具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的超声波飞行传感器及其制作方法做进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本发明的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在说明书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。

实施例一

图1为本实施例提供的超声波飞行传感器部分结构的俯视图，图2a为图1沿AA线的剖面结构示意图，图2b为图1沿BB线的剖面结构示意图。

参考图1、图2a及图2b所示，本实施例提供的超声波飞行传感器包括半导体衬底200、支撑层107、弹性膜101及激励层110。其中，所述支撑层107设置在所述半导体衬底200表面，且所述支撑层107中央区区域开设有内洞120；所述弹性膜101覆盖所述内洞120而设置于所述支撑层107表面；所述激励层110设置于所述内洞120内并附着于所述弹性膜101朝向内洞120的表面，所述激励层110包括：第一电极层103、第二电极层105以及设置于所述第一电极层103和所述第二电极层105之间的压电层104。

所述激励层101呈图案化设计，所述激励层110b包括一主体部分110a和至少两个支肋110b，所述激励层110图案化的主体部分110a围绕所述内洞120中央区域或所述开孔130设置，图案化后的所述第一电极层103、第二电极层105以及压电层104图案化的形状相同或者相似，例如所述第一电极层103、所述第二电极层105以及所述压电层104呈环状围绕所述内洞120的中央区域分布。激励层110和弹性膜101在激励层110接收激励信号时，产生预设频率的振动而产生超声波。该预设频率与内洞半径的关系大体成如下公式(1)所表征的关系：

其中，f₀是振动的频率，a是内洞的半径；D是激励层与弹性膜组成振动隔膜抗弯刚度，ρ是振动隔膜的密度。

由以上公式(1)可以看出，振动隔膜的工作频率与内洞的半径成反向关系，即振动隔膜的工作频率越低，需要内洞半径尺寸越大。超声波飞行传感器所产生的超声波信号需要向空气中进行传播。由于声波在空气中的衰减随着其频率的增加而增加，因此，为保证超声波飞行传感器所产生的超声波能发射至预期射程范围内，其工作频率一般在10khz～300khz以内。对应至这个工作频率范围内时，内洞的半径大约5um～1mm之间。

振动隔膜中，弹性膜101的厚度范围为500nm-10μm。基于振动隔膜的工作频率、内洞的尺寸以及超声波飞行传感器灵敏度的考量，弹性膜101的厚度3μm-5μm是较为合适的厚度。激励层中第一电极层103厚度范围为50nm-1μm。由于在制作第一电极层103完成之后，需要在第一电极层表面形成压电层，第一电极层的厚度综合实验和测试结果，较为合适的厚度控制在100nm-300nm。第二电极层105的厚度范围为50nm-1μm，考虑到第二电极层的阻值以及制作工艺的问题，第二电极层105的厚度较为合适的控制在100nm-200nm。钝化层106可以对图案化后的激励层表面形成一层保护层，对图案化的激励层进行相应保护，使之与外界环境隔绝，避免环境原因对此激励层造成影响。钝化层106的厚度范围为10nm-1μm，优选100nm-300nm。

在此实施例中，激励层110中第一电极层103、压电层104以及第二电极层105的界面图成倒梯形的形状，即第一电极层103的面积会略大于压电层104的面积，压电层104的面积会略大于第二电极层105的面积。由于内洞120是在支撑层107上形成的开孔后倒扣于另外一片晶圆上形成，因此激励层110的截面图会呈现倒梯形的形状。

在此实施例中，内洞120的高度大于激励层110的厚度，激励层110设置于内洞之内。内洞120是在激励层110制作完成之后，在图案化激励层之后形成支撑层107，然后再于支撑层107内制作内洞120。置于内洞120以内的激励层110，尤其是其中稍厚的压电层104，在未进行图案化时，在制作超声波飞行传感器的同一片晶圆中产生应力差别会较大，从而易导致同一片晶圆制作出的超声波飞行传感器之间性能因应力差别，导致其工作频率的偏移超出预设容差。因此，为降低压电层材料的应力不同，导致超声波飞行传感器性能出现的漂移，对激励层110图案化，减少压电层104所覆盖的面积，可降低压电层应力对超声波飞行传感器性能的影响。本实施例中对所述激励层110进行图案化设计，相应去除了部分压电层或者包括同时去除部分的电极层，减小了压电层应力对超声波飞行传感器性能的影响。

