光学指纹识别芯片以及制造方法技术

本申请公开一种光学指纹识别芯片以及制造方法，该光学指纹识别芯片包括：设有感光区域的半导体衬底；设置于所述半导体衬底上的去光部；所述去光部将所述感光区域遮盖；所述去光部的材质为不透光材料；所述去光部上设有多个透光微孔；聚光阵列；所述去光部位于所述聚光阵列和感光区域之间；所述聚光阵列包括与所述多个透光微孔相对应的多个微透镜；所述微透镜聚焦的光能通过所对应的透光微孔并被所述感光区域接收。所述感光区域能够接收经所述微透镜聚焦并通过所述透光微孔的光信号。该光学指纹识别芯片以及制造方法能够在缩短物距的条件下进行指纹识别。

【技术实现步骤摘要】
光学指纹识别芯片以及制造方法
本申请涉及指纹识别
，尤其涉及一种光学指纹识别芯片以及制造方法。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。目前，光学指纹识别主要采用CIS(CMOSImageSensor，CMOS图像传感器)的成像原理，通过对生物指纹进行信号采取，并最终成像。将所成的图像与已经存储的图像进行对比，从而鉴别生物指纹相关的信息。随着手机屏下指纹识别的需求不断增加，对于光学指纹芯片的要求也越来越多样，其中对于其成像的物距也在要求不断的压缩，从而方便容纳更大容量的电池。但是，传统的光学指纹芯片都配备有大镜头(例如：具有多个层叠设置凸透镜的镜头组件)，利用大镜头对光线统一聚焦成像，由于配备大镜头方案的光学指纹芯片的焦距无法缩小，因而无法满足缩小物距的要求。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
鉴于上述不足，本申请的一个目的是提供一种光学指纹识别芯片以及制造方法，以能够在缩短物距的条件下进行指纹识别。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种光学指纹识别芯片，包括：设有感光区域的半导体衬底；设置于所述半导体衬底上的去光部；所述去光部将所述感光区域遮盖；所述去光部的材质为不透光材料；所述去光部上设有多个透光微孔；聚光阵列；所述去光部位于所述聚光阵列和感光区域之间；所述聚光阵列包括与所述多个透光微孔相对应的多个微透镜；所述微透镜聚焦的光能通过所对应的透光微孔并被所述感光区域接收。作为一种优选的实施方式，所述聚光阵列和所述去光部之间还设有吸光层；所述吸光层在所述微透镜和所述透光微孔之间设有多个通孔。作为一种优选的实施方式，所述通孔的面积大于所述透光微孔的面积。作为一种优选的实施方式，所述吸光层和所述去光部之间设有钝化层。作为一种优选的实施方式，所述钝化层和所述吸光层之间还设有第一平坦层，所述第一平坦层具有设置所述吸光层的平整表面。作为一种优选的实施方式，所述吸光层和所述聚光阵列之间设有第二平坦层；所述第二平坦层具有设置所述聚光阵列的平整表面。作为一种优选的实施方式，所述半导体衬底上设有多个感光区域；所述半导体衬底上设有介质层；多个所述去光部设置于所述介质层上并与所述多个感光区域相对应设置；所述去光部的面积与所对应感光区域的面积相匹配。作为一种优选的实施方式，沿垂直于所述半导体衬底方向，所述微透镜和所对应的透光微孔相对齐设置，所述去光部与所述感光区域相对齐设置。作为一种优选的实施方式，沿垂直于所述半导体衬底方向，所述微透镜与所对应的透光微孔之间的间距和该微透镜的焦距相匹配。作为一种优选的实施方式，多个所述微透镜呈阵列排布，所述去光部上的多个透光微孔呈阵列排布。作为一种优选的实施方式，所述去光部的材质为金属；所述吸光层的材质为金属、黑胶、滤光片中的至少一种。作为一种优选的实施方式，所述介质层设有两层或更多层的金属层；多个所述去光部分布在至少一层所述金属层。作为一种优选的实施方式，所述金属层包括形成所述去光部的金属区块、以及位于所述金属区块周侧的金属线路；每个金属区块上设有多个呈阵列排布的所述透光微孔；所述金属线路与所述金属区块相间隔绝缘设置。作为一种优选的实施方式，所述感光区域和所述聚光阵列之间，任意两个所述去光部互不层叠设置。作为一种优选的实施方式，沿垂直于所述半导体衬底方向，所述去光部所对应的其他金属层的区域为未设置金属材料的空置区域。作为一种优选的实施方式，多个所述去光部位于同一金属层，多个所述去光部相间隔分布，并且与所在金属层的金属线路相间隔设置。作为一种优选的实施方式，多个所述金属层中，最远离所述半导体衬底的金属层为顶层金属层；所述顶层金属层位于所述介质层远离所述半导体衬底的顶部；多个所述去光部位于所述顶层金属层。一种光学指纹识别芯片的制造方法，包括：在具有感光区域的半导体衬底上沉积设有多层金属层的介质层；将所述金属层刻蚀形成金属线路、以及与所述感光区域相对应的具有多个透光微孔的去光部；在所述金属层上沉积形成钝化层；在所述钝化层上形成与所述多个透光微孔相对应的多个微透镜；所述微透镜聚焦的光能通过所对应的透光微孔并被所述感光区域接收。作为一种优选的实施方式，在将需设置所述去光部的金属层沉积完成且并未被覆盖时，刻蚀该金属层形成所述去光部。作为一种优选的实施方式，在沉积钝化层步骤和形成多个微透镜步骤之间，还具有以下步骤：在所述钝化层上形成吸光层；然后，在所述吸光层上形成所述多个微透镜；所述吸光层上设有与多个所述透光微孔相对应的多个通孔。作为一种优选的实施方式，所述在所述钝化层上形成吸光层步骤包括：在所述钝化层上形成第一平坦层；然后，在所述第一平坦层上形成所述吸光层。作为一种优选的实施方式，所述在所述吸光层上形成所述多个微透镜步骤包括：在所述吸光层上形成第二平坦层；然后，在所述第二平坦层上形成多个微透镜。有益效果：本申请的指纹识别芯片采用小焦距的微透镜，从而可以缩短物距，并且，去光部上设有多个透光微孔，透光微孔与微透镜相对应设置，透光微孔允许微透镜聚焦后的光信号通过，而非目标光信号会被去光部未设置透光微孔的区域所阻挡，避免非目标光信号的通过，降低非目标光信号的干扰以及光强，保证光感区域所接收的光信号能被识准确成功识别。因此，本申请的指纹识别芯片光学指纹识别芯片能够在缩短物距的条件下进行指纹识别。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。图1是本申请一个实施例的光学指纹识别芯片结构示意图；图2是本申请一个实施例的光学指纹识别芯片结构部分示意图；图3是本申请一个实施例的光学指纹识别芯片结构的金属层平面示意图；图4是图1的去光部平面示意图；图5是本申请一个实施例的光学指纹识别芯片的制造方法流程示意图；图6是本申请另一个实施例的光学指纹识别芯片的制造方法流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学指纹识别芯片，其特征在于，包括：设有感光区域的半导体衬底；设置于所述半导体衬底上的去光部；所述去光部将所述感光区域遮盖；所述去光部的材质为不透光材料；所述去光部上设有多个透光微孔；聚光阵列；所述去光部位于所述聚光阵列和感光区域之间；所述聚光阵列包括与所述多个透光微孔相对应的多个微透镜；所述微透镜聚焦的光能通过所对应的透光微孔并被所述感光区域接收。

