CN109472182B - 晶圆级超声波芯片规模制造及封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种超声波模块及其制造方法，该超声波模块包含基底、复合层、以及覆盖层。基底具有上表面。复合层具有顶面、底面及内陷于底面的内凹面。底面位于基底的上表面上，内凹面与上表面之间形成至少一空间。复合层具有至少一第一沟槽，第一沟槽由顶面朝内凹面延伸。第一沟槽将复合层区隔为电路结构与连接电路结构的超声波结构。覆盖层结合复合层的顶面。

Description

晶圆级超声波芯片规模制造及封装方法
技术领域
本发明涉及一种超声波传递的技术，特别是一种超声波模块及其制造方法。
背景技术
随着科技的发展，移动电话、个人笔记本电脑或平板等智能型电子装置已经成为了生活中必备的工具，大众已习惯将重要信息或是个人资料储存于智能型电子装置内部，而这些智能型电子装置的功能或应用程序也越往个人化的方向来发展。为避免重要信息遭到遗失或是盗用等情况，如今智能型电子装置已广泛地采用于指纹辨识来识别其使用者。
目前已见将超声波指纹识别技术应用于智能型电子装置。一般而言，使用超声波模块整合于智能型电子装置时，是透过将手指接触超声波模块的上盖或是智能型电子装置的屏幕保护层，而超声波模块发送超声波讯号至手指并且接收被指纹的波峰波谷反射回来的超声波讯号的强弱而能够辨识指纹。然而，超声波模块的超声波讯号可以藉由介质而传递至非与手指接触的区域，如此将使得超声波模块所接收的反射超声波讯号不一定是被手指反射，故较不易辨识指纹。
发明内容
本发明一实施例提出一种超声波模块，包含基底、复合层、以及覆盖层。基底具有上表面以及相对于上表面的下表面。复合层具有顶面、底面及内陷于底面的内凹面。底面位于基底的上表面上，内凹面与上表面之间形成至少一空间。复合层具有至少一第一沟槽，第一沟槽由顶面朝内凹面延伸。第一沟槽将复合层区隔为电路结构与连接电路结构的超声波结构。覆盖层结合复合层的顶面。
本发明提出一种指纹感测封装模块的制造方法，包含形成一电路层于第一基板上、形成图案化保护层覆盖部分的电路层的上表面且未覆盖暴露于电路层的上表面的第一移除结构、去除第一移除结构以形成第一上部沟槽、由第一上部沟槽内的第一基板的上表面往第一基板的下表面去除部分的第一基板以形成连通第一上部沟槽的第一下部沟槽、由第一基板的下表面往第一基板的上表面去除对应超声波区的至少一部分第一基板以使第一基板的下表面具有对应于超声波区的至少一内凹面、形成基底于第一基板的下表面以使内凹面与基底的上表面之间形成至少一空间以及结合覆盖层于电路层的上表面。于此一实施例中，电路层包括电路区、超声波区及至少一第一移除结构。其中，第一移除结构暴露于电路层的上表面且由电路层的上表面朝电路层的下表面延伸。超声波区周围的一部分被第一移除结构围绕且超声波区周围的另一部分与电路区连接。
综上所述，本发明实施例提供超声波模块及其制造方法，其透过在超声波结构下方形成空间，且此空间与第一沟槽(及/或第二沟槽)连通，以形成由复合层的顶面延伸至基底的上表面的整体空隙。依此，藉由此整体空隙的设计来使得第一超声波讯号及第二超声波讯号的传递速度不同，以区别第一超声波讯号及第二超声波讯号。藉由滤除第二超声波讯号，即可透过接收第一超声波讯号来辨识位于覆盖层上的手指指纹，透过避免接收第二超声波讯号而影响辨识指纹图案，进而提升指纹辨识的准确度。
附图说明
图1为本发明一实施例的超声波模块的结构示意图。
图2为本发明另一实施例的超声波模块的结构示意图。
图3为本发明又一实施例的超声波模块的结构示意图。
图4为本发明再一实施例的超声波模块的结构示意图。
图5A至图5C为本发明一实施例的超声波组件数组的部分俯视结构示意图。
图6A至图6H分别是本发明一实施例的超声波模块的制造方法于各步骤所形成的示意图。
图7A至7D为本发明另一实施例的超声波模块的制造方法于其中部分的步骤所形成的示意图。
图8为本发明再一实施例的超声波模块的制造方法于其中的一步骤所形成的示意图。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的超声波模块的结构示意图。请参阅图1，超声波模块100包括基底110、复合层120以及覆盖层130。复合层120位于基底110上，覆盖层130结合于复合层120的顶面。
