CN106407963A - 指纹识别结构的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指纹识别结构的制作方法。该制作方法包括如下步骤：A、在阵列基板上设置缓冲层。B、在所述缓冲层上设置非晶硅层，对所述非晶硅层进行退火处理，形成多晶硅层。C、在所述多晶硅层上设置第一绝缘层。D、在所述第一绝缘层上设置栅极金属层。E、在所述栅极金属层上设置第二绝缘层，对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔。F、在所述第二绝缘层上设置源/漏极金属层。G、在所述源/漏极金属层上设置平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔。H、在所述平坦层上形成感测电极。上述指纹识别结构的制作方法，通过在阵列基板上制作指纹识别感应模块，实现了高精度的指纹识别，同时降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及信息识别技术领域，特别是涉及一种指纹识别结构的制作方法。
背景技术
随着科学技术及社会经济的发展，科技的进步正影响着社会的经济并改变着人们的生活方式。信息安全的概念在二十世纪经历了一个漫长的历史阶段，90年代以来得到了深化。进入21世纪，随着信息技术的不断发展，信息安全问题也日显突出。如何确保信息系统的安全已成为全社会关注的问题。
而在信息安全应用领域，近年来指纹识别由于其相较于其它方式更易实现的原因而得到了快速发展，尤其是在手机中添加指纹识别模块已成为行业的共识。目前，业内通常使用光学式或者电容式的指纹识别感测器，但是光学式的指纹感测器容易受到假指纹的欺骗，而电容式感测器则通常采用晶圆的方式来制作指纹感应模块，因此成本居高不下。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种具有高精度并低成本的指纹识别结构的制作方法。
一种指纹识别结构的制作方法。该制作方法包括如下步骤：A、在阵列基板上设置缓冲层。B、在所述缓冲层上设置非晶硅层，对所述非晶硅层进行退火处理，使非晶硅结晶转变成多晶硅，形成多晶硅层。C、在所述多晶硅层上设置第一绝缘层。D、在所述第一绝缘层上设置栅极金属层。E、在所述栅极金属层上设置第二绝缘层，对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔，其中，所述第一通孔与所述多晶硅层相连通，所述第二通孔与栅极金属层相连通。F、在所述第二绝缘层上设置源/漏极金属层。G、在所述源/漏极金属层上设置平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔，所述第三通孔与所述源/漏极金属层相连通。H、在所述平坦层上形成感测电极。
在其中一个实施例中，在所述步骤H之后，还包括步骤I：在所述感测电极上设置保护层，以保护所述感测电极中的电路结构。
在其中一个实施例中，所述保护层厚度为10～50μm。
在其中一个实施例中，所述保护层采用树脂制作而成。
在其中一个实施例中，所述保护层采用油墨制作而成。
在其中一个实施例中，所述保护层由多层油墨制作而成，其中所述多层油墨中的底层油墨包含黏合油墨和彩色油墨的一种或两种，所述多层油墨中的顶层油墨为保护油墨。
在其中一个实施例中，在所述步骤I之后，还包括步骤J：在所述保护层上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。
在其中一个实施例中，所述保护层为聚酰亚胺液或者树脂构成。
在其中一个实施例中，所述保护层的厚度为1～10μm。
在其中一个实施例中，在所述步骤J之后，还包括步骤K：在所述保护层和所述封装玻璃之间设置彩色油墨层。
在其中一个实施例中，在所述步骤H之后，还包括步骤L：在所述感测电极上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。
上述指纹识别结构的制作方法，通过在阵列基板上制作指纹识别感应模块，实现了高精度的指纹识别，同时降低了生产成本。
附图说明
图1为一个实施方式中通过指纹识别结构的制作方法制作而成的电容感测结构的示意图；
图2为图1所示实施例中电容感测结构沿AA"切线的截面示意图；
图3为一个实施方式中指纹识别结构的制作方法的流程示意图；
图4为一个实施方式中指纹识别结构的部分制造流程断面示意图；
图5为另一个实施方式中指纹识别结构的部分制造流程断面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明所述指纹识别结构为电容感测结构，请参阅图1，其为一个实施方式中通过指纹识别结构的制作方法制作而成的电容感测结构的示意图。也可以理解为电容感测结构的俯视示意图。该电容感测结构为1T1C(1Transistor-1 Capacitor)电容感测结构。该1T1C电容感测结构为根据本发明的指纹识别结构的制作方法制作而成。其中，PSI为多晶硅层；M1为栅极金属层；M2为源/漏极金属层；M3为感测电极。
请参阅图2，其为图1所示实施例中电容感测结构沿AA"切线的截面示意图，如图2所示，其为本发明提供的一种常规1T1C电容感测结构沿AA”切线的截面图，其中，电容感测结构截面100包括缓冲层101、多晶硅层102、第一绝缘层103、栅极金属层104、第二绝缘层105、源/漏极金属层106、平坦层107、感测电极108以及保护层109。