所述支肋110b围绕所述激励层110的主体部分110a对称设置，所述支肋110b自所述主体部分110a向所述内洞120的外围部分延伸，且至少一个所述支肋110b延伸至所述内洞120外围部分进入所述支撑层107。所述支肋110b的数量例如可以为四个，其中一个支肋110b延伸至所述内洞120外围部分进入所述支撑层107，其余支肋110b可以与激励层110的主体部分110a电隔离。如此实施中所示意，支肋110b至少需要一个，作为激励层电极层的引出端。然而，在此示意的实施例或者其他实施例中，多个支肋110b中，并非作为激励层的引出端子，有些支肋并未与激励层中电极层的连通。这多个对称的支肋结构，主要是维持整个激励层和弹性膜组成的弹性隔膜的抗弯刚度，并减小压电层残余应力对整个弹性隔膜的刚度影响。

所述弹性膜101设有开孔130。该开孔相对于内洞的尺寸要小很多。当然该开孔的位置可以选择弹性膜内壁去除了激励层的位置进行开设，这样可以避免此开孔需要贯穿激励层。此开孔130与内洞连通。该开孔的目的主要是平衡弹性隔膜里外两侧的压力。在其他实施例中，该开孔130无需位于内洞120中央的位置，选用其他弹性隔膜应力较小处开设即可。

本实施例提供的超声波飞行传感器还包括设置于所述内洞120外围的第一电接触孔108a和第二电接触孔108b。这样通过第一电接触孔108a和第二点接触孔108b给该超声波飞行传感器施加激励信号，或者接收超声波飞行传感器所接收的超声波信号后转换成的电信号。所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b分别与所述支肋110b中的所述第一电极层103和所述第二电极层105电性连通。例如，所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b内填充有导电材料109以实现与所述支肋110b中的所述第一电极层103和所述第二电极层105的电性连通。如图1所示，延伸至所述内洞120外围部分进入所述支撑层107的支肋110b，将所述激励层110中的第一电极层103和所述第二电极层105引出，通过填充在所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b内的接触衬垫(Pad)140与外界电连接。

本实施例中图1所示意的超声波飞行传感器是通过一个支肋110b将激励层110中电极引出。在图3所示意的超声波飞行传感器，是通过两个支肋将激励层110中第一电极层和第二电极层分别引出的。在本发明其他实施例中，具体设置几个支肋引出电极，可以视具体设计而定，在此，本发明不作限定。

以上为简略清楚地示意出，该超声波飞行传感器主要结构，并未清楚或具体的示意出，其实际的结构中还包括的其他层的结构。本实施例提供的超声波飞行传感器实际上可能还包括：设置在所述弹性膜101与所述激励层110之间的种子层，以便于生长所述激励层110；设置在所述第二电极层105上的钝化层106，以保护所述激励层110；以及设置在所述半导体衬底200与所述支撑层107之间的粘结层201，增强所述半导体衬底200与所述支撑层107之间的粘结力。以上仅为例举的可能的其他层结构，并不以此为限。

需要说明的是，为便于对本实施例超声波飞行传感器结构的阐述，图1和图3对应的俯视图相应做了简化，如所述第一电极103采用虚线表示，未示出弹性膜101、支撑层107、钝化层106层等。

本实施例提供的超声波飞行传感器中，采用半导体工艺制作该超声波飞行传感器，有助于实现超声波飞行传感器的微型化，减小了超声波飞行传感器的体积。同时，可以帮助集成该超声波飞行传感器的电子设备的体积制作得更小或者薄，提高该电子设备的集成度。

实施例二

图3为本实施例提供的一种超声波飞行传感器部分结构的俯视图，图4a为图3沿CC线的剖面结构示意图，图4b为图3沿DD线的剖面结构示意图；图4c为图3沿EE线的剖面结构示意图。

