腔体1611。
93.进一步的，在一个可选的实施例中，所述第一腔体1611在所述衬底15的投影的面
积等于所述第一电极11和所述第二电极12的重叠投影的面积。由于第一电极11和第二电极12的重叠面积影响传感器的电容性能，因此本实施例中，第一腔体1611不仅设置在第一电极11和第二电极12重叠的位置处，第一腔体1611的投影面积还设置为与第一电极11和第二电极12重叠投影的面积相等，从而最优化传感器阵列的传感性能。
94.如图10所示，第二腔体1612与第一腔体1611连接，用于形成在刻蚀工艺中刻蚀形成第一腔体1611，所述第二腔体1612在所述衬底15投影沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向或所述第二方向形成夹角，也就是说，本实施例的第二腔体1612的延伸方向不同于第一连接线13和第二连接线14的方向，从而对简化第一连接线13和第二连接线14所在位置处的结构设计，并且提高传感器结构的整体性能。
95.在一个可选的实施例中，所述第一腔体1611在所述衬底15的投影的面积等于所述第一电极11在所述衬底15的投影的面积，且等于所述第二电极12在所述衬底15的投影的面积。
96.基于前述论述，第一电极11和第二电极12的重叠面积影响传感器的电容性能，因此，本实施例通过对第一腔体1611、第一电极11以及第二电极12之间的投影面积进行设计，使得传感器阵列具有最优的传感性能。
97.在一个可选的实施例中，从图6所示的bb’的截面示意图来看，所述第二连接线14位于所述第二填充层164远离所述衬底15一侧的表面，
98.所述第二填充层164开设有过孔1641，
99.所述第二连接线14通过所述过孔1641连接在所述第一方向上相邻的所述第二电极12。
100.本实施例通过沿第一方向延伸的第二连接线14连接在第一方向上相邻的若干第二电极12，为保证电路的正常工作，本实施例中，通过过孔1641形成第二电极12和第二连接线14的桥接结构。
101.在本实施例中，第二填充层164远离所述衬底15一侧的表面距所述衬底15的距离大于第二电极12远离所述衬底15一侧的表面距所述衬底15的距离，即，在层叠方向上，第二填充层164的厚度大于第二电极12的厚度，既保证相邻的第二电极12之间的阵列设置，又能实现第二连接线14通过过孔1641连接相邻的第二电极12的方案，实现电连接。
102.不同于前述实施例的第一电极11和第一连接线13的方案，在一个可选的实施例中，第二电极12和第二连接线14是不同层设置的，即如图5所示，先形成第二电极12，然后在形成第二连接线14，利用桥接结构确保电路正常。
103.在一个可选的实施例，本发明实施例的传感器阵列的激励电压为50-100v。
104.在一个可选的实施例中，第一腔体和振动膜在衬底上的投影均为圆形时，本发明实施例的传感器阵列的谐振频率fr的计算公式为：
[0105][0106]
其中，tm为振动膜厚度，α为第一腔体的半径，y为振动膜的杨氏模量，ρ为振动膜密度。
[0107]
本发明另一个实施例提出一种应用上述实施例的超声波传感器阵列的设备，所述设备为超声波指纹识别设备、医疗成像设备以及超声波测距设备等具有传感功能的器件，
其具有广泛的应用场景。
[0108]
本发明另一个实所述第一传感层的折射率以及所述第二传感层的折射率均大于所述第一粘接层的折射率，施例提出一种上述实施例的超声波传感器阵列的制作方法，如图12所示，所述方法包括：
[0109]
s1、在衬底15上形成阵列排布的第一电极11，
[0110]
s3、在所述衬底15上形成在第一方向上阵列排布且沿第二方向延伸的第一连接线13，所述第一连接线13连接在第二方向上相邻的第一电极11；
[0111]
s5、在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成所述振动单元16以及在所述振动单元16远离所述衬底15一侧形成阵列排布的第二电极12，所述第一电极11和所述第二电极12在所述衬底15上的投影形成重叠，所述振动单元16位于所述第一电极11和所述第二电极12的重叠投影对应的位置处；
[0112]
s7、在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成第二连接线14，所述第二连接线14在第二方向上阵列排布且沿第一方向延伸，并连接在第一方向上相邻的第二电极12，所述第一连接线13和所述第二连接线14在所述衬底15上的投影不重叠。
[0113]
本发明实施例的制作方法，步骤工艺简单，并未增加复杂的制作工艺，利用该方法形成的传感器结构，能够降低传感器阵列的非振动区域的耦合电容，提高传感器阵列的器件性能。
[0114]
现以图3所示的传感器阵列为例，对图12所示的方法进行说明，
[0115]
s1、在衬底15上形成阵列排布的第一电极11。
[0116]
在一个具体示例中，在衬底15上通过sputter(溅射)设备沉积一定厚度的金属层，如mo或者ito等，然后通过光刻和刻蚀工艺实现其图案化。
[0117]
s3、在所述衬底15上形成在第一方向上阵列排布且沿第二方向延伸的第一连接线13，所述第一连接线13连接在第二方向上相邻的第一电极11。
[0118]
在一个具体示例中，本实施例的第一电极11和第一连接线13可通过同一工艺形成，例如，在衬底15上通过sputter(溅射)设备沉积一定厚度的金属层，如mo或者ito等，然后通过光刻和刻蚀工艺实现其图案化第一电极11和第一连接线13，从而形成图7所示的平面示意图，以及如图13中13a形成的层结构示意图，该方式能节省工艺步骤，提高工艺效率。
[0119]
s5、在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成所述振动单元16以及在所述振动单元16远离所述衬底15一侧形成阵列排布的第二电极12，所述第一电极11和所述第二电极12在所述衬底15上的投影形成重叠，所述振动单元16位于所述第一电极11和所述第二电极12的重叠投影对应的位置处，