基底110具有上表面S11以及相对于上表面S11的下表面S12，其用以承载复合层120。于一实施态样中，基底110可以是硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板、塑料基板等具有支撑作用的附加电路板。
复合层120设置于基底110上。复合层120具有顶面S21、底面S22及内陷于底面S22的内凹面S23。其中，复合层120的底面S22位于基底110的上表面S11。于一实施态样中，底面S22可以透过双面胶、黏性油墨或黏性涂料等黏胶材料层A1来接触基底110的上表面S11，于此，内凹面S23与基底110的上表面S11之间形成至少一空间H1。须说明的是，内凹面S23与基底110的上表面S11之间可以形成一个或是复数个不连通的空间。于此一实施例，如图1所绘示，内凹面S23与上表面S11之间形成一个空间H1。
复合层120具有至少一第一沟槽D1，且第一沟槽D1由顶面S21朝内凹面S23延伸。于此，第一沟槽D1连通空间H1。第一沟槽D1围绕于超声波结构120b周围的一部分，而超声波结构120b周围的另一部分(未被第一沟槽D1围绕的部分)与电路结构120a连接。于一实施态样中，第一沟槽D1将复合层120区隔为电路结构120a与悬浮连接电路结构120a的超声波结构120b。于此，第一沟槽D1可以避免超声波组件1242的超声波讯号和电子组件的讯号相互干扰。超声波结构120b对应于空间H1且悬浮于空间H1上。换言之，于基底110的垂直投影方向上，超声波结构120b的投影与空间H1的投影重迭。
于一实施态样中，复合层120包括第一基板122及位于第一基板122上的电路层124，其中复合层120的顶面S21即相当于电路层124的上表面，而复合层120的底面S22及内凹面S23即相当于第一基板122的下表面。于一实施态样中，第一基板122为硅芯片(wafer)。于另一实施态样中，电路层124包括介电材料层1241、至少一或是复数个超声波组件1242、电路布线1243以及至少一连接垫1244，而超声波组件1242、电路布线1243以及连接垫1244分布于介电材料层1241内。
复数个超声波组件1242呈二维数组排列。各超声波组件1242包括第一压电层P1、第二压电层P2、第一电极E1、第二电极E2及第三电极E3。第二压电层P2位于第一压电层P1上且第二压电层P2具有接触孔W1。第一电极E1位于第一压电层P1和第二压电层P2之间且接触孔W1暴露出部分的第一电极E1。第二电极E2位于第二压电层P2上且透过接触孔W1接触第一电极E1。第三电极E3位于第二压电层P2上。
电路布线1243用以作为各超声波组件1242之间及/或其他组件之间电性连接的线路。连接垫1244的至少其中一表面暴露于复合层120的一侧表面(于此实施态样为暴露于电路结构120a的一侧表面，如图1所绘示)，以便与外界电路电性连接。于实务上，连接垫1244可以视整体电性连接需求而与至少部分的电路布线电性连接。
于此，超声波结构120b是指所述超声波组件1242所分布的复合层120的区域，亦即超声波结构120b包括位于电路层124的超声波区124b及对应超声波区124b的第一基板122。电路结构120a是指所述电路布线1243及连接垫1244大致上所分布的复合层120的区域，亦即电路结构120a包括位于电路层124的电路区124a及对应电路区124a的第一基板122。于一实施态样中，超声波结构120b悬浮于空间H1上，亦即，超声波结构120b的第一基板122的下表面(即复合层120的内凹面S23)并未与基底110的上表面S11接触。于一实施态样中，位于电路结构120a的第一基板122的下表面(即复合层120的底面S22)与基底110的上表面S11接触。