参考图3及图4a至图4c所示，本实施例提供的超声波飞行传感器包括半导体衬底200、支撑层107、弹性膜101及激励层110。其中，所述支撑层107设置在所述半导体衬底200表面，且所述支撑层107中央区区域开设有内洞120；所述弹性膜101覆盖所述内洞120而设置于所述支撑层107表面；所述激励层110设置于所述内洞120内并附着于所述弹性膜101朝向内洞120的表面，所述激励层110包括：第一电极层103、第二电极层105以及设置于所述第一电极层103和所述第二电极层105之间的压电层104。

内洞120的竖截面形状例如可以为方形或梯形。如实施例一中所描述，内洞的尺寸依据超声波飞行传感器的工作频率而定，其横截面为圆形。其腔体的竖截面可以为方形或者梯形，可依超声波飞行传感器的具体性能而定。其内洞120的腔体的高度是大于其容纳的激励层的厚度的，以利于弹性隔膜有足够的振动幅度。

在此介绍的实施例二中例举的超声波飞行传感器的结构大体上和实施例一介绍内容相同。主要区别是：实施例二，图3所示的支肋仅用于引出激励层中的电极，并没有实施例一中图1所介绍的一些并未与激励层中电极层进行连接相对内洞对称分布的支肋结构。然而图3中所示的支肋也可以如图1中所示使用一个支肋延伸至支撑层，而用于连接图案化激励层中第一电极层和第二电极层。

激励层101呈图案化设计。在此例举了激励层101图案化的一种态样。请参阅图3所示意。图案化的激励层110主体部分围绕内洞120中央区域置。所述第一电极层103、第二电极层105以及压电层104图案化的形状相同或者相似，例如所述第一电极层103、所述第二电极层105以及所述压电层104呈环状分布在内洞120中心的周围。

在此实施例中，弹性膜101设有开孔130，开孔130贯穿所述弹性膜与所述内洞120连通。在此实施例中开孔130设置于对应内洞120的弹性膜101部分的中央区域。该开孔的作用在实施例一中已有对应描述，因此在此不再重复赘述。在其他实施例中，该开孔也可以设置在弹性膜内部仍有激励层的位置，设置开孔时，该开孔需要贯穿弹性膜，也需要穿透弹性膜对应位置的激励层部分而与内洞连通。图案化的激励层110主体部分围绕内洞120中央区域置。所述第一电极层103、第二电极层105以及压电层104图案化的形状相同或者相似，例如所述第一电极层103、所述第二电极层105以及所述压电层104呈环状分布在内洞120中心的周围。

本实施例提供的超声波飞行传感器中，所述激励层110还包括延伸至所述支撑层107内的所述第一电极层103和所述第二电极层105。所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b设置于延伸至所述支撑层107的激励层110附近。第一电接触孔108a和第二电接触孔108b填有导电材料109。导电材料109分别与附近激励层110中第一电极层103和第二电极层105电性连通，进而通过所述导电材料109将所述第一电极层103和所述第二电极层105引出。例如，在第一电接触孔108a和第二电接触孔108b上设置接触衬垫140，通过所述接触衬垫140与外界(如ASIC芯片)电连接，以进行信号的发射、接收、处理等操作。

相应的，本实施例提供了一种超声波飞行传感器的制作方法。图5为本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法的流程图，如图5所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法，包括：

S01：提供一基底；

S02：在所述基底的表面制作弹性膜；

S03：在所述弹性膜的表面制作激励层，并图案化所述激励层；

S04：在制作有激励层的所述基底的表面制作支撑层；

S05：在所述支撑层内开设内洞；

S06：提供一晶圆；

S07：将制作有开设有内洞的支撑层的所述基底倒扣于所述晶圆；以及

S08：去除所述基底。

图6a至图6k为本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法的相应步骤的结构示意图。以下结合图5和图6a至图6k对本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法做进一步详细的说明。

