CN112906442B - 晶圆级超声波装置及其制造方法 - Google Patents

晶圆级超声波装置及其制造方法 Download PDF

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CN112906442B CN201911228279.8A CN201911228279A CN112906442B CN 112906442 B CN112906442 B CN 112906442B CN 201911228279 A CN201911228279 A CN 201911228279A CN 112906442 B CN112906442 B CN 112906442B
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Abstract

本申请至少提供一种晶圆级超声波装置,包括复合层、第一导电层、第二导电层、底座、第一电性连接区及第二电性连接区。复合层包含超声波元件及保护层,超声波元件包含第一电极及第二电极,保护层覆盖超声波元件,并具有第一连通道及第二连通道,分别对应于第一电极及第二电极。第一导电层及第二导电层分别位于第一连通道及第二连通道连接第一电极及第二电极。底座包含开口,开口与保护层形成密闭空腔。第一电性连接区及第二电性连接区中分别填入金属材料电性连接第一导电层及第二导电层。上述技术方案可以清楚地分辨信号的传递方向。

Description

晶圆级超声波装置及其制造方法
技术领域
本申请涉及超声波传递技术领域,尤其涉及一种晶圆级超声波装置及其制造方法。
背景技术
随着智能型手机的发展,配合应用程序的发展,对于个人生活所覆盖的范围越来越大。例如,现今的智能型手机已经大量应用在移动支付、电子钥匙等,许多个人重要的信息都储存于智能型手机之中。因此,一旦智能型手机遗失,很有可能被盗用,而造成重大的损失。
因此,除了一般密码的设定外,现今许多的功能,例如脸部辨识、虹膜辨识、指纹辨识等以个人特征来辅助加密的方式均已发展出,然而,现今以指纹辨识最常使用,但仍有辨识的准确度不精确的问题。
目前的指纹辨识技术,通过将手指接触超声波模组的上盖或是智能型电子装置的屏幕保护层,利用超声波模组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,超声波模组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组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
为了解决前述的问题,在此提出一种晶圆级超声波装置,其包括复合层、第一导电层、第二导电层、底座、第一电性连接区及第二电性连接区。复合层包含超声波元件及保护层,超声波元件包含第一电极及第二电极,第一电极及第二电极不连接。保护层覆盖超声波元件,并具有第一连通道及第二连通道,第一连通道的一端对应于第一电极、第二连通道的一端对应于第二电极。第一导电层位于第一连通道中并电性连接第一电极,且部分的第一导电层曝露于该保护层。第二导电层位于第二连通道中,并电性连接第二电极,且部分的第二导电层曝露于保护层。底座与保护层连接,底座包含开口,开口与保护层形成密闭空腔。第一电性连接区中填入金属材料电性连接第一导电层。第二电性连接区中填入金属材料电性连接第二导电层。
在一些实施例中,超声波元件包括第一压电层、第一电极、第二压电层、以及第二电极。第一电极位于第一压电层上,第二压电层位于第一电极上、第二电极位于第二压电层上,且第二压电层及第二电极未完全覆盖出第一电极。
更详细地,在一些实施例中,保护层包含第一保护层及第二保护层。第一保护层覆盖超声波元件,并曝露出部分的第一电极的及部分的第二电极。第一导电层及第二导电层位于第一保护层上,分别连接第一电极及第二电极。第二保护层覆盖第一导电层、第二导电层及第一保护层,并曝露出部分的第一导电层及部分的第二导电层。
在一些实施例中,超声波元件包括第一超声波单元及第二超声波单元。第一超声波单元包括第一压电层及第一电极,第一压电层包覆第一电极,且第一压电层具有接触孔,以暴露出部分的第一电极。第二超声波单元垂直基板方向未与第一超声波单元重叠,第二超声波单元包含第二压电层、第二电路层及第二电极,第二压电层与第一压电层为同层且彼此分离,第二电路层被包覆于第二压电层内,第二电路层与第一电极为同层且彼此分离,第二电极位于第二压电层上。