于一实施态样中，超声波模块100包括导体层150及接垫160。导体层150位于电路结构120a的侧表面S25且延伸至基底110的下表面S12，且导体层150电性连接暴露于电路结构120a的侧表面S25的连接垫1244。接垫160位于基底110下表面S12，于一实施态样中，接垫160位于延伸至下表面S12的导体层150上方。于此，连接垫1244可藉由导体层150而与接垫160电性连接，进而组件(例如超声波组件1242)可与外界电路电性连接。
覆盖层130结合复合层120的顶面S21(亦即，电路层124的上表面)。于此一实施例中，第一沟槽D1与空间H1连通，且第一沟槽D1与空间H1连通的整体空隙可视为由复合层120的顶面S21延伸至基底110的上表面S11。覆盖层130用以作为模块整体的盖板，提供使用者的手指触碰并且避免微粒掉落于第一沟槽D1与空间H1连通的整体空隙。于一实施态样中，覆盖层130可以是玻璃基板、塑料基板、硅基板或是蓝宝石基板等。于另一实施态样中，覆盖层130亦可以是应用于电子装置的屏幕或是盖板(例如是触控装置之触控盖板)。
于一实施态样中，超声波模块100还包括黏着层140。黏着层140位于覆盖层130与复合层120之间，而覆盖层130透过黏着层140结合复合层120的顶面S21。具体来说，黏着层140为黏着材料，其具有黏性，其可以施加在覆盖层130上或是施加在复合层120的顶面S21上。覆盖层130能透过黏着层140而与复合层120结合。
在另一实施例中，复合层120可以还包括至少一光感测组件1222。图2为本发明另一实施例的超声波模块的结构示意图。于一实施态样中，超声波模块200的光感测组件1222设置于第一基板122内，其中，光感测组件1222可以位于电路结构120a的下方及/或超声波结构120b的下方。于另一实施态样中，超声波模块200包括多个光感测组件1222，呈二维数组排列。光感测组件1222所组成的数组位于超声波组件1242所组成的数组的下方。其中，光感测组件1222所组成的数组的位置可以对应或是未对应超声波组件1242所组成的数组。
在又一实施例中，超声波模块200可以还包括至少一滤光层170。如图2所绘示，滤光层170位于复合层120的顶面S21上且对应光感测组件1222。于此实施态样中，滤光层170设置于复合层120的顶面S21。不过，于另一实施态样中，滤光层170亦可设置于覆盖层130上(未绘示)。于此，光感测组件1222所发出的光通过滤光层170时，可以仅允许特定波长范围的光通过。举例而言，滤光层170可以视设计而仅允许红外光或是绿光等波长范围的光通过。此外，位于不同位置的滤光层170的滤光特性可以视设计而相同或者是不同。换言之，位于不同位置的滤光层170可以使相同波长范围的光通过，也可以使不同波长范围的光通过。
在又一实施例中，复合层120可以还包括至少一个第二沟槽D2。图3为本发明又一实施例的超声波模块的结构示意图。请参阅图3，超声波模块300可以还包括至少一第二沟槽D2，且第二沟槽D2位于复合层120的超声波结构120b内。于一实施态样中，复合层120包括复数个第二沟槽D2，且此些第二沟槽D2都位于超声波结构120b内，各第二沟槽D2由顶面S21朝内凹面S23延伸以连通空间H1。各第二沟槽D2围绕于其中一超声波组件1242周围的一部分，而所述超声波组件1242周围的另一部分(未被第二沟槽D2围绕的部分)与超声波结构120b的其他区域或是与电路结构120a连接。换言之，其中一第二沟槽D2区隔至少两相邻的超声波组件1242。
需特别说明的是，由于覆盖层130结合复合层120的顶面S21(亦即，电路层124的上表面)，因此于一实施例中第一沟槽D1与空间H1连通形成一由复合层120的顶面S21延伸至基底110的上表面S11的整体空隙(如图1所绘示)，且于另一实施例中第一沟槽D1、第二沟槽D2与空间H1连通形成一由复合层120的顶面S21延伸至基底110的上表面S11的整体空隙(如图3所绘示)。换言之，此些整体空隙并未分布到超声波结构120b与覆盖层130之间。依此，超声波组件1242所发出的朝覆盖层130的方向传递的第一超声波讯号大致是经由固体介质(介电材料层1241、覆盖层130、手指等)传递；而超声波组件1242所发出的朝基底110的方向传递的第二超声波讯号大致是经由气体介质及/或固体介质(第一基板122、空间H1、基底110等)传递。