参考图6a所示，执行步骤S01，提供一基底100。为方便与后续半导体工艺兼容，该基底100可以选用晶圆。那么适用做晶圆的材料基本上都可以。因此，基底100可以是以下所提到的材料中的至少一种：Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、InAs、GaAs、InP或者其它III/V化合物，所述基底100还可以包括这些材料构成的多层结构，或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeO)等。在此制作方法中，应理解的是，该提供基底，由于并不需要对基底进行掺杂而制作半导体器件，其至始至终仅作为一个载体而已，因此只需要该载体能和半导体工艺兼容即可，并非限定为使用晶圆作为载体，其他的材料也可以。例如陶瓷、玻璃或有机材料等载板也可以。

参考图6a至图6d所示，执行步骤S02和步骤S03，在所述基底100的表面制作弹性膜101，在所述弹性膜101的表面制作激励层110，并图案化激励层110。其中，弹性膜101和激励层110之间还形成有种子层102作为这两者之间的过渡层以增强两者之间的结合力。激励层110包括依次形成在所述弹性膜101的第一电极层103、压电层104及第二电极层105。当然在激励层110上还可以形成钝化层106对激励层110进行保护。

以下一种具体的制作方法作为实施例，对此制作方法进行进一步描述和说明。

具体的，请参阅图6a至图6k制作的简略示意图，并非涵盖实际制作工艺中所有的工序。首先，如图6a所示，在所述基底100的表面依次沉积弹性膜101和第一电极层103，然后，如图6b所示，对所述第一电极层103进行图案化处理，以将所述第一电极层103刻蚀成一定形状。

接着，如图6c所示，在所述弹性膜101上依次沉积压电层104，第二电极层105及钝化层106。

接着，如图6d所示，依次刻蚀所述钝化层106，所述第二电极层105及所述压电层106，以对所述激励层110进行图案化。

刻蚀钝化层106以及第二电极层105以及压电层可以使用同一光罩，这样钝化层仅第二电极层105表面有覆盖。当然在其他制作方法的实施例中，可以在刻蚀完第二电极层105、压电层106后，在形成钝化层106，这样钝化层106可以覆盖在图案化后的激励层110的表面，对激励层110形成更全面的保护。

图案化所述激励层110后，所述第一电极层103、所述压电层104及所述第二电极层105的形状相同或者相似。在本发明其他实施例中，所述激励层110也可以采用依次形成第一电极层103、压电层104及第二电极层105后，再依次对所述第一电极层103、所述压电层104及所述第二电极层105进行图案化来形成。在此例举的半导体制作工艺中，主要利用刻蚀工艺来实现激励层的图案化。

本实施例中，弹性膜101的材料可以为硅(Si)、二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)。第一电极层103的材料可以为钼(Mo)、铂(Pt)、铝(Al)或金(Au)等。第二电极层105和第一电极层103可以采用相同的材料制备，也可以采用不同的材料制备。各层的厚度在以上的内容中，已有描述，在此不再赘述。

压电层104的材料可以为氮化铝(AlN)、掺杂钪(Sc)的氮化铝(Sc_xAl_1-xN)，氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)、掺杂其他元素的锆钛酸铅压电陶瓷(如PLZT，PNZT)、铌酸铅镁-钛酸铅(PMN-PT)或KNN基陶瓷等。所述钝化层106的材料可以选择氮化铝(AlN)、硅(Si)、二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)。本实施例中，所述弹性膜101的材料为二氧化硅(SiO₂)，种子层102的材料为氮化铝(AlN)，第一电极层103和所述第二电极层105为钼(Mo)，所述压电层104的材料为氮化铝(AlN)，所述钝化层104的材料为氮化铝(AlN)。

参考图6e和图6f所示，执行步骤S04和步骤S05，在制作有激励层110的所述基底100的表面制作支撑层107，并在所述支撑层107内开设内洞120。

首先，如图6e所示，在图案化后的激励层110和弹性膜101上形成支撑层107，使所述支撑层107的厚度大于所述激励层110的厚度；然后，如图6f所示，刻蚀所述支撑层107，暴露出所述激励层110和部分弹性膜101的表面，以在所述支撑层107内形成内洞120。所述支撑层107可以为一干膜(Dry film)，其为一种用于半导体芯片封装或印刷电路板制造时所采用的具有粘性的光致抗蚀膜，通常为一种光敏性聚合物材料，可以为聚酰亚胺(PI:polyimide)、苯并环丁烯(BCB:bis-Benzo CycloButene)、聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO:P-phenylene-2，6-Benzo bis Oxazole)等。相应的，可以通过曝光显影处理，在所述支撑层107内形成内洞120。