进一步地,在一些实施例中,保护层包含第一保护层及第二保护层。第一保护层覆盖第一超声波单元及第二超声波单元,第一保护层具有第一连通孔及第二连通孔,第一连通孔连通接触孔,第二连通孔曝露出第二电极的一部分。第一导电层填入接触孔及第一连通孔中并连接第一电极,第二导电层填入第二连通孔的一部分中并连接第二电极,第二保护层覆盖第一导电层、第二导电层、第一保护层及第二电极,并曝露出部分的第一导电层及部分的第二导电层。
更详细地,在一些实施例中,第一压电层包含第一底压电层及第一顶压电层,第一电极位于第一底压电层上,并被第一顶压电层包覆。第一顶压电层包含接触孔以曝露出部分的第一电极,第二压电层包含第二底压电层及第二顶压电层,第二电路层位于第二底压电层上,并被第二顶压电层包覆,第二电极位于第二顶压电层上。
更详细地,在一些实施例中,第一电性连接区及第二电性连接区系贯穿底座的穿孔。进一步地,晶圆级超声波装置还包含两焊垫。两焊垫分别位于底座远离保护层的一侧,分别连接位于第一电性连接区及第二电性连接区中的金属材料。
在另一些实施例中,第一电性连接区及第二电性连接区位于底座的侧边。
在一些实施例中,底座的材料为玻璃。
在此,更提出一种晶圆级超声波装置的制造方法,该方法包含:形成超声波元件于基板上,其中超声波元件包括第一电极及未与第一电极连接的第二电极;形成第一保护层于超声波元件及基板上,并形成曝露出部分的第一电极及部分的第二电极的第一穿孔及第二穿孔;形成第一导电层及第二导电层于第一保护层上,第一导电层的一部分位于第一穿孔中与第一电极连接,第二导电层的一部分位于第二穿孔中与第二电极连接;形成第二保护层于超声波元件及第一保护层、第一导电层及第二导电层上;提供底座,并在真空环境下连接底座与第二保护层,底座具有开口,开口与保护层形成密闭空腔;移除基板;在底座上形成第一电性连接区及第二电性连接区,并在第二保护层形成曝露出部分的第一导电层及部分的第二导电层之第一缺槽及第二缺槽,第一电性连接区及第二电性连接区分别连通第一缺槽及第二缺槽;以及在第一电性连接区及第二电性连接区、第一缺槽及第二缺槽中填入金属材料,使得金属材料与第一导电层及第二导电层连接。
在一些实施例中,形成超声波元件的步骤包含:依序形成第一压电材料层、第一电极材料层、第二压电材料层、第二电极材料层;以及去除部分的第一压电材料层、第一电极材料层、第二压电材料层及第二电极材料层,以形成第一压电层、第一电极、第二压电层及第二电极,其中第二压电层及第二电极暴露出部分的第一电极。
在另一些实施例中,形成超声波元件的步骤包含:依序形成第一压电材料层及第一电极材料层于基板上;移除部分的第一压电材料层及第一电极材料层,而形成彼此分离的第一底压电层与第二底压电层、以及第一电极及第二电路层;依序形成第二压电材料层及第二电极材料层,第二压电材料层包覆第一底压电层、第二底压电层、第一电极及第二电路层;移除部分的第二压电材料层及第二电极材料层,以形成彼此分离的第一顶压电层、第二顶压电层、及第二电极,第一顶压电层包覆第一底压电层及第一电极,第二顶压电层包覆第二底压电层及第二电路层、第二电极位于第二顶压电层上,而形成第一超声波单元及第二超声波单元。
在一些实施例中,形成第一电性连接区及第二电性连接区的步骤,包括:贯穿底座而形成二穿孔作为第一电性连接区及第二电性连接区,且移除该保护层的一部分形成第一缺槽及第二缺槽。更进一步地,还包含:形成两焊垫于底座远离保护层的一侧,两焊垫分别连接位于第一电性连接区及第二电性连接区中的金属材料。
在一些实施例中,形成第一电性连接区及第二电性连接区的步骤,包括:移除底座及保护层的边缘形成第一电性连接区及第二电性连接区。
综上所述,通过底座中与保护层间的密闭空腔,通过超声波传递的速度,穿过真空与一般介质有明显的变化,从而能够清楚地分辨信号的传递方向。进一步地,由于通过超声波的信号,且其传播方向可以达到清晰的辨识,更可以扩展以提供手势感测等功能,而能应用于大尺寸的平板、电视上进行应用。
附图说明
图1为晶圆级超声波装置第一实施例的剖面示意图;
图2为晶圆级超声波装置第二实施例的剖面示意图;
图3为晶圆级超声波装置第三实施例的剖面示意图;
图4为晶圆级超声波装置第四实施例的剖面示意图;
