[發明專利]超聲波指紋傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 201710245690.0
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107092880B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 季鋒;聞永祥;劉琛;周浩
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: G06V40/13
• 分類號: G06V40/13;H10N39/00;H01L21/82
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

1.一種制造超聲波指紋傳感器的方法，包括：

形成CMOS電路；以及

在所述CMOS電路上形成超聲波換能器，所述CMOS電路與所述超聲波換能器連接，用于驅動所述超聲波換能器和處理所述超聲波換能器產生的檢測信號，

其中，形成超聲波換能器的步驟包括：

形成模板層；

在所述模板層中形成第一開口；

在所述模板層上形成停止層，所述停止層共形地覆蓋所述模板層；

在所述停止層上形成犧牲層，所述犧牲層填充所述第一開口；

在所述停止層和所述犧牲層上形成掩模層，所述掩模層覆蓋所述犧牲層；

在所述掩模層上形成到達所述犧牲層的至少一個第二開口；

經由所述至少一個第二開口去除所述犧牲層形成空腔；

在所述掩模層上形成壓電疊層；以及

形成所述壓電疊層與所述CMOS電路之間的電連接，

其中，所述停止層和所述掩模層共同圍繞所述空腔。

2.根據權利要求1所述的方法，在形成模板層之前，還包括：

在所述CMOS電路上形成第一絕緣層。

3.根據權利要求1所述的方法，在形成模板層之前，還包括：

在所述CMOS電路上形成鈍化層。

4.根據權利要求1所述的方法，在形成空腔之后，還包括：

在所述掩模層上形成密封層以封閉所述至少一個第二開口。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，采用蝕刻形成所述第一開口，所述蝕刻在所述第一絕緣層的表面停止，使得所述第一開口穿透所述模板層。

6.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，在形成空腔之后，還包括：

在所述掩模層上形成第二絕緣層。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述第二絕緣層封閉所述至少一個第二開口。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，對所述第二絕緣層進行回蝕刻以減小厚度。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，形成CMOS電路的步驟包括：

在襯底上形成至少一個晶體管；以及

在所述至少一個晶體管上形成多個布線層和多個層間介質層，

其中，所述多個布線層由所述多個層間介質層分隔成多個不同的層面。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，形成壓電疊層的步驟包括：

在所述第二絕緣層上形成第一電極；

在所述第一電極上形成壓電層；以及

在所述壓電層上形成第二電極，

其中，所述第一電極和所述第二電極分別接觸所述壓電層的下表面和上表面。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，形成所述壓電疊層與所述CMOS電路之間的電連接的步驟包括：

形成分別從所述第一電極和所述第二電極延伸至所述多個布線層中的至少一個布線層的第一接觸和第二接觸。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第一接觸從所述壓電層的上表面穿過所述壓電層到達所述第一電極。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述第一接觸和所述第二接觸的步驟包括：

在形成所述壓電層之后，形成從所述壓電層上表面到達所述至少一個布線層的第一通孔和第二通孔；

在所述第一通孔和所述第二通孔的側壁上形成第三絕緣層；

在所述壓電層表面形成導電層，使得所述導電層填充所述第一通孔和所述第二通孔；以及

將所述導電層圖案化形成所述第一接觸和所述第二接觸。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述第二電極由所述導電層圖案化形成，并且與所述第二接觸彼此連接。