[发明专利]电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及超声波指纹识别技术领域，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。

背景技术

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(Complementary Metal Oxide Semiconductor，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-Mechanical System，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。

发明内容

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。