图5A至图5I为第一实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图;
图6H至图6I为第二实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图;
图7A至图7K为第三实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图;
图8J至图8K为第四实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图。
附图标记说明:
1 晶圆级超声波装置 10 超声波元件
10A 第一超声波单元 10B 第二超声波单元
11A 第一压电材料层 11B 第二压电材料层
12A 第一电极材料层 12B 第二电极材料层
111 第一压电层 113 第二压电层
121 第一电极 123 第二电极
13 第一压电层 13A 第一压电材料层
13B 第二压电材料层 131 第一底压电层
133 第一顶压电层 14A 第一电极材料层
14B 第二电极材料层 141 第一电极
143 第二电路层 145 第二电极
15 复合层 17 第二压电层
171 第二底压电层 173 第二顶压电层
20 保护层 21 第一保护层
211 第一连通道 213 第二连通道
215 第一穿孔 217 第二穿孔
23 第二保护层 231 第一缺槽
233 第二缺槽 31 第一导电层
33 第二导电层 40 底座
45 开口 51 第一电性连接区
53 第二电性连接区 55A 第一电性连接区
55B 第二电性连接区 571 接触孔
573 第一连通孔 575 第二连通孔
61 金属材料 63 金属材料
65A 金属材料 65B 金属材料
70 焊垫 600 基板
H 密闭空腔
具体实施方式
图1为晶圆级超声波装置第一实施例的剖面示意图。如图1所示,第一实施例的晶圆级超声波装置1包含复合层15、第一导电层31、第二导电层33、底座40、第一电性连接区51及第二电性连接区53。复合层15包含超声波元件10及保护层20,超声波元件10包含第一电极121及第二电极123,第一电极121及第二电极123不连接。保护层20覆盖超声波元件10,并具有第一连通道211及第二连通道213,第一连通道211的一端对应于第一电极121、第二连通道213的一端对应于第二电极123。第一导电层31位于第一连通道211中并电性连接第一电极121。第二导电层33位于第二连通道213中并电性连接第二电极123。部分的第一导电层31及第二导电层33曝露于保护层20。底座40与保护层20连接,底座40包含开口45,在底座40与保护层20连接后,开口45与保护层20形成密闭空腔H。第一电性连接区51中填入金属材料61电性连接第一导电层31。第二电性连接区53中填入金属材料63电性连接第二导电层33。
更详细地,在第一实施例中,超声波元件10包括第一压电层111、第一电极121、第二压电层113、以及第二电极123。第一电极121位于第一压电层111上,第二压电层113位于第一电极121上、第二电极123位于第二压电层113上,且第二压电层113及第二电极123未完全覆盖出第一电极121。在此,「上」所表述为各组件堆栈的关系,并非表示绝对的方位关系。
保护层20包含第一保护层21及第二保护层23。第一保护层21覆盖超声波元件10,并曝露出部分的第一电极121的及部分的第二电极123。第一导电层31及第二导电层33位于第一保护层21上,分别连接第一电极121及第二电极123。第二保护层23覆盖第一导电层31、第二导电层33及第一保护层21,并曝露出部分的第一导电层31及部分的第二导电层33。换言之,第一连通道211及第二连通道213分别为第一保护层21与第二保护层23之间,提供容设第一导电层31及第二导电层33以分别连接第一电极121的及第二电极123的空间。
在第一实施例中,第一电性连接区51及第二电性连接区53为贯穿底座40的穿孔,且分别对应第一导电层31及第二导电层33。金属材料61、63通过第一电性连接区51及第二电性连接区53连接第一导电层31及第二导电层33。在此,图式中的第一电性连接区51及第二电性连接区53为斜向,但实际上并不限于此。此外,晶圆级超声波装置1更包含两焊垫70。焊垫70分别位于底座40远离保护层20的一侧,两焊垫70分别连接位于第一电性连接区51及第二电性连接区53中的金属材料61、63。焊垫70可以具有较大的尺寸用以连接电路板(图中未绘出)。
