[发明专利]感测装置、电子设备及用于形成感测装置的方法

说明书

本发明提供一种感测装置、电子设备及用于形成感测装置的方法。在一些实施例中，所述感测装置包括：图像感测器；准直仪，在所述图像感测器的上方，其中所述准直仪包括孔阵列；以及光学滤光层，在所述准直仪的上方，其中所述光学滤光层被配置成过滤将要透射至所述孔阵列中的一部分光。本发明可避免由于充电、应力效应和热副作用而导致的性能下降。

技术领域

本公开的实施例涉及一种感测装置、电子设备及用于形成感测装置的方法。

背景技术

在集成电路(integrated circuit，IC)的发展过程中，功能密度面积互连装置的数目)通常增大而几何大小(即，可利用制作程序生成的最小组件(或线))减小。例如，有限的装置壳体内向消费及/或可携式电子设备(例如，智慧手机、电子输入板、穿戴式装置等)提供生物特征量测感测器(例如，用于指纹识别的光学感测器)方面存在相当大的兴趣。在电子设备中表面空间常常是特别有限的资源。

为了形成光学感测器，例如光学指纹感测器，在电子设备外壳中，通常在将修整晶片熔融接合到图像感测器晶片之前，将红外截止滤光片(infrared lightcut-off filter，IRCF)直接沉积在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像感测器(CMOS image sensor，CIS)晶片上。然后，执行薄化流(thin-down flow)和深硅刻蚀以形成硅微机电系统(Micro-electro mechanical system,MEMS)装置结构。IRCF中的高应力会引起IRCF和IRCF之后的沉积层的高弯曲表面，这使得很难进行平滑的晶片接合此外，IRCF之后的过程还会通过额外的热效应和应力效应影响光学性能，这也会在CIS性能中引起充电和应力退化。

因此，将生物特征感测器集成在电子设备壳体内的常规手段在所有方面都不令人满意。

发明内容

本公开实施例的一种感测装置，包括：图像感测器；准直仪(collimator)，在所述图像感测器的上方，其中所述准直仪包括孔阵列；以及光学滤光层，在所述准直仪的上方，其中所述光学滤光层被配置成过滤将要透射至所述孔阵列中的一部分光。

本公开实施例的一种电子设备，包括：触摸显示板；光调节层，位于所述触摸显示板的下方，所述光调节层包括准直仪及所述准直仪上方的红外滤光片；以及图像感测层，位于所述光调节层的下方，所述图像感测层被配置成感测从所述触摸显示板发出的光。

本公开实施例的一种用于形成感测装置的方法，包括：在第一晶片的第一衬底的上方形成半导体层；刻蚀所述半导体层以形成多个孔；提供第二晶片的第二衬底，所述第二衬底包括至少一个图像感测器；所述第一晶片接合至所述第二晶片上以形成接合晶片；以及在所述接合晶片的上方沉积红外滤光膜。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本发明的各方面。应注意，根据业内标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的大小。

图1绘示根据本发明的一些实施例中，在表面空间上具有生物识别区域的电子设备。

图2绘示根据本发明的一些实施例中，在显示板下方与具有光学感测器集成的电子设备的截面图。

图3A、图3B、图3C及图3D绘示根据本发明的一些实施例中，在各个制造阶段期间的示例性MEMS晶片结构的截面图。

图4A、图4B、图4C及图4D绘示根据本发明的一些实施例中，在各个制造阶段期间的示例性CIS晶片结构的截面图。

图5A、图5B、图5C、图5D及图5E绘示根据本发明的一些实施例中，包括光学感测器的电子设备在各个制造阶段期间的截面图。

图6绘示根据本发明的一些实施例中，用于形成感测装置的示例性方法的流程图。

[附图标记说明]