也就是说，第一超声波讯号的传递仅经由同一种类的介质(固体介质)，而第二超声波讯号的传递须经由不同种类的介质(气体介质及/或固体介质)。依此，经由介电材料层1241、覆盖层130传递并被手指反射后回传的第一超声波讯号的速度和经由第一基板122、空间H1的空气并被基底110反射后回传的第二超声波讯号的速度不相同。于此，此整体空隙的设计能够使得第一超声波讯号和第二超声波讯号的传输速度不同，进而辨别出并且滤除第二超声波讯号而仅接收第一超声波讯号。因此，能够达到透过第一超声波讯号来辨识位于覆盖层130上的手指指纹，并且避免第二超声波讯号的干扰，进而提升指纹辨识的准确度。
于再一实施例中，内凹面S23与基底110的上表面S11之间形成复数个不连通的空间H1。如图4所绘示，超声波结构120b位于此些空间H1上且各空间H1对应各超声波组件1242。于此，此些空间H1的设计能够使得各超声波组件1242的第一超声波讯号和第二超声波讯号的传输速度不同。第一沟槽D1将复合层120区隔为电路结构120a与连接电路结构120a的超声波结构120b。于此，第一沟槽D1可以避免超声波组件1242的超声波讯号和电子组件的讯号相互干扰。于一实施态样中，第一沟槽D1可以不与此些空间H1连通，如图4所绘示。于另一实施态样中，第一沟槽D1可以视设计与此些空间H1连通(未绘示)。
此外，于一实施例中，超声波组件1242可以藉由超声波讯号作为载体以将欲传递的声音讯息传递出去。其中，超声波组件1242可以针对所处空间的某个特定区域藉由超声波讯号作为载体发出声音通知。于一实施态样中，呈二维数组排列的复数个超声波组件1242可以具有多种数组排列的形状设计，例如是正方形数组、长方形数组或是六边形数组等，如图5A至图5C所绘示。不过，于此，本发明并不对此些超声波组件1242的数量加以限制。透过设计不同形状的超声波组件数组，使得各个超声波组件1242所发出的超声波讯号的波束互相迭加，进而此些超声波组件1242能够形成较佳的指向性。
于另一实施例中，超声波组件1242所产生的超声波讯号会被手指指纹的波峰波谷所反射，透过被反射的超声波信号可以辨识手指指纹的纹路。此外，或是亦可用于感应被手掌反射的超声波讯号，以实现手势辨识。
于又一实施例中，光感测组件1222可以为红外线光传感器，用于测量人与超声波模块之间的距离。当光感测组件1222为热传感器时，利用温度的变化来感测物体(或人体)与光感测组件1222之间的距离或是物体(或人体)的移动方向。于此，光感测组件1222可将对接近超声波模块的物体或人体感测距离或是移动方向以产生一距离讯号或是方向讯号并传输至超声波组件1242，使得超声波组件1242能够依据距离讯号或是方向讯号而针对特定的物体或人体产生超声波讯号。
图6A至图6H分别是本发明一实施例的超声波模块的制造方法于各步骤所形成的示意图。请依序配合参照图6A至图6H。
首先，如图6A所绘示，形成电路层124于第一基板122的上表面S24。其中，电路层124包括电路区124a、超声波区124b及至少一第一移除结构124c。于此，电路区124a是指电路布线1243及连接垫1244大致上所分布的电路层124的区域，而超声波区124b是指超声波组件1242所分布的电路层124的区域。第一移除结构124c暴露于电路层124的上表面(亦即复合层120的顶面S21)，且由电路层124的上表面朝电路层124的下表面延伸。超声波区124b周围的一部分被第一移除结构124c围绕且超声波区124b周围的另一部分与电路区124a连接。换言之，第一移除结构124c将电路层124区隔为电路区124a与连接电路区124a的超声波区124b。
于一实施态样中，电路层124可以视设计包括至少一光感测组件1222。如图6A所绘示，电路层124包括复数个光感测组件1222，且此些光感测组件1222分布于电路区124a或超声波区124b的下方的第一基板122内。于此，可进行一选择性的制程步骤，形成滤光层170于电路层124的上表面之上且对应光感测组件1222。于此实施态样中，滤光层170设置于电路层124的上表面。不过，于另一实施态样中，滤光层170亦可于后续制程步骤中形成于覆盖层130上(未绘示)。