在此,底座40可以为玻璃。但这仅为示例,而非用以限制,其他例如硅晶圆、石英也是可以应用的材料。
图2为晶圆级超声波装置第二实施例的剖面示意图。如图2所示,同时参考图1,第二实施例与第一实施例的主要的差异在于底座40的结构,第二实施例的底座40呈碗状,第一电性连接区55A及第二电性连接区55B位于底座40及保护层20的侧边,而直接以块状填入金属材料65A、65B以分别与第一导电层31及第二导电层33连接。
图3为晶圆级超声波装置第三实施例的剖面示意图。如图3所示,同时参考图1,第三实施例与第一实施例的主要差异在于复合层15的结构。如图3所示,第三实施例的超声波元件10包括第一超声波单元10A及第二超声波单元10B。第一超声波单元10A包括第一压电层13及第一电极141,第一压电层13包覆第一电极141,且第一压电层13具有接触孔571,以暴露出部分的第一电极141。第二超声波单元10B于垂直基板方向未与第一超声波单元10A重叠,第二超声波单元10B包含第二压电层17、第二电路层143及第二电极145,第二压电层17与第一压电层13为同层且彼此分离,第二电路层143被包覆于第二压电层17内,第二电路层143与第一电极141为同层且彼此分离,第二电极145位于第二压电层17上。
更详细地,在第三实施例如同第一实施例与第二实施例,保护层20包含第一保护层21及第二保护层23。第一保护层21覆盖第一超声波单元10A及第二超声波单元10B,第一保护层21具有第一连通孔573及第二连通孔575,第一连通孔573连通接触孔571。第二连通孔575曝露出第二电极145的一部分。第一导电层31填入接触孔571及第一连通孔573中并连接第一电极141,第二导电层33填入第二连通孔575的一部分中并连接第二电极145。第二保护层23覆盖第一导电层31、第二导电层33、第一保护层21及第二电极145,并曝露出部分的第一导电层31及部分的第二导电层33,以与底座40中的第一电性连接区51、第二电性连接区53中填入的金属材料61、63达到电性导通。
再次参阅图3,第一压电层13包含第一底压电层131及第一顶压电层133,第一电极141位于第一底压电层131上,并被第一顶压电层133包覆。第一顶压电层133包含接触孔571以曝露出部分的第一电极141,第二压电层17包含第二底压电层171及第二顶压电层173,第二电路层143位于第二底压电层171上,并被第二顶压电层173包覆,第二电极145位于第二顶压电层173上。同样地,在此「顶」与「底」是表示堆叠的相互关系,而非表示绝对的方位关系。
图4为晶圆级超声波装置第四实施例的剖面示意图。如图4所示,第四实施例可以为第二实施例下方的底座40结构与第三实施例上半部的结构的组合,在此不再赘述。
图5A至图5I为第一实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图。如图5A图所示,第一实施例晶圆级超声波装置的制造方法首先依序在基板600上形成第一压电材料层11A、第一电极材料层12A、第二压电材料层11B、第二电极材料层12B,接着如图5B所示,去除部分的第一压电材料层11A、第一电极材料层12A、第二压电材料层11B及第二电极材料层12B,以形成第一压电层111、第一电极121、第二压电层113、及第二电极123,第一电极121未与第二电极123连接。第二压电层113及第二电极123的长度较第一压电层111及第一电极121短,从而暴露出部分的第一电极121,而完成超声波元件10的制造。
如图5C图所示,形成第一保护层21于超声波元件10及基板600上,第一保护层21具有曝露出部分的第一电极121及部分的第二电极123之第一穿孔215及第二穿孔217。在此,第一保护层21可以通过微影方式制造,亦可以通过涂布后,以激光穿孔的方式来制造出第一保护层21。然而,以上仅为示例,而非用以限制。
接着,如图5D所示,形成第一导电层31及第二导电层33于第一保护层21上,第一导电层31的一部分位于第一穿孔215中与第一电极121连接,第二导电层33的一部分位于第二穿孔217中与第二电极123连接。同样地,第一导电层31及第二导电层33也可以通过微影方式制造。