参考图6g至图6h所示，执行步骤S06、步骤S07和步骤S08，提供一晶圆200，将制作有开设有内洞120的支撑层107的所述基底100倒扣于所述晶圆200，并去除所述基底100。

具体的，首先，提供一晶圆200，所述晶圆200的材料可以同所述基底100相同，也可以不同；接着，如图6g所示，形成有内洞120的支撑层107所在的基底100倒扣于所述晶圆200。开设有支撑层107的内洞120与所述晶圆200形成一闭合空腔。接着，如图6h所示，将所述基底100去除，暴露出所述弹性膜101。如若基底是为晶圆材质的，可通过刻蚀、化学机械研磨(CMP)等方法或者其他办法进行去除或者分离。

本实施例中，在基底100倒扣于晶圆200前，所述晶圆200用于与支撑层107接触的一面形成有粘结层201。粘结层201的材料例如可以为二氧化硅(SiO₂)。粘结层201的厚度为1μm-3μm，优选1μm-2μm。

参考图6i至图6k所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法还包括以下步骤：在延伸至所述支撑层部分的弹性膜101以及激励层110上制作第一电接触孔108a和第二电接触孔108b，及在所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b填充导电材料109。

首先，刻蚀延伸至所述支撑层部分的弹性膜101，暴露出所述第一电极层103，如图6i所示；

接着，刻蚀延伸至所述支撑层部分的激励层110(第一电极层103和压电层104)，暴露出所述第二电极层105，如图6j所示。

接着，将导电材料109填入所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b，而使所述第一电接触孔108a电性连接至所述第一电极层103，所述第二电接触孔108b电性连接至所述第二电极层105。本实施例中，所述导电材料109例如可以是铝(Al)，分布在所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b的底部和侧壁，以实现与所述第一电极层103和所述第二电极层105的电性连通,如图6k所示。

继续参考图6i和图6j所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法还包括在所述弹性膜101覆盖所述内洞120的部分制作开孔130，使内洞120和外部空气气压相同。制作所述开孔130可以在制作所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b后进行；这样，避免有杂质或者污染物通过此开孔130进入内洞的空腔中。当然，在其他制作方法中，不会出现上述描述的问题时，也可以与所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b同一步骤完成，本发明对此不作限定。

需要说明的是，为了便于更简略和清楚的示意本案的结构和制作方法本发明提供的超声波飞行传感器的制作方法或者结构中有省去层与层之间必要或者非必要的过渡层，例如在弹性膜101和第一电极层103之间还形成有种子层102等。

实施例三

本实施例提供一种超声波飞行传感器及其制作方法。图7j为本实施例提供的超声波飞行传感器剖面示意图，参考图7j所示，本实施例提供的超声波飞行传感器与实施例二的区别在于，晶圆200上设置有对应的驱动控制电路，也就是驱动控制超声波飞行传感器的控制芯片制作在晶圆200上。驱动控制电路包括第一接触垫140a和第二接触垫140b。所述第一电接触孔108a和第二电接触孔108b贯穿支撑层107；第一电接触孔108a和第二电接触孔108b填有的导电材料109，以将第一电接触孔108a和第二电接触孔108b分别与第一接触垫140a和第二接触垫140b电性连通。即通过所述导电材料109，第一电极层103和第二电极层105分别与所述第一接触垫140a和所述第二接触垫140b电性连通，这样一来将超声波飞行传感器与驱动控制电路集成在了同一半导体衬底上。这样避免，将超声波飞行传感器作为单颗芯片通过wire bond的方式进行电性连接，从而减小整个超声波飞行传感器模块的横向占用的尺寸。

图7a至图7j为本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法的相应步骤的结构示意图。参考图7a至图7j所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法包括以下步骤：