如图6B所绘示，先形成整层保护层(未绘示)于电路层124的上表面(亦即复合层120的顶面S21)。倘若电路层124的上表面形成有滤光层170，则整层保护层亦覆盖滤光层170。接着，经由微影蚀刻制程将整层的保护层图案化，以形成岛状的图案化保护层180。其中，图案化保护层180覆盖部分的电路层124的上表面，且未覆盖暴露于电路层124的上表面的第一移除结构124c。于一实施态样中，图案化保护层180(或整层保护层)的材料为光阻材料。
如图6C所绘示，透过蚀刻制程(例如是湿蚀刻制程，wet etching process)将未被图案化保护层180覆盖的第一移除结构124c移除，以形成第一上部沟槽D11。其中，第一上部沟槽D11由电路层124的上表面延伸至电路层124的下表面，且暴露出部分的第一基板122的上表面S24。
如图6D所绘示，透过非等向性蚀刻制程(例如是深式反应离子蚀刻制程，DRIE)由第一上部沟槽D11内的第一基板122的上表面往第一基板122的下表面去除部分的第一基板122，以形成连通第一上部沟槽D11的第一下部沟槽D12。换言之，沿第一上部沟槽D11再继续蚀刻出第一下部沟槽D12。其中，第一上部沟槽D11和第一下部沟槽D12连通以形成第一沟槽D1。由于第一移除结构124c围绕超声波区124b周围的一部分而非围绕超声波区124b的周围全部，所以第一上部沟槽D11和第一下部沟槽D12所形成的第一沟槽D1亦围绕超声波区124b周围的一部分而非围绕超声波区124b的周围全部。
如图6E所绘示，由第一基板122的下表面(亦即复合层120的底面S22)往第一基板122的上表面去除对应超声波区124b的部分第一基板122，以使第一基板122的下表面具有对应于超声波区124b的内凹面S23。其中，内凹面S23与第一下部沟槽D12连通。于一实施态样中，可以透过深式反应离子蚀刻制程(DRIE)来移除部分的第一基板122。于此，第一沟槽D1将复合层120区隔为电路结构120a(包括电路区124a及对应电路区124a的第一基板122)与超声波结构120b(包括超声波区124b及对应超声波区124b的第一基板122)，且超声波结构120b与电路结构120a悬浮连接。
如图6F所绘示，形成基底110于第一基板122的下表面(亦即复合层120的底面S22)。于一实施态样中，底面S22可以透过黏胶、双面胶、黏性油墨或黏性涂料等来接触基底110的上表面S11，使得内凹面S23与基底110的上表面S11之间形成空间H1。于此，空间H1连通第一沟槽D1(亦即连通的第一上部沟槽D11和第一下部沟槽D12)。
如图6G所绘示，切割电路层124及第一基板122的侧表面S25，因此，电路层124的侧表面会暴露出连接垫1244。
如图6H所绘示，形成导体层150于电路层124的侧表面S25至基底110的下表面S12。于一实施态样中，可以透过溅镀(Sputter)、喷镀(spray)或是涂布等方式将导电材料覆盖于电路层124的侧表面S25至基底110的下表面S12。导体层150电性连接暴露于电路层124的侧表面S25的连接垫1244。接着，形成接垫160于导体层150上。于此，连接垫1244可藉由导体层150而与接垫160电性连接，进而组件(例如超声波组件1242、电路布线1243、金氧半导体组件1245等)可与外界电路电性连接。于一实施态样中，接垫160位于延伸至下表面S12的导体层150上方。于一实施态样中，接垫160可以为锡球或是凸块，且可以透过电镀(Electroplating)或印刷(print)等布植锡球制程形成接垫160。
请再次参阅图2，结合覆盖层130于电路层124的上表面(亦即，复合层120的顶面S21)。于一实施态样中，可以透过形成黏着层140于复合层120与电路层124之间，使覆盖层130与电路层124的上表面结合。举例而言，施加黏着层140于覆盖层130上，或者是施加于电路层124的上表面。倘若图案化保护层180未于制程中去除时，黏着层140亦可以施加于位于电路层124上的图案化保护层180。于一实施态样中，黏着层140可以是黏胶、双面胶、黏性油墨或黏性涂料等。
