[發明專利]電子設備、超聲波指紋識別裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201710301372.1
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107145858B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海思立微電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉飛

技術領域

本申請涉及超聲波指紋識別技術領域，尤其是涉及一種電子設備、超聲波指紋識別裝置及其制造方法。

背景技術

相對于目前成熟的電容式指紋識別技術，超聲波指紋識別技術具有更好的穿透力和更高的安全性。然而，目前在超聲波指紋識別技術中，超聲波指紋識別裝置(例如超聲波指紋識別傳感器等)的制造工藝復雜、成本較高，制約了其大規模應用。

目前超聲波指紋識別裝置的制造工藝分主要包括：首先制造出信號處理芯片(例如可采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)工藝)，并制造出壓電傳感器芯片(例如可采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機電系統)工藝)，然后通過晶圓鍵合工藝或基板封裝工藝將兩個芯片集成。其中，在基于晶圓鍵合工藝集成的方案中，由于壓電傳感器芯片的制造和晶圓鍵合工藝的工藝都比較復雜，因而造成超聲波指紋識別裝置的制造成本偏高。而在基于基板封裝工藝集成的方案中，雖然基板封裝工藝比晶圓鍵合工藝成本低，但基板封裝往往會引入較大的寄生元器件(例如電阻、電容、電感)，這些寄生元器件產生的寄生效應會影響超聲波指紋識別裝置的檢測靈敏度。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種電子設備、超聲波指紋識別裝置及其制造方法，以實現在降低超聲波指紋識別裝置制造成本的同時，不影響超聲波指紋識別裝置的檢測靈敏度。

為達到上述目的，一方面，本申請實施例提供一種超聲波指紋識別裝置的制造方法，包括：

在用于信號處理的第一半導體器件的頂部形成基底層；

在所述基底層頂部形成第一平面電極，所述第一平面電極與所述第一半導體器件的第一接觸點電性連接；

在所述第一平面電極頂部形成壓電薄膜層；

在位于所述第一平面電極下方的基底層部分形成諧振空腔；

在所述壓電薄膜層頂部形成第二平面電極，所述第二平面電極與所述第一半導體器件的第二接觸點電性連接。

優選的，所述在所述基底層頂部形成第一平面電極，包括：

圖形化所述基底層，以形成第一接觸溝槽；所述第一接觸溝槽位于所述第一接觸點上方；

在所述基底層頂部形成導電薄膜層，所述導電薄膜層穿過所述第一接觸溝槽并與所述第一接觸點電性連接；

圖形化所述導電薄膜層，以形成第一平面電極。

優選的，在圖形化所述基底層后，還形成第二接觸溝槽；所述第二接觸溝槽位于所述第二接觸點上方；

對應的，在圖形化所述導電薄膜層后，所述第二接觸溝槽內形成一導電部件；所述導電部件與所述第二接觸點電性連接，且與所述第一平面電極絕緣隔離。

優選的，在形成所述諧振空腔之前，還包括：

在位于所述第一平面電極的外周邊形成支撐部件。

優選的，所述在位于所述第一平面電極的外周邊形成支撐部件，包括：

圖形化所述基底層位于所述第一平面電極的外周邊部分，以形成容納溝槽；

對所述容納溝槽周邊暴露在外的基底層部分進行氧化處理，從而在所述容納溝槽內形成氧化物結構，以作為支撐部件。

優選的，在所述形成氧化物結構后，還包括：對所述氧化物結構進行平坦化處理。

優選的，所述在位于所述第一平面電極下方的基底層部分形成諧振空腔，包括:

圖形化所述壓電薄膜層，以形成第三接觸溝槽和蝕刻孔；所述第三接觸溝槽位于所述導電部件上方；

通過所述蝕刻孔對位于所述第一平面電極下方的基底層部分進行蝕刻，以形成諧振空腔；

封堵所述蝕刻孔，以密封所述諧振空腔。

優選的，所述蝕刻孔位于所述第一平面電極的周邊。

優選的，還包括：在所述第二平面電極頂部形成鈍化保護層。

優選的，通過淀積工藝在所述基底層頂部形成導電薄膜層。

優選的，通過淀積工藝在所述壓電薄膜層頂部形成第二平面電極。

優選的，通過外延生長工藝在所述第一半導體器件頂部形成基底層。

優選的，所述圖形化通過刻蝕工藝實現。

優選的，通過淀積工藝在所述第一平面電極頂部形成壓電薄膜層。

優選的，通過淀積工藝封堵所述蝕刻孔。

優選的，通過淀積工藝在所述第二平面電極頂部形成鈍化保護層。

優選的，所述基底層的材質包括單晶硅、多晶硅或非晶硅。

優選的，封堵所述蝕刻孔的材料包括氮化硅。