电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法，该方法包括：在用于信号处理的第一半导体器件的顶部形成基底层；在所述基底层顶部形成第一平面电极，所述第一平面电极与所述第一半导体器件的第一接触点电性连接；在所述第一平面电极顶部形成压电薄膜层；在位于所述第一平面电极下方的基底层部分形成谐振空腔；在所述压电薄膜层顶部形成第二平面电极，所述第二平面电极与所述第一半导体器件的第二接触点电性连接。本申请实施例可节约超声波指纹识别装置的制造成本，且可保证超声波指纹识别装置的检测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法
本申请涉及超声波指纹识别
，尤其是涉及一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法。
技术介绍
相对于目前成熟的电容式指纹识别技术，超声波指纹识别技术具有更好的穿透力和更高的安全性。然而，目前在超声波指纹识别技术中，超声波指纹识别装置(例如超声波指纹识别传感器等)的制造工艺复杂、成本较高，制约了其大规模应用。目前超声波指纹识别装置的制造工艺分主要包括：首先制造出信号处理芯片(例如可采用CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺)，并制造出压电传感器芯片(例如可采用MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)工艺)，然后通过晶圆键合工艺或基板封装工艺将两个芯片集成。其中，在基于晶圆键合工艺集成的方案中，由于压电传感器芯片的制造和晶圆键合工艺的工艺都比较复杂，因而造成超声波指纹识别装置的制造成本偏高。而在基于基板封装工艺集成的方案中，虽然基板封装工艺比晶圆键合工艺成本低，但基板封装往往会引入较大的寄生元器件(例如电阻、电容、电感)，这些寄生元器件产生的寄生效应会影响超声波指纹识别装置的检测灵敏度。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法，以实现在降低超声波指纹识别装置制造成本的同时，不影响超声波指纹识别装置的检测灵敏度。为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供一种超声波指纹识别装置的制造方法，包括：在用于信号处理的第一半导体器件的顶部形成基底层；在所述基底层顶部形成第一平面电极，所述第一平面电极与所述第一半导体器件的第一接触点电性连接；在所述第一平面电极顶部形成压电薄膜层；在位于所述第一平面电极下方的基底层部分形成谐振空腔；在所述压电薄膜层顶部形成第二平面电极，所述第二平面电极与所述第一半导体器件的第二接触点电性连接。优选的，所述在所述基底层顶部形成第一平面电极，包括：图形化所述基底层，以形成第一接触沟槽；所述第一接触沟槽位于所述第一接触点上方；在所述基底层顶部形成导电薄膜层，所述导电薄膜层穿过所述第一接触沟槽并与所述第一接触点电性连接；图形化所述导电薄膜层，以形成第一平面电极。优选的，在图形化所述基底层后，还形成第二接触沟槽；所述第二接触沟槽位于所述第二接触点上方；对应的，在图形化所述导电薄膜层后，所述第二接触沟槽内形成一导电部件；所述导电部件与所述第二接触点电性连接，且与所述第一平面电极绝缘隔离。优选的，在形成所述谐振空腔之前，还包括：在位于所述第一平面电极的外周边形成支撑部件。优选的，所述在位于所述第一平面电极的外周边形成支撑部件，包括：图形化所述基底层位于所述第一平面电极的外周边部分，以形成容纳沟槽；对所述容纳沟槽周边暴露在外的基底层部分进行氧化处理，从而在所述容纳沟槽内形成氧化物结构，以作为支撑部件。优选的，在所述形成氧化物结构后，还包括：对所述氧化物结构进行平坦化处理。优选的，所述在位于所述第一平面电极下方的基底层部分形成谐振空腔，包括:图形化所述压电薄膜层，以形成第三接触沟槽和蚀刻孔；所述第三接触沟槽位于所述导电部件上方；通过所述蚀刻孔对位于所述第一平面电极下方的基底层部分进行蚀刻，以形成谐振空腔；封堵所述蚀刻孔，以密封所述谐振空腔。优选的，所述蚀刻孔位于所述第一平面电极的周边。优选的，还包括：在所述第二平面电极顶部形成钝化保护层。优选的，通过淀积工艺在所述基底层顶部形成导电薄膜层。优选的，通过淀积工艺在所述压电薄膜层顶部形成第二平面电极。优选的，通过外延生长工艺在所述第一半导体器件顶部形成基底层。优选的，所述图形化通过刻蚀工艺实现。优选的，通过淀积工艺在所述第一平面电极顶部形成压电薄膜层。优选的，通过淀积工艺封堵所述蚀刻孔。优选的，通过淀积工艺在所述第二平面电极顶部形成钝化保护层。优选的，所述基底层的材质包括单晶硅、多晶硅或非晶硅。优选的，封堵所述蚀刻孔的材料包括氮化硅。另一方面，本申请实施例还提供一种通过上述方法制造的超声波指纹识别装置。再一方面，本申请实施例还提供一种配置有上述超声波指纹识别装置的电子设备。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，由于本申请实施例直接在第一半导体器件表面制造压电传感部件。