首先，参考图7a至图7d所示，提供一基底100，在所述基底100的表面制作弹性膜101，在弹性膜101的表面制作激励层110。激励层110包括第一电极层103、第二电极层105及位于所述第一电极层103和所第二电极层105之间的压电层。然后，对所述激励层110进行图案化处理。具体可参照实施例二。

接着，参考图7e和图7f所示，在制作有激励层110的基底100的表面制作支撑层107，并在支撑层107内开设内洞120、第一开口108a′及第二开口108b′，所述第一开口108a′及所述第二开口108b′的位置与后续键合的晶圆(半导体衬底)200上的驱动电路中第一接触垫140a和第二接触垫140b一一对应。当然，在其他的制作方法的实施例中，第一开口108a′或者第二开口108b′可以无需在此处进行制作，例如，可以在后续的制程制作第一电接触孔和第二电接触孔时制作此第一开口108a′和第二开口108b′。接着，参考图7g至图7h所示，提供一晶圆200，将所述基底100倒扣于所述晶圆200，并去除所述基底100。所述晶圆200上设置有驱动电路，所述驱动电路包括第一接触垫140a和第二接触垫140b。且在所述晶圆200上还可以设置有一粘结层201，以增强所晶圆200与所述基底100之间的粘结力。

接着，参考图7i和图7j所示，在延伸至所述支撑层部分的弹性膜101以及激励层110上制作第一电接触孔108a和第二电接触孔108b。首先，刻蚀延伸至所述支撑层部分的弹性膜101、激励层110及粘结层201，直至与所述第一开口108a′及所述第二开口108b′导通，制作第一电接触孔108a和第二电接触孔108b，并暴露出部分所述第一电极层103和部分所述第二电极层105；然后，将导电材料109填入所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b，使所述第一电接触孔108a电性连接至所述第一电极层103，所述第二电接触孔108b电性连接至所述第二电极层105，进而通过所述导电材料109使所述第一电极层103和所述第一接触垫140a电性连通，所述第二电极层105与所述第二接触垫140b电性连通。

继续参考图7i和图7j所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法还包括在所述弹性膜101覆盖所述内洞120的部分制作开孔130，使内洞120和外部空气气压相同。所述开孔130的制作可以在制作所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b后进行，也可以与所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b同一步骤完成，本发明对此不作限定。

因理解的是，在此实施例三中仅是示意中给出了超声波飞行传感器及其模块对应的一种结构的一种制作方法而已，并不以此制作方法作为限定制作该结构所采用的各工艺制程的顺序和各工艺制程所包含的具体工序。

实施例四

本实施例提供一种超声波飞行传感器及其制作方法.图8j为本实施例提供的超声波飞行传感器剖面结构示意图。参考图8j所示，本实施例提供的超声波飞行传感器与实施例二的区别在于，所述内洞120接触所述弹性膜101的支撑层107的边缘位置朝向所述支撑层107内凹预设距离而形成规则形状的洞檐120a。由于在以上所例举的实施例中，内洞120于支撑层107内形成，由于半导体制作工艺的限制，支撑层107内形成的内洞120的边沿形状难以规则。或者尽管形成的支撑层107中内洞120边沿形状勉强可以接收，也会由于后面的制作工序极易出现形变。若最终超声波飞行传感器的弹性膜101覆盖内洞120的边缘部分，因内洞120边缘部分形状的不规则，极易使同一片晶圆内形成的超声波飞行传感器之间工作频率的差异变得严重化，甚至制作出的超声波飞行传感器的工作频率或者性能未能达到预期的要求。

图8a至图8l为本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法的相应步骤的结构示意图。参考图8a至图8l所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法包括以下步骤：

首先，参考图8a至图8d所示，提供基底100，在所述基底100的表面制作弹性膜101。在所述弹性膜101的表面制作激励层110，所述激励层包括第一电极层103、第二电极层105及位于所述第一电极层103和所第二电极层105之间的压电层。然后，对所述激励层110进行图案化处理。具体可参照实施例二。