【技术特征摘要】
1.一种光学指纹识别芯片，其特征在于，包括：设有感光区域的半导体衬底；设置于所述半导体衬底上的去光部；所述去光部将所述感光区域遮盖；所述去光部的材质为不透光材料；所述去光部上设有多个透光微孔；聚光阵列；所述去光部位于所述聚光阵列和感光区域之间；所述聚光阵列包括与所述多个透光微孔相对应的多个微透镜；所述微透镜聚焦的光能通过所对应的透光微孔并被所述感光区域接收。2.如权利要求1所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述聚光阵列和所述去光部之间还设有吸光层；所述吸光层在所述微透镜和所述透光微孔之间设有多个通孔。3.如权利要求2所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述通孔的面积大于所述透光微孔的面积。4.如权利要求2所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述吸光层和所述去光部之间设有钝化层。5.如权利要求4所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述钝化层和所述吸光层之间还设有第一平坦层，所述第一平坦层具有设置所述吸光层的平整表面。6.如权利要求2所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述吸光层和所述聚光阵列之间设有第二平坦层；所述第二平坦层具有设置所述聚光阵列的平整表面。7.如权利要求1所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述半导体衬底上设有多个感光区域；所述半导体衬底上设有介质层；多个所述去光部设置于所述介质层上并与所述多个感光区域相对应设置；所述去光部的面积与所对应感光区域的面积相匹配。8.如权利要求7所述光学指纹识别芯片，其特征在于，沿垂直于所述半导体衬底方向，所述微透镜和所对应的透光微孔相对齐设置，所述去光部与所述感光区域相对齐设置。9.如权利要求1所述光学指纹识别芯片，其特征在于，沿垂直于所述半导体衬底方向，所述微透镜与所对应的透光微孔之间的间距和该微透镜的焦距相匹配。10.如权利要求1所述光学指纹识别芯片，其特征在于，多个所述微透镜呈阵列排布，所述去光部上的多个透光微孔呈阵列排布。11.如权利要求2所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述去光部的材质为金属；所述吸光层的材质为金属、黑胶、滤光片中的至少一种。12.如权利要求7所述光学指纹识别芯片，其特征在于，所述介质层设有两层或更多层的金属层；多个所述去光部分布在至少一层所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝志，张宜，杨振国，刘文涛，焉逢运，程泰毅，
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