因此，本申请实施例的超声波指纹识别装置的制造不再需要进行晶圆键合或基板键合这样的集成工艺，从而节约了超声波指纹识别装置的制造成本，保证了超声波指纹识别装置的检测灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本申请一实施例的超声波指纹识别装置的制造方法流程图；图2为本申请一实施例中的第一半导体器件的结构剖视示意图；图3为本申请一实施例中在第一半导体器件顶部形成基底层后的结构剖视示意图；图4为本申请一实施例中图形化基底层后的结构剖视示意图；图5为本申请一实施例中在基底层顶部形成导电薄膜层后的结构剖视示意图；图6为本申请一实施例中图形化导电薄膜层后的结构剖视示意图；图7为本申请一实施例中再次图形化基底层后的结构剖视示意图；图8为本申请一实施例中暴露在外的基底层部分在氧化处理后的结构剖视示意图；图9为本申请一实施例中在第一平面电极顶部形成压电薄膜层后的结构剖视示意图；图10为本申请一实施例中图形化压电薄膜层后的结构剖视示意图；图11为本申请一实施例中图形化支撑部件后的结构剖视示意图；图12为本申请一实施例中再次基底层形成谐振空腔后的结构剖视示意图；图13为本申请一实施例中密封谐振空腔后的结构剖视示意图；图14为本申请一实施例中在压电薄膜层极顶部形成第二平面电极后的结构剖视示意图；图15为本申请一实施例中在第二平面电极顶部形成钝化保护层后的结构剖视示意图；图16为本申请一实施例的电子设备的结构剖视示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。例如在下面描述中，在第一部件上方形成第二部件，可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，还可以包括第一部件和第二部件以非直接接触方式(即第一部件和第二部件之间还可以包括额外的部件)形成的实施例等。而且，为了便于描述，本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为“在”其他元件或部件“上方”或“之上”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，包括：在用于信号处理的第一半导体器件的顶部形成基底层；在所述基底层顶部形成第一平面电极，所述第一平面电极与所述第一半导体器件的第一接触点电性连接；在所述第一平面电极顶部形成压电薄膜层；在位于所述第一平面电极下方的基底层部分形成谐振空腔；在所述压电薄膜层顶部形成第二平面电极，所述第二平面电极与所述第一半导体器件的第二接触点电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，包括：在用于信号处理的第一半导体器件的顶部形成基底层；在所述基底层顶部形成第一平面电极，所述第一平面电极与所述第一半导体器件的第一接触点电性连接；在所述第一平面电极顶部形成压电薄膜层；在位于所述第一平面电极下方的基底层部分形成谐振空腔；在所述压电薄膜层顶部形成第二平面电极，所述第二平面电极与所述第一半导体器件的第二接触点电性连接。2.如权利要求1所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，所述在所述基底层顶部形成第一平面电极，包括：图形化所述基底层，以形成第一接触沟槽；所述第一接触沟槽位于所述第一接触点上方；在所述基底层顶部形成导电薄膜层，所述导电薄膜层穿过所述第一接触沟槽并与所述第一接触点电性连接；图形化所述导电薄膜层，以形成第一平面电极。3.如权利要求2所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，在图形化所述基底层后，还形成第二接触沟槽；所述第二接触沟槽位于所述第二接触点上方；对应的，在图形化所述导电薄膜层后，所述第二接触沟槽内形成一导电部件；所述导电部件与所述第二接触点电性连接，且与所述第一平面电极绝缘隔离。4.如权利要求1所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，在形成所述谐振空腔之前，还包括：在位于所述第一平面电极的外周边形成支撑部件。5.如权利要求4所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，所述在位于所述第一平面电极的外周边形成支撑部件，包括：图形化所述基底层位于所述第一平面电极的外周边部分，以形成容纳沟槽；对所述容纳沟槽周边暴露在外的基底层部分进行氧化处理，从而在所述容纳沟槽内形成氧化物结构，以作为支撑部件。6.如权利要求5所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，在所述形成氧化物结构后，还包括：对所述氧化物结构进行平坦化处理。7.如权利要求3所述的超声波指纹识别装置的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海思立微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31