图7A至7D为本发明另一实施例的超声波模块的制造方法于其中部分的步骤所形成的示意图。于此，图7A之步骤为接续图6A的步骤进行，请依序配合参照图7A至7D。于此一实施例中，电路层124还包括第二移除结构124d，且第二移除结构124d暴露于电路层124的上表面(亦即复合层120的顶面S21)，且由电路层124的上表面朝电路层124的下表面延伸。第二移除结构124d围绕于其中一超声波组件1242周围的一部分，而所述超声波组件1242周围的另一部分与超声波区124b的其他区域或是与电路区124a连接。换言之，其中之一第二移除结构124d区隔至少两相邻的超声波组件1242。
如图7A所绘示，在形成电路层124于第一基板122的上表面S24之后，先形成整层保护层(未绘示)于电路层124的上表面(亦即复合层120的顶面S21)。倘若电路层124的上表面形成有滤光层170，则整层保护层亦覆盖滤光层170。接着，经由微影蚀刻制程将整层的保护层图案化，以形成岛状的图案化保护层180。其中，图案化保护层180覆盖部分的电路层124的上表面，且未覆盖暴露于电路层124的上表面的第一移除结构124c及第二移除结构124d。于一实施态样中，图案化保护层180(或整层保护层)的材料为光阻材料。
如图7B所绘示，透过蚀刻制程(例如是湿蚀刻制程)将未被图案化保护层180覆盖的第一移除结构124c及第二移除结构124d移除，以形成第一上部沟槽D11及第二上部沟槽D21。其中，第一上部沟槽D11和第二上部沟槽D21都由电路层124的上表面延伸至电路层124的下表面，且暴露出部分的第一基板122的上表面S24。
如图7C所绘示，透过非等向性蚀刻制程(例如是深式反应离子蚀刻制程，DRIE)由第一上部沟槽D11内的第一基板122的上表面S24往第一基板122的下表面去除部分的第一基板122，以形成连通第一上部沟槽D11的第一下部沟槽D12；以及由第二上部沟槽D21内的第一基板122的上表面往第一基板124的下表面去除部分的第一基板122，以形成连通第二上部沟槽D21的第二下部沟槽D22。换言之，沿第一上部沟槽D11再继续蚀刻出第一下部沟槽D12；以及沿第二上部沟槽D21再继续蚀刻出第二下部沟槽D22。于此，第二上部沟槽D21和第二下部沟槽D22连通以形成第二沟槽D2。由于第二移除结构124d围绕至少一或是多个超声波组件1242周围的一部分而非围绕超声波组件的周围全部，所以第二上部沟槽D21和第二下部沟槽D22所形成的第二沟槽D2亦围绕至少一或是多个超声波组件1242周围的一部分而非围绕至少一或是多个超声波组件1242的周围全部。
如图7D所绘示，由第一基板122的下表面(亦即复合层120的底面S22)往第一基板122的上表面S24去除对应超声波区124b的部分第一基板122，以使第一基板122的下表面具有对应于超声波区124b的内凹面S23。其中，内凹面S23与第一下部沟槽D12和第二下部沟槽D22连通。于此，第一沟槽D1将复合层120区隔为电路结构120a(包括电路区124a及对应电路区124a的第一基板122)与超声波结构120b(包括超声波区124b及对应超声波区124b的第一基板122)，且超声波结构120b与电路结构120a悬浮连接；第二沟槽D2都位于超声波结构120b内，且第二沟槽D2区隔至少两相邻的超声波组件1242。
接下来，接续进行图6F至图6H的步骤，由于此些步骤与前述大致相同，故于此不再赘述。
图8为本发明再一实施例的超声波模块的制造方法于其中之一步骤所形成的示意图。于此，图8的步骤为接续图6D的步骤进行且取代图6E的步骤，请参照图8。于此一实施例中，于去除对应超声波区124b的至少一部分第一基板122的步骤中，由第一基板122的下表面(亦即复合层120的底面S22)往第一基板122的上表面去除对应超声波区124b的复数个不连通的部分的第一基板122，以使第一基板122的下表面具有对应于超声波区124b的多个内凹面S23，且第一下部沟槽未连通此些内凹面。依此，于后续步骤(如图6F的步骤)中，此些内凹面S23能够分别与基底110的上表面S11之间形成复数个不连通的空间H1(如图4)。