如图5E所示,形成第二保护层23于超声波元件10、第一保护层21、第一导电层31及第二导电层33上。
接着,如图5F所示,将原有的结构倒转,并提供底座40,并在真空环境下连接底座40与第二保护层20。底座40具有开口45,开口45与保护层20形成密闭空腔H。再如图5G所示,将基板600移除。
如图5H所示,在底座40上形成第一电性连接区51及第二电性连接区53,且在第二保护层23形成曝露出部分的第一导电层31及部分的第二导电层33之第一缺槽231及第二缺槽233。第一电性连接区51及第二电性连接区53分别连通第一缺槽231及该第二缺槽233。在第一实施例的状态,是通过贯孔技术,第一电性连接区51及第一缺槽231实质上是由同一贯孔程序完成,而第二电性连接区53及第二缺槽233实质上是由同一贯孔程序完成。
最后如图5I所示,第一电性连接区51、第二电性连接区53、第一缺槽231及第二缺槽233中填入金属材料61、63,使得金属材料61、63与第一导电层31及第二导电层33连接。进一步地,更包含形成两焊垫70。焊垫70位于底座40远离保护层20的一侧,两焊垫70分别连接位于第一电性连接区51及第二电性连接区53中的金属材料61、63。
图6H至图6I为第二实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图。在第二实施例的制造方法中,与第一实施例的图5A至图5G大致相同,在此不再赘述。图6H是直接对移除沿底座40及保护层20的边缘的一部分形成第一电性连接区55A及第二电性连接区53,此时,保护层20被移除曝露出第一导电层31及第二导电层33的区域,可以当作第一缺槽及第二缺槽(在图中未标示)。最后如图6I所示,在第一电性连接区55A及第二电性连接区53填入金属材料65A、65B,而完成第二实施例的晶圆级超声波装置1。
图7A至图7K为第三实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图。如图7A图所示,首先依地序形成第一压电材料层13A及第一电极材料层14A于基板600上。接着,如图7B所示,移除部分的第一压电材料层13A及第一电极材料层14A,而形成彼此分离的第一底压电层131与第二底压电层171、以及第一电极141及第二电路层143。如图7C所示,依序形成第二压电材料层13B及第二电极材料层14B,第二压电材料层13B包覆该第一底压电层131、第二底压电层171、第一电极141及该第二电路层143。
如图7D所示,移除部分的第二压电材料层13B及该第二电极材料层14B,以形成彼此分离的第一顶压电层133、第二顶压电层173、及第二电极145。第一顶压电层133包覆第一底压电层131及第一电极141,第二顶压电层173包覆第二底压电层171及第二电路层143。第二电极145位于第二顶压电层173上,而形成第一超声波单元10A及第二超声波单元10B。接着如图7E所示,在第一超声波单元10A及第二超声波单元10B上形成第一保护层21,并通过开口技术在第一保护层21与第一顶压电层133形成第一穿孔(即,接触孔571与第一连通孔573),及第二穿孔(即,第二连通孔575)。
接着如图7F所示,在第一保护层21上形成金属材料,并移除部分而形成第一导电层31及第二导电层33。第一导电层31的一部分填入接触孔571与第一连通孔573中并第一电极141连接,第二导电层33的一部分位于第二连通孔575中与第二电极145连接。再如图7G所示,形成第二保护层23于超声波元件10及第一保护层21、第一导电层31及第二导电层33上。
如图7H、7I、7J、7K所示,同时参考图5F至5I,以相同的方式阻接底座40形成密闭空腔H、移除基板600、以贯孔方式形成第一电性连接区51及第二电性连接区53,再填入金属材料61、63及形成焊垫70。
图8J至图8K为第四实施例晶圆级超声波装置的制造方法的逐步剖面示意图。第四实施例的晶圆级超声波装置的制造方法与第三实施例在图7A至7G部分大致相同,在此不再赘述。如图8J至图8K,同时参考图6H至图6I,同样以直接对移除沿底座40及保护层20的边缘的一部分形成第一电性连接区55A及第二电性连接区53,再于第一电性连接区55A及第二电性连接区55B填入金属材料65A、65B,而完成第四实施例的晶圆级超声波装置1。