接着，参考图8e所示，图案化所述激励层110后，在所述弹性膜101上制作洞檐支撑体111。由于在后续所述基底100与晶圆200键合时或者后，所述内洞120与所述弹性膜101结合处可能会发生形变，这样会影响内洞120与弹性膜101结合处的形状的不规则，进而影响超声波飞行传感器性能；或者为避免在支撑层中形成内洞时，内洞的边沿不规则，本实施例设置洞檐支撑体111。由于所述洞檐支撑体111起到对内洞洞檐的支撑作用，避免了因后续制程造成洞檐处位置的形变。在后续对洞檐处形状影响较小的工序中，可以释放洞檐支撑体111。释放洞檐支撑体111后，内洞120的洞檐就因为为洞檐支撑体111为其保留的规则形状。本实施例中，所述洞檐支撑体111的材料可以选择硅，在本发明其他实施例也可以选择其他材料。

接着，参考图8f和图8g所示，在制作有激励层110和洞檐支撑体111的所述基底100的表面制作支撑层107，并在所述支撑层107内开设内洞120。开设内洞120后，所述支撑层107至少部分接触所述洞檐支撑体111。

接着，参考图8h和图8i所示，提供一晶圆200，将所述基底100倒扣于所述晶圆200，并去除所述基底100，具体可参考实施例一。

接着，参考图8j和图8k所示，在延伸至所述支撑层部分的弹性膜101以及激励层110上制作第一电接触孔108a和第二电接触孔108b,暴露出部分所述第一电极层103和部分所述第二电极层105，然后，将导电材料109填入所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b，而使所述第一电接触孔108a电性连接至所述第一电极层103，所述第二电接触孔108b电性连接至所述第二电极层105。

继续参考图8j和图8k所示，本实施例提供的超声波飞行传感器的制作方法还包括在所述弹性膜101覆盖所述内洞120的部分制作开孔130，使内洞120和外部空气气压相同。制作所述开孔130可以在制作所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b后进行，也可以与所述第一电接触孔108a和所述第二电接触孔108b同一步骤完成，本发明对此不作限定。

接着，参考图8l所示，去除所述洞檐支撑体111，使所述内洞120接触所述弹性膜101的支撑层107的边缘位置朝向所述支撑层107内凹预设距离而形成规则形状的洞檐120a。本实施例中，所述洞檐支撑体111的材料可以为硅，例如可以采用二氟化氙(XeF₂)气相刻蚀法去除所述洞檐支撑体111。在本发明其他实施例所述洞檐支撑体111也可以选择其他材料，并搭配相应的释放剂来去除。

因理解的是，此实施例四相对实施例三所重点描述的是在制作规则的内洞洞檐形状所采用的一种制作方法，并不在此制作方法来限定制作规则形状的洞檐的制作方法。实施例四中仅是示意中给出了超声波飞行传感器及其模块对应的一种结构的一种制作方法而已，并不以此制作方法作为限定制作该结构所采用的各工艺制程的顺序和各工艺制程所包含的具体工序。

综上所述，本发明提供一种超声波飞行传感器及其制作方法，包括半导体衬底、设置于所述半导体衬底表面并开设有内洞的支撑层、覆盖所述内洞而设置于所述支撑层表面的弹性膜以及设置于所述内洞内并附着于所述弹性膜朝向内洞的表面的激励层，所述弹性膜设有开孔，所述开孔贯穿所述激励层与所述内洞连通，所述激励层包括第一电极层、第二电极层以及设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电层。本发明采用半导体工艺制作该超声波飞行传感器，实现超声波飞行传感器的微型化及易于集成化，帮助应用该超声波传感器的电子设备的体积实现微型化和轻薄化。

进一步的，本发明中对激励层进行图案化设计，去除了部分压电层材料，减小了压电层应力对超声波飞行传感器性能的影响，帮助提高该微型化超声波飞行传感器的性能。

进一步的，在制作超声波飞行传感器过程中，图案化所述激励层后在所述弹性膜上制作洞檐支撑体，减小后续所述支撑层与所述弹性膜键合处的形变，进而减弱甚至避免了所述支撑层与所述弹性膜键合处发生形变对超声波飞行传感器性能的影响。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于结构实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。