[發明專利]光學指紋器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202010119435.3
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN113011237A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 趙立新;夏歡
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種光學指紋器件及其制造方法，包括提供圖像傳感器晶圓，所述圖像傳感器晶圓上形成有內部焊盤；在所述圖像傳感器晶圓上設置透光層；在所述透光層上設置外部焊盤，所述外部焊盤與內部焊盤電學連通；從而解決了現有技術通過刻蝕工藝打開焊盤效率低下的問題，提高了生產效率，增加了產能，降低了制造成本。

技術領域

本發明涉及一種光學指紋器件及其制造方法。

背景技術

目前的指紋識別方案有光學技術，硅技術（電容式/射頻式），超聲波技術等。其中，光學指紋識別技術已被廣泛應用于便攜式電子裝置中。

光學指紋識別技術采用光學取像設備根據的是光的全反射原理（FTIR）。光線照到壓有指紋的透光層（例如有機、無機玻璃）外表，反射光線由圖像傳感器去取得，反射光的量依賴于壓在玻璃外表的指紋脊和谷的深度，以及皮膚與玻璃間的油脂和水分。光線經玻璃射到谷的中央后在玻璃與空氣的界面發生全反射，光線被反射到圖像傳感器，而射向脊的光線不發生全反射，而是被脊與玻璃接觸面吸收或者漫反射到別的中央，這樣就在圖像傳感器上構成了指紋的圖像。

由于需要較大尺寸的微透鏡以增加入射光的能量，實現較高的圖像質量，現有技術中，常常需要在像素單元上方設置較厚的透光層（50μm以上）且在像素單元之間設置較厚的擋光結構（例如15-50μm）以便解決入射光進入圖像傳感器的相鄰像素單元從而造成信號串擾的問題，提高光學指紋器件的光學性能。但需注意的是，透光層和擋光結構需要避開圖像傳感器的焊盤區域，以免影響焊盤區域的電學連接性能。

現有技術中光學指紋器件的制造方法如圖1、圖2所示，其中，圖像傳感器晶圓100上形成有像素單元101和焊盤102，在圖像傳感器晶圓100表面形成擋光結構103后，在擋光結構103上設置透光層104后，再通過干法刻蝕工藝去除焊盤102對應的擋光結構103和透光層104，從而暴露出焊盤102，以便通過焊盤102與外部電源進行電學連接。然而，一般干法刻蝕一次只能去除5-10μm厚度，且每去除1μm一般需要0.5-1分鐘，因此去除效率比較低，產能非常有限，增加了制造成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光學指紋器件及其制造方法，提高生產效率，增加產能，降低制造成本。

基于以上考慮，本發明的一個方面提供一種光學指紋器件的制造方法，包括如下步驟：S100：提供圖像傳感器晶圓，所述圖像傳感器晶圓上形成有內部焊盤；S200：在所述圖像傳感器晶圓上設置透光層；S300：在所述透光層上設置外部焊盤，所述外部焊盤與內部焊盤電學連通；從而形成所述光學指紋器件。

優選的，在所述透光層中形成用于連接所述外部焊盤與內部焊盤的金屬層。

優選的，采用激光打孔方式在所述透光層中形成接觸孔，在所述接觸孔中填充所述金屬層。

優選的，采用激光打孔方式直接形成深度到達內部焊盤表面的接觸孔。

優選的，先采用激光打孔方式形成深度未到達內部焊盤表面的接觸孔，再采用刻蝕方式擴大所述接觸孔的深度直至到達內部焊盤表面。

優選的，采用機械切割方式在所述透光層中形成凹槽，在所述凹槽表面覆蓋所述金屬層。

優選的，通過絕緣層隔離所述金屬層與所述圖像傳感器晶圓。

優選的，在所述圖像傳感器晶圓和透光層之間設置擋光結構，所述金屬層穿過所述擋光結構。

優選的，在所述圖像傳感器晶圓和透光層之間設置紅外截止濾光膜，所述金屬層穿過所述紅外截止濾光膜。

優選的，還包括在所述透光層上設置微透鏡。

本發明的另一方面提供一種光學指紋器件，包括：圖像傳感器晶圓，所述圖像傳感器晶圓上形成有內部焊盤；設置在所述圖像傳感器晶圓上的透光層；設置在所述透光層上的外部焊盤，所述外部焊盤與內部焊盤電學連通。