综上所述,晶圆级超声波装置通过底座40中与保护层20间的密闭空腔H,通过超声波传递的速度,穿过真空与一般介质有明显的变化,从而能够清楚地分辨信号的传递方向,可以达到清晰的辨识,除了指纹辨识外,通过其高分辨度,更可以提供手势感测等功能。此外,制程简单,可以大幅减少制造成本。
在本说明书的描述中,应当理解的是,当组件被称为「连接到」另一组件时,其可以表示组件直接连接另一组件,或者可以也存中间组件。
此外,应当理解,术语「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、或部分,但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。
除此之外,「上」、「下」、「顶」与「底」等术语是用于描述一个元件与另一元件的相对关系。应当理解,相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如,如果一个附图中的装置翻转,则被描述为在其他元件的「下」侧的元件将被定向在其他元件的「上」侧。
虽然本申请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申请,任何熟悉本技术领域的技术人员,在不脱离本申请之精神所作些许之更改与润饰,皆应涵盖于本申请的范畴内,因此本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
摘要附图标记说明:
1 晶圆级超声波装置 10 超声波元件
111 第一压电层 113 第二压电层
121 第一电极 123 第二电极
15 复合层 20 保护层
21 第一保护层 211 第一连通道
213 第二连通道 23 第二保护层
31 第一导电层 33 第二导电层
40 底座 45 开口
51 第一电性连接区 53 第二电性连接区
61 金属材料 63 金属材料
70 焊垫 H 密闭空腔

Claims (20)

1.一种晶圆级超声波装置,其特征在于,包括:
复合层,包含超声波元件及保护层,所述超声波元件包含第一电极及第二电极,所述第一电极及所述第二电极不连接,所述保护层覆盖所述超声波元件,并具有第一连通道及第二连通道,所述第一连通道的一端对应于所述第一电极、所述第二连通道的一端对应于所述第二电极;
第一导电层,位于所述第一连通道中,电性连接所述第一电极,且部分的所述第一导电层曝露于所述保护层;
第二导电层,位于所述第二连通道中,电性连接所述第二电极,且部分的所述第二导电层曝露于所述保护层;
底座,与所述保护层连接,所述底座包含开口,所述开口与所述保护层在真空环境下形成密闭空腔;
第一电性连接区,所述第一电性连接区中填入金属材料电性连接所述第一导电层;以及
第二电性连接区,所述第二电性连接区中填入所述金属材料电性连接所述第二导电层,
所述超声波元件包括第一压电层、所述第一电极、第二压电层、以及所述第二电极,所述第一电极位于所述第一压电层上,所述第二压电层位于所述第一电极上、所述第二电极位于所述第二压电层上,且所述第二压电层及所述第二电极未完全覆盖出所述第一电极,所述第一压电层与所述底座分别位于所述晶圆级超声波装置的顶部及底部。
2.根据权利要求1所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述保护层包含第一保护层及第二保护层,所述第一保护层覆盖所述超声波元件,并曝露出部分的所述第一电极及部分的所述第二电极,所述第一导电层及所述第二导电层位于所述第一保护层上,分别连接所述第一电极及所述第二电极,所述第二保护层覆盖所述第一导电层、所述第二导电层及所述第一保护层,并曝露出部分的所述第一导电层及部分的所述第二导电层。
3.根据权利要求1所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区贯穿所述底座的穿孔。
4.根据权利要求3所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,包含两焊垫,分别位于所述底座远离所述保护层的一侧,分别连接位于所述第一电性连接区及所述第二电性连接区中的所述金属材料。
5.根据权利要求1所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区位于所述底座及所述保护层的侧边。