接下来，接续进行图6G至图6H的步骤，由于此些步骤与前述大致相同，故于此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供超声波模块及其制造方法，其透过在超声波结构下方形成空间，且此空间与第一沟槽(及/或第二沟槽)连通，以形成由复合层的顶面延伸至基底的上表面的整体空隙。依此，藉由此整体空隙的设计来使得第一超声波讯号及第二超声波讯号的传递速度不同，以区别第一超声波讯号及第二超声波讯号。藉由滤除第二超声波讯号，即可透过接收第一超声波讯号来辨识位于覆盖层上的手指指纹，透过避免接收第二超声波讯号而影响辨识指纹图案，进而提升指纹辨识的准确度。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神所作些许之更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
【符号说明】
100、200、300 超声波模块
110 基底
120 复合层
120a 电路结构
120b 超声波结构
122 第一基板
1222 光感测组件
124 电路层
124a 电路区
124b 超声波区
124c 第一移除结构
124d 第二移除结构
1241 介电材料层
1242 超声波组件
1243 电路布线
1244 连接垫
1245 金氧半导体组件
130 覆盖层
140 黏着层
150 导体层
160 接垫
170 滤光层
180 图案化保护层
A1 黏胶材料层
D1 第一沟槽
D11 第一上部沟槽
D12 第一下部沟槽
D2 第二沟槽
D21 第二上部沟槽
D22 第二下部沟槽
E1 第一电极
E2 第二电极
H1 空间
P1 压电层
S11 上表面
S12 下表面
S21 顶面
S22 底面
S23 内凹面
S24 上表面
S25 侧表面

Claims (16)

1.一种超声波模块，其特征在于，包括：
一基底，具有一上表面以及相对于该上表面的一下表面；
一复合层，具有一顶面、一底面及内陷于该底面的一内凹面，该底面位于该基底的该上表面上，该内凹面与该上表面之间形成至少一空间，该复合层具有至少一第一沟槽，该第一沟槽由该顶面朝该内凹面延伸，且该第一沟槽将该复合层区隔为一电路结构与连接该电路结构的一超声波结构，该超声波结构对应于该内凹面；以及
一覆盖层，结合该复合层的该顶面。
2.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，该复合层包括至少一光感测组件，该至少一光感测组件位于该电路结构的下方或该超声波结构的下方。
3.如权利要求2所述的超声波模块，其特征在于，还包括至少一滤光层，其中该滤光层位于该复合层的该顶面上且对应该至少一光感测组件。
4.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，其中该第一沟槽连通该至少一空间，该超声波结构位于该至少一空间上且悬浮连接于该电路结构，于该基底的垂直投影方向上该超声波结构的投影与该至少一空间的投影重迭。
5.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，该超声波结构包括复数个超声波组件，该内凹面与该上表面之间形成的该至少一空间为复数个，该超声波结构位于该些空间上且各该空间对应各该超声波组件。
6.如权利要求4所述的超声波模块，其特征在于，该超声波结构包括复数个超声波组件，且该复合层还包括至少一个第二沟槽，该至少一第二沟槽位于该超声波结构内且由该顶面朝该内凹面延伸以连通该空间，且该至少一第二沟槽区隔至少两相邻的该超声波组件。
7.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，还包括一黏着层，该黏着层位于该覆盖层与该复合层之间，且该覆盖层透过该黏着层结合该复合层的该顶面。
8.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，该电路结构包括一连接垫，该连接垫暴露于该复合层的一侧表面，该超声波模块包括一导体层及一接垫，该导体层位于该复合层的该侧表面且延伸至该基底的该下表面，该接垫位于该下表面，该导体层电性连接该连接垫及该接垫。