[0120]
在一个可选的实施例中，步骤s5包括以下步骤：
[0121]
s51、在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成与所述第一电极11绝缘设置的振动腔材料层161a。
[0122]
在一个可选的实施例中，步骤s51“在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成与所述第一电极11绝缘设置的振动腔161形成振动腔161”还包括：
[0123]
s511、在第一电极11远离所述衬底15一侧形成第一绝缘层17，如图13中13b形成的层结构示意图；
[0124]
s513、在所述第一绝缘层17远离所述衬底15一侧的表面形成金属材料层，并在对
应于第一电极11的位置处形成图案化的振动腔材料层161a，形成图13中图13c所示的层结构。
[0125]
在一个具体示例中，振动腔材料层161a包括第一腔体材料层和第二腔体材料层，其俯视下的平面示意图如图10所示，第一腔体材料层用于形成第一腔体1611，第二腔体材料层用于形成第二腔体1612。
[0126]
在一个具体示例中，先在第一绝缘层17上沉积一定厚度的金属材料层，然后将不需要形成振动腔161的非振动区域的金属材料通过光刻和刻蚀工艺除去，形成图13中图13c所示的层结构。
[0127]
s53、在所述相邻的振动腔材料层161a之间形成第一填充层162，所述第一填充层162和所述振动腔材料层161a的远离所述衬底15一侧的表面位于同一水平面，从而形成图13中图13d所示的层结构。
[0128]
示例性的，利用有机树脂材料将被刻蚀掉的金属材料层进行填充，示例性的，第一填充层162的高度与振动腔材料层161a的高度相同。
[0129]
在一个可选的实施例中，步骤s4“在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成所述振动单元16”还包括：
[0130]
s55、在所述振动腔材料层161a远离所述衬底15一侧表面形成振动膜材料层163a。
[0131]
在一个具体示例中，先在振动腔材料层161a和第一填充层162远离衬底15一侧形成振动膜材料层163a，形成图13中图13e所示的层结构。
[0132]
s57、在所述振动膜材料层163a远离所述衬底15一侧的表面形成第二电极12，并以所述第二电极12为遮挡层对振动膜材料层163a进行图案化。
[0133]
在振动膜材料层163a对应于第一电极11的位置处形成第二电极12，形成图13中图13f所示的层结构。在图13中图13f的基础上，对振动膜材料层163a进行图案化，从而形成图13g的结构。
[0134]
s59、将刻蚀液对振动腔材料层161a进行刻蚀从而形成振动腔161。
[0135]
在一个具体示例中，基于前述步骤形成的振动腔材料层161a，如图10所示，其包括形成第一腔体1611的振动腔材料层和形成第二腔体1612的第二振动腔材料层，在第三方向上，第一腔体1611的振动腔材料层161a的投影位于第二腔体1612的振动腔材料层161a的投影外侧，将刻蚀液通过从外侧的第二腔体1612的振动腔材料层161a进行导入并对第一腔体1611的振动腔材料层161a进行刻蚀，然后能够形成振动腔161，振动腔161对应于第二电极12的位置处形成为第一腔体1611，第一腔体1611外侧的腔体为第二腔体1612。
[0136]
s61、形成覆盖所述第二电极12以及位于所述相邻的振动膜163之间的第二填充层164，所述第二填充层164为绝缘材料，所述第二填充层164远离所述衬底15一侧的表面高于所述第二电极12远离所述衬底15一侧的表面。
[0137]
在一个具体示例中，在形成第二填充层164后，还对第二填充层164进行开孔，如图14a所示，过孔1641在衬底15的投影落在所述第二电极12在衬底15的投影中，通过过孔1641实现第二电极12和后续形成的第二连接线14的连接。
[0138]
s7、在所述第一电极11远离所述衬底15一侧形成第二连接线14，所述第二连接线14在第二方向上阵列排布且沿第一方向延伸，并连接在第一方向上相邻的第二电极12。
[0139]
在一个具体示例中，步骤s7包括：
[0140]
s71、在第二填充层164上以及第二填充层164的过孔1641中形成第二连接线金属层14a，从而形成图14中的图14b的层结构。
[0141]
s72、在第二连接线金属层14a上形成牺牲层165，所述牺牲层165覆盖在第一方向上相邻的过孔1641中的第二连接线金属层14a，以及覆盖相邻过孔1641之间的第二连接线金属层14a，从而形成图14中的图14c的层结构。
[0142]
s73、以牺牲层165作为遮挡，将牺牲层165露出的第二连接线金属层14a进行刻蚀，以形成第二连接线14，如图14中的图14d的层结构。
[0143]
s74、将牺牲层165进行剥离，形成如图14中的图14e的层结构。
[0144]
s75、在第二连接线14和第二填充层164上形成第二绝缘层18，形成如图14中的图14f的层结构。
[0145]
基于上述步骤形成了本发明实施例的传感器阵列，整个过程工艺流程简单，效率高，能够降低传感器阵列的非振动区域的耦合电容，提高传感器阵列的器件性能。
[0146]
值得说明的是，本发明实施例的传感器阵列的制作方法的具体实施例可参见前述实施例的传感器阵列，在此不再赘述。
[0147]
在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0148]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。