6.根据权利要求1所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述底座的材料为玻璃。
7.一种晶圆级超声波装置,其特征在于,包括:
复合层,包含超声波元件及保护层,所述超声波元件包含第一电极及第二电极,所述第一电极及所述第二电极不连接,所述保护层覆盖所述超声波元件,并具有第一连通道及第二连通道,所述第一连通道的一端对应于所述第一电极、所述第二连通道的一端对应于所述第二电极;
第一导电层,位于所述第一连通道中,电性连接所述第一电极,且部分的所述第一导电层曝露于所述保护层;
第二导电层,位于所述第二连通道中,电性连接所述第二电极,且部分的所述第二导电层曝露于所述保护层;
底座,与所述保护层连接,所述底座包含开口,所述开口与所述保护层在真空环境下形成密闭空腔;
第一电性连接区,所述第一电性连接区中填入金属材料电性连接所述第一导电层;以及
第二电性连接区,所述第二电性连接区中填入所述金属材料电性连接所述第二导电层,
所述超声波元件包括第一超声波单元及第二超声波单元,所述第一超声波单元包括第一压电层及所述第一电极,所述第一压电层包覆所述第一电极,且所述第一压电层具有接触孔,以曝露出部分的所述第一电极,所述第二超声波单元在垂直基板方向未与所述第一超声波单元重叠,所述第二超声波单元包含第二压电层、第二电路层及所述第二电极,所述第二压电层与所述第一压电层为同层且彼此分离,所述第二电路层被包覆于所述第二压电层内,所述第二电路层与所述第一电极为同层且彼此分离,所述第二电极位于所述第二压电层上,
所述第一压电层包含第一底压电层及第一顶压电层,所述第一电极位于所述第一底压电层上,并被所述第一顶压电层包覆,所述第一顶压电层包含所述接触孔以曝露出部分的所述第一电极,所述第二压电层包含第二底压电层及第二顶压电层,所述第二电路层位于所述第二底压电层上,并被所述第二顶压电层包覆,所述第二电极位于所述第二顶压电层上,
其中所述第一底压电层及所述第二底压电层位于所述晶圆级超声波装置的顶部,而所述底座位于所述晶圆级超声波装置的底部。
8.根据权利要求7所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述保护层包含第一保护层及第二保护层,所述第一保护层覆盖所述第一超声波单元、所述第二超声波单元,所述第一保护层具有第一连通孔及第二连通孔,所述第一连通孔连通所述接触孔,所述第二连通孔曝露出所述第二电极的一部分,所述第一导电层及所述第二导电层位于所述第一保护层上,所述第一导电层填入所述接触孔及所述第一连通孔中并连接所述第一电极,所述第二导电层填入所述第二连通孔的一部分中并连接所述第二电极,所述第二保护层覆盖所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一保护层及所述第二电极,并曝露出部分的所述第一导电层及部分的所述第二导电层。
9.根据权利要求7所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区贯穿所述底座的穿孔。
10.根据权利要求9所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,包含两焊垫,分别位于所述底座远离所述保护层的一侧,分别连接位于所述第一电性连接区及所述第二电性连接区中的所述金属材料。
11.根据权利要求7所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区位于所述底座及所述保护层的侧边。
12.根据权利要求7所述的晶圆级超声波装置,其特征在于,所述底座的材料为玻璃。
13.一种晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,包含:
形成超声波元件于基板上,其中,所述超声波元件包括第一电极及未与所述第一电极连接的第二电极;
形成第一保护层于所述超声波元件及所述基板上,并形成曝露出部分的所述第一电极及部分的所述第二电极的第一穿孔及第二穿孔;
形成第一导电层及第二导电层于所述第一保护层上,所述第一导电层的一部分位于所述第一穿孔中与所述第一电极连接,所述第二导电层的一部分位于所述第二穿孔中与所述第二电极连接;
形成第二保护层于所述超声波元件及所述第一保护层、所述第一导电层及所述第二导电层上;
