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，该方法括：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在第一压电层顶部形成第一平面电极；在第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在第二压电层顶部形成第二平面电极；在基底层上形成谐振空腔，并在谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；第一平面电极、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波发射；第三平面电极、第一压电层、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波接收；将第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置。本申请实施例可提高超声波指纹识别装置的回路效率和识别灵敏度。

【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
在超声波指纹识别技术中，超声波指纹识别装置的主要功能是将激励信号转化为超声波并朝垂直指纹的方向定向发射，同时接收指纹反射回的超声波，并将其转化为相应的电信号。因此，超声波指纹识别装置的设计非常关键。在超声波指纹识别装置的设计中，压电材料的制备同样是一项关键点。目前所选用的压电材料一般为AlN、锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectricceramictransducer，简称PZT)或有机压电材料聚氟乙烯(PVF)等。相对而言，PZT具有良好的发送效率(即具有良好的压电效应)，但PZT的接收效率(即具有良好的逆压电效应)较小。而AlN和PVF等材料具有更好的接收效率，但发送效率却不如PZT。在现有的超声波指纹识别装置的制造技术中，一般根据实际应用场景，从中选择一种压电材料来完成超声波指纹识别装置的设计。比如对于一些发送和接收设备分离的应用情况，可以选择PZT做为发送敏感元件，而选择AlN或PVF做为接收敏感元。然而，在超声波指纹识别技术中，超声波指纹识别装置则需要同时具有发送和接收功能。因此，目前采用单独一种的压电材料的超声波指纹识别装置的方案，往往容易造成回路效率(回路效率＝发送效率×接收效率)偏低，从而制约了超声波指纹识别装置的识别灵敏度。
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，以提高超声波指纹识别装置的回路效率，从而提高超声波指纹识别装置的识别灵敏度。为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种超声波指纹识别装置的制造方法，包括：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在所述第一压电层顶部形成第一平面电极；在所述第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在所述第二压电层顶部形成第二平面电极；在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；所述第一平面电极、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波发射；所述第三平面电极、所述第一压电层、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波接收；将所述第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置优选的，在所述基底层顶部形成第一压电层的工艺包括淀积工艺。优选的，所述在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，包括：对所述第一压电层进行图形化，以形成第一接触沟槽；通过淀积工艺在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，并在所述第一接触沟槽内形成第一导电部件。优选的，在所述基底层顶部形成第二压电层的工艺包括淀积工艺。优选的，在所述第二压电层顶部形成第二平面电极的工艺包括淀积工艺。优选的，所述在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，包括：将形成所述第二平面电极后所得到的结构垂直翻转；图形化所述基底层，以形成谐振空腔；在所述谐振空腔内形成导电层；图形化所述导电层，以形成彼此绝缘隔离的第三平面电极和第二导电部件；所述第二导电部件的一端与所述第一导电部件电性连接，所述第二导电部件的另一端用于与所述半导体器件的发射电极电性连接；所述第三平面电极用于与所述半导体器件的接收电极电性连接。优选的，所述集成的工艺包括晶圆键合工艺。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，所述图形化通过刻蚀工艺实现。另一方面，本申请实施例还提供了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了配置有上述超声波指纹识别装置的电子设备。优选的，所述电子设备包括移动终端。再一方面，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在所述第一压电层顶部形成第一平面电极；在所述第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在所述第二压电层顶部形成第二平面电极；在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；所述第一平面电极、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波发射；所述第三平面电极、所述第一压电层、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波接收；将所述第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置。本申请实施例的超声波指纹识别装置中包括三个平面电极和间隔位于其间的两个压电层；第一平面电极、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波发射；第三平面电极、第一压电层、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波接收；由于第二压电层具有特定压电应变常数，在实现超声波发射时，可以提高超声波发射效率；对应的，由于第一压电层具有特定压电电压常数，在实现超声波接收时，可以提高超声波接收效率，从而使得本申请实施例的超声波指纹识别装置可具有较高的回路效率，进而有利于提高超声波指纹识别装置的灵敏度。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为本申请一实施例中超声波指纹识别装置的制造方法流程图；图2为本申请一实施例所提供的基底的结构示意图；图3为本申请一实施例在基底层顶部形成第一压电层后的结构示意图；图4为本申请一实施例中的第一压电层在图形化后的结构示意图；图5为本申请一实施例在图形化后的第一压电层顶部形成第一平面电极后的结构示意图；图6为本申请一实施例在第一平面电极顶部形成第二压电层后的结构示意图；图7为本申请一实施例在第二压电层顶部形成第二平面电极后的结构示意图；图8为本申请一实施例在第二平面电极顶部形成钝化保护层后的结构示意图；图9为在将图8所示的结构垂直翻转并对基底进行图形化后形成的结构示意图；图10为本申请一实施例在将图9所示结构进行淀积后形成的结构示意图；图11为本申请一实施例在将图10所示结构中的导电层进行图形化后形成的结构示意图；图12为本申请一实施例在将图11所示结构垂直翻转并与配合的半导体器件集成后形成的超声波指纹识别装置的结构示意图；图13为本申请一实施例的电子设备的结构示意图。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。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”、“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：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在所述第一压电层顶部形成第一平面电极；在所述第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在所述第二压电层顶部形成第二平面电极；在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；所述第一平面电极、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波发射；所述第三平面电极、所述第一压电层、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波接收；将所述第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置。

【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：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在所述第一压电层顶部形成第一平面电极；在所述第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在所述第二压电层顶部形成第二平面电极；在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；所述第一平面电极、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波发射；所述第三平面电极、所述第一压电层、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波接收；将所述第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述基底层顶部形成第一压电层的工艺包括淀积工艺。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，包括：对所述第一压电层进行图形化，以形成第一接触沟槽；通过淀积工艺在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，并在所述第一接触沟槽内形成第一导电部件。4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述基底层顶部形成第二压电层的工艺包括淀积工艺。5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第二压电层顶部形成第二平面电极的工艺包括淀积工艺。6.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，包括：将形成所述第二平面电极后所得到的结构垂直翻转；图形化所述基底层，以形成谐振空腔；在所述谐振空腔内形...

【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