请参阅图3，其为一个实施方式中指纹识别结构的制作方法的流程示意图。例如，该指纹识别结构的制作方法包括如下步骤：
A、在阵列基板上设置缓冲层。
B、在所述缓冲层上设置非晶硅层，对所述非晶硅层进行退火处理，形成多晶硅层。例如，在所述缓冲层上设置非晶硅层，对所述非晶硅层进行退火处理，使非晶硅结晶转变成多晶硅，形成多晶硅层。
C、在所述多晶硅层上设置第一绝缘层。
D、在所述第一绝缘层上设置栅极金属层。
E、在所述栅极金属层上设置第二绝缘层，对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔，其中，所述第一通孔与所述多晶硅层相连通，所述第二通孔与栅极金属层相连通。
F、在所述第二绝缘层上设置源/漏极金属层。
G、在所述源/漏极金属层上设置平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔，所述第三通孔与所述源/漏极金属层相连通。
H、在所述平坦层上形成感测电极。
请参阅图4，其为一个实施方式中指纹识别结构的部分制造流程断面示意图，现结合图3和图4，对本发明的指纹识别结构的制作方法做进一步的说明，以使更进一步地理解本发明的指纹识别结构的制作方法。
在步骤A中，例如，提供一阵列基板。例如，该阵列基板为玻璃基板。例如，在玻璃基板上设置缓冲层101。例如，所述缓冲层包含两层材料。例如，所述缓冲层由下至上分别为氮化硅SiNx和二氧化硅SiO2。
在步骤B中，例如，在缓冲层101上设置非晶硅层并进行激光退火工艺形成多晶硅层102，再对该多晶硅层进行刻蚀形成所需硅岛图案。
在步骤C中，例如，在多晶硅层102上设置第一绝缘层103。例如，所述绝缘层包含两层材料。例如，所述绝缘层由下至上分别为二氧化硅SiO2和氮化硅SiNx。
在步骤D中，例如，在第一绝缘层103上设置栅极金属层104，并对该栅极金属层进行刻蚀形成所需图案。例如，该栅极金属可由铝、钼、铜等金属及其合金构成。例如，该栅极金属由铝合金构成；又如，该栅极金属由铝金属制成；例如，该栅极金属由钼合金构成；又如，该栅极金属由钼金属制成；例如，该栅极金属由铜合金构成；又如，该栅极金属由铜金属制成。
在步骤E中，例如，在栅极金属层104上设置第二绝缘层105。例如，所述绝缘层包含两层材料。例如，所述绝缘层由下至上分别为氮化硅SiNx和二氧化硅SiO2，这样可以避免针孔现象的产生。例如，然后对该第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔115和第二通孔(图未示)，其中第一通孔与多晶硅层102相连通，第二通孔与栅极金属层104相连通。需要说明的是，本实施例中仅列出了第一通孔，第二通孔位于周边移位寄存器电路区域，图中并未示出。
在步骤F中，例如，在第二绝缘层105上设置源/漏极金属层106，并对该源/漏极金属层进行刻蚀形成所需图案。例如，该源/漏极金属可由铝、钼、铜等金属及其合金构成，例如，该源/漏极金属包括铝、钼或铜，以及铝合金、钼合金或铜合金。优选地，采用钛铝钛结构或者钼铝钼结构，可以进一步降低走线电阻。
在步骤G中，例如，在源/漏极金属层106上设置平坦层107。例如，对该平坦层进行刻蚀形成第三通孔116，该第三通孔116与源/漏极金属层106相连。通过平坦层107可以保证后续感测电极层的平整性，进而提高了指纹感测的精度，同时平坦层也起到了绝缘层的作用。
在步骤H中，例如，在平坦层107上设置感测电极108。例如，该感测电极可由铝、钼、铜、银等金属及其合金构成，例如，该感测电极由铝、钼、铜、或银构成，又如，该感测电极由铝合金、钼合金、铜合金、或银合金构成。
上述指纹识别结构的制作方法，由于以上工艺与现有LTPS制程具有良好的交融性，因此易于实现。通过在阵列基板上制作指纹识别感应模块，实现了高精度的指纹识别，同时降低了生产成本。
在一实施例中，指纹结构的制作方法包括：提供一阵列基板；在所述阵列基板上形成缓冲层和非晶硅层，并通过激光退火工艺使得所述非晶硅层化为多晶硅层；在所述多晶硅层上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层上形成栅极金属层；在所述栅极金属层上形成第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与多晶硅层相连，所述第二通孔与栅极金属层相连；在所述第二绝缘层上形成源/漏极金属层；在所述源/漏极金属层上形成平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔，所述第三通孔与源/漏极金属层相连；在所述平坦层上形成感测电极。
进一步地，可在所述感测电极上形成保护层作为指纹识别触摸面并保护相关电路结构。进一步地，可在所述感测电极上直接添加封装玻璃作为指纹识别触摸面并保护相关电路结构。
进一步地，可在所述感测电极上先形成一层保护层再添加封装玻璃作为指纹识别触摸面并保护相关电路结构，以防止感测电极刮伤。
请参阅图5，其为另一个实施方式中指纹识别结构的部分制造流程断面示意图。在其中一个实施例中，在所述步骤H之后，还包括步骤I：在所述感测电极上设置保护层，以保护所述感测电极中的电路结构。进一步地，如图5所示，例如，在感测电极108上形成保护层109。