9.如权利要求1所述的超声波模块，其特征在于，该复合层包括复数个超声波组件，呈二维数组排列，各该超声波组件包括：
一第一压电层；
一第二压电层，位于该第一压电层上，该第二压电层具有一接触孔；
一第一电极，位于该第一压电层和该第二压电层之间，该接触孔暴露出部分的该第一电极；
一第二电极，位于该第二压电层上且透过该接触孔接触该第一电极；以及
一第三电极，位于该第二压电层上。
10.一种超声波模块的制造方法，其特征在于，包括：
形成一电路层于一第一基板上，其中该电路层位于该第一基板的上表面，该电路层包括一电路区、一超声波区及至少一第一移除结构，该第一移除结构暴露于该电路层的上表面且由该电路层的上表面朝该电路层的下表面延伸，该超声波区周围的一部分被该第一移除结构围绕且该超声波区周围的另一部分与该电路区连接；
形成一图案化保护层覆盖部分的该电路层的上表面，且未覆盖暴露于该电路层的上表面的该第一移除结构；
去除该第一移除结构，以形成一第一上部沟槽；
由该第一上部沟槽内的该第一基板的上表面往该第一基板的下表面去除部分的该第一基板，以形成连通该第一上部沟槽的一第一下部沟槽；
由该第一基板的下表面往该第一基板的上表面去除对应该超声波区的至少一部分该第一基板，以使该第一基板的下表面具有对应于该超声波区的至少一内凹面；
形成一基底于该第一基板的下表面，以使该内凹面与该基底的一上表面之间形成至少一空间；以及
结合一覆盖层于该电路层的上表面。
11.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，在该去除对应该超声波区的至少一部分该第一基板的步骤中，去除对应该超声波区的至少一部分该第一基板以使该第一下部沟槽连通该内凹面，该内凹面与该基底的该上表面之间形成该空间。
12.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，在该去除对应该超声波区的至少一部分该第一基板的步骤中，去除对应该超声波区的复数个不连通的部分的该第一基板，以使该第一基板的下表面具有对应于该超声波区的该至少一内凹面为复数个，且该第一下部沟槽未连通该些内凹面，其中，该些内凹面分别与该基底的该上表面之间形成的该至少一空间为复数个，且该些空间彼此不连通。
13.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，还包括：
切割该电路层的侧表面及该第一基板的侧表面，以暴露出该电路层的一连接垫；
形成一导体层于该电路层的侧表面至该基底的相对于该上表面的一下表面；以及
形成一接垫于该导体层上，其中该导体层电性连接该连接垫及该接垫。
14.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，还包括：
在结合该覆盖层于该电路层的上表面之前，形成一滤光层于该电路层的上表面之上，其中该电路层包括至少一光感测组件，该至少一光感测组件位于该电路区或该超声波区的下方，该滤光层位于该复合层的一顶面上且对应该至少一光感测组件。
15.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，还包括：
于去除该第一移除结构时，去除一第二移除结构，以形成一第二上部沟槽，其中，该第二移除结构位于该超声波区内且暴露于该电路层的上表面且由该电路层的上表面朝该电路层的下表面延伸，该超声波区包括复数个超声波组件，该些超声波组件其中之一的周围的一部分被该第二移除结构围绕且该其中一超声波组件周围的另一部分与该电路区连接；以及
由该第二上部沟槽内的该第一基板的上表面往该第一基板的下表面去除部分的该第一基板，以形成连通该第二上部沟槽的一第二下部沟槽，其中第二下部沟槽连通该内凹面。
16.如权利要求10所述的超声波模块的制造方法，其特征在于，还包括：
形成一黏着层于一复合层与该电路层之间，其中该覆盖层透过该黏着层结合该电路层的上表面。
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