[發明專利]一種指紋識別芯片及其制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201711015670.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109711229B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 陳文磊;王奇峰
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 翟海青;高偉

本發明提供一種指紋識別芯片及其制造方法和電子裝置，包括：襯底，所述襯底包括相對設置的第一表面和第二表面；多個像素，設置在所述襯底的第一表面上，其中，每個所述像素包括設置在所述襯底內的光電轉換元件；保護層，覆蓋所述襯底的第一表面；孔，設置在每個所述像素上方的保護層中，并且所述孔與所述像素內的部分所述光電轉換元件相對；蓋板，所述蓋板覆蓋所述孔的頂部開口以及所述保護層。設置在像素上方的孔能夠減少指紋識別時光信號的損失，大大增強光電轉換元件產生的光電子，從而達到增強指紋識別芯片的靈敏度的作用。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種指紋識別芯片及其制造方法和電子裝置。

背景技術

如今手機成為了人們日常生活中不可缺少的一部分，由于使用次數頻繁，反復輸入密碼也讓用戶倍感不便，因此有了指紋識別系統，只需1秒中就可輕松完成身份確認，讓用戶感覺更方便快捷，因此，指紋識別已經成為了目前主流手機的標準配置，而光學識別是指紋識別中一個主要的方式。

目前手機的趨勢是全屏，并且需要指紋芯片前置(也即在顯示屏的同一面)，而為了實現指紋芯片前置，往往需要把指紋芯片放置在顯示屏的下方，這樣設置造成手指紋到芯片的距離加大，對芯片的靈敏度提出了更高的要求。在指紋信息采集時由于存在多種介質，大量的光信號在傳輸過程中被反射和吸收，光電二極管(photo diode)產生的光電子較少，指紋的信號較弱。

由于指紋的信號較弱，玻璃蓋板不能大于300um，放在手機正面的指紋芯片只能在玻璃蓋板上開孔或局部減薄，帶來加工難度，也不美觀。

鑒于上述問題的存在，有必要提出一種新的指紋識別芯片及其制造方法和電子裝置。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對目前存在的問題，本發明一方面提供一種指紋識別芯片，包括：

襯底，所述襯底包括相對設置的第一表面和第二表面；

多個像素，設置在所述襯底的第一表面上，其中，每個所述像素包括設置在所述襯底內的光電轉換元件；

保護層，覆蓋所述襯底的第一表面；

孔，設置在每個所述像素上方的保護層中，并且所述孔與所述像素內的部分所述光電轉換元件相對；

蓋板，所述蓋板覆蓋所述孔的頂部開口以及所述保護層。

示例性地，所述光電轉換元件包括設置在襯底內的光電二極管。

示例性地，所述孔的底部位于所述保護層內，或者，所述孔貫穿所述保護層，露出與所述孔相對的所述光電轉換元件的部分表面。

示例性地，還包括：在所述保護層和所述蓋板之間還設置有封裝層，所述孔貫穿所述封裝層以及至少部分所述保護層。

示例性地，還包括：發光器件，所述發光器件設置在所述封裝層中，并且，所述發光器件的頂面和所述封裝層的頂面齊平。

示例性地，還包括：

控制電路，設置在所述光電轉換元件外側的所述襯底的第一表面上。

示例性地，還包括：

基板，所述基板與所述襯底的第二表面相對設置；

硅通孔，所述硅通孔貫穿所述襯底，并且所述硅通孔一端連接所述控制電路，另一端連接所述基板上的凸塊。

本發明再一方面提供一種指紋識別芯片的制造方法，包括：