优选地，该保护层厚度为10～50μm。例如，该保护层厚度为10μm。例如，该保护层厚度为50μm。例如，该保护层厚度为25μm。例如，该保护层采用树脂或者油墨制作而成。进一步地，该保护层可由多层油墨制作而成。例如，多层油墨中的底层油墨包含黏合油墨和彩色油墨的一种或两种。例如，多层油墨中的顶层油墨为保护油墨。
优选地，在其中一个实施例中，在所述步骤I之后，还包括步骤J：在所述保护层上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。该保护层厚度为1～10μm。例如，该保护层厚度为1μm。例如，该保护层厚度为5μm。例如，该保护层厚度为10μm。例如，该保护层采用PI液或者树脂构成。该保护层主要是防止封装玻璃工艺对感测电极的刮伤。
在其中一个实施例中，在所述步骤J之后，还包括步骤K：在所述保护层和所述封装玻璃之间设置彩色油墨层；进一步地，在该保护层上添加一层彩色油墨层。需要说明的是，PI液是指聚酰亚胺。例如，彩色油墨层的厚度小于0.9μm；又如，保护层与彩色油墨层的总厚度小于5μm，这种情况下，可以使得所述指纹识别结构兼具较好的识别效果和保护效果。
在其中一个实施例中，在所述步骤H之后，还包括步骤L：在所述感测电极上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。本实施例中，在形成感测电极后直接在所述感测电极上设置封装玻璃，相对于其他实施例，该实施例缺少保护层，在玻璃封装工艺技术条件允许的情况下可以实现，且可节省工艺流程节省成本。
本发明的有益效果：通过提供一种与现有技术路线不同的、在玻璃上制作指纹传感器(sensor)的制作方法，来实现高精度的指纹识别并降低生产成本，如此通过本发明可开发一款具有高精度并低成本的指纹识别模块，以满足当前手机厂商的迫切需求。同时，本发明是针对在玻璃上制作指纹sensor的制作方法。该方案通过使用采用玻璃基板来制作指纹识别sensor，能显著降低生产成本，并且由于与现有LTPS制程具有良好的交融性，因此易于实现。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种指纹识别结构的制作方法，包括如下步骤：
A、在阵列基板上设置缓冲层；
B、在所述缓冲层上设置非晶硅层，对所述非晶硅层进行退火处理形成多晶硅层；
C、在所述多晶硅层上设置第一绝缘层；
D、在所述第一绝缘层上设置栅极金属层；
E、在所述栅极金属层上设置第二绝缘层，对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔，其中，所述第一通孔与所述多晶硅层相连通，所述第二通孔与栅极金属层相连通；
F、在所述第二绝缘层上设置源/漏极金属层；
G、在所述源/漏极金属层上设置平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔，所述第三通孔与所述源/漏极金属层相连通；
H、在所述平坦层上形成感测电极。
2.根据权利要求1所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，在所述步骤H之后，还包括步骤I：在所述感测电极上设置保护层。
3.根据权利要求2所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，所述保护层厚度为10～50μm。
4.根据权利要求2所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，所述保护层采用树脂或者油墨制作而成。
5.根据权利要求4所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，所述保护层由多层油墨制作而成，其中所述多层油墨中的底层油墨包含黏合油墨和彩色油墨的一种或两种，所述多层油墨中的顶层油墨为保护油墨。
6.根据权利要求2所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，在所述步骤I之后，还包括步骤J：在所述保护层上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。
7.根据权利要求6所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，所述保护层为聚酰亚胺液或者树脂构成。
8.根据权利要求7所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，所述保护层的厚度为1～10μm。
9.根据权利要求6所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，在所述步骤J之后，还包括步骤K：在所述保护层和所述封装玻璃之间设置彩色油墨层。
10.根据权利要求1所述的指纹识别结构的制作方法，其特征在于，在所述步骤H之后，还包括步骤L：在所述感测电极上设置封装玻璃，以作为指纹识别触摸面并保护所述感测电极中的电路结构。
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2016
- 2016-11-16 CN CN201611008259.6A patent/CN106407963A/zh active Pending
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