提供底座,并在真空环境下连接所述底座与所述第二保护层,所述底座具有开口,所述开口与所述保护层形成密闭空腔;
移除所述基板;
在所述底座上形成第一电性连接区及第二电性连接区,且在所述第二保护层形成曝露出部分的所述第一导电层及部分的所述第二导电层的第一缺槽及第二缺槽,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区分别连通所述第一缺槽及所述第二缺槽;以及
在所述第一电性连接区、所述第二电性连接区、所述第一缺槽及所述第二缺槽中填入金属材料,使得所述金属材料与所述第一导电层及所述第二导电层连接,
其中形成所述超声波元件的步骤包含:
依序形成第一压电材料层、第一电极材料层、第二压电材料层、第二电极材料层;以及
去除部分的所述第一压电材料层、所述第一电极材料层、所述第二压电材料层及所述第二电极材料层,以形成第一压电层、所述第一电极、第二压电层及所述第二电极,其中所述第二压电层及所述第二电极曝露出部分的所述第一电极,
在移除所述基板后,所述第一压电层与所述底座分别位于所述晶圆级超声波装置的顶部及底部。
14.根据权利要求13所述的晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区的步骤,包括:贯穿所述底座而形成两穿孔作为所述第一电性连接区及所述第二电性连接区。
15.根据权利要求14所述的晶圆级超声波装置的制造方法,还包含:
形成两焊垫于所述底座远离所述保护层的一侧,所述两焊垫分别连接位于所述第一电性连接区及所述第二电性连接区中的所述金属材料。
16.根据权利要求13所述的晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区的步骤,包括:移除所述底座及所述保护层的边缘形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区。
17.一种晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,包含:
形成超声波元件于基板上,其中,所述超声波元件包括第一电极及未与所述第一电极连接的第二电极;
形成第一保护层于所述超声波元件及所述基板上,并形成曝露出部分的所述第一电极及部分的所述第二电极的第一穿孔及第二穿孔;
形成第一导电层及第二导电层于所述第一保护层上,所述第一导电层的一部分位于所述第一穿孔中与所述第一电极连接,所述第二导电层的一部分位于所述第二穿孔中与所述第二电极连接;
形成第二保护层于所述超声波元件及所述第一保护层、所述第一导电层及所述第二导电层上;
提供底座,并在真空环境下连接所述底座与所述第二保护层,所述底座具有开口,所述开口与所述保护层形成密闭空腔;
移除所述基板;
在所述底座上形成第一电性连接区及第二电性连接区,且在所述第二保护层形成曝露出部分的所述第一导电层及部分的所述第二导电层的第一缺槽及第二缺槽,所述第一电性连接区及所述第二电性连接区分别连通所述第一缺槽及所述第二缺槽;以及
在所述第一电性连接区、所述第二电性连接区、所述第一缺槽及所述第二缺槽中填入金属材料,使得所述金属材料与所述第一导电层及所述第二导电层连接,
形成所述超声波元件的步骤包含:
依序形成第一压电材料层及第一电极材料层于所述基板上;
移除部分的所述第一压电材料层及所述第一电极材料层,而形成彼此分离的第一底压电层与第二底压电层、以及第一电极及第二电路层;
依序形成第二压电材料层及第二电极材料层,所述第二压电材料层包覆所述第一底压电层、所述第二底压电层、所述第一电极及所述第二电路层;以及
移除部分的所述第二压电材料层及所述第二电极材料层,以形成彼此分离的第一顶压电层、第二顶压电层、及第二电极,所述第一顶压电层包覆所述第一底压电层及所述第一电极,所述第二顶压电层包覆所述第二底压电层及所述第二电路层、所述第二电极位于所述第二顶压电层上,而形成第一超声波单元及第二超声波单元,
在移除所述基板后,所述第一底压电层及所述第二底压电层位于所述晶圆级超声波装置的顶部,所述底座位于所述晶圆级超声波装置的底部。
18.根据权利要求17所述的晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区的步骤,包括:贯穿所述底座而形成两穿孔作为所述第一电性连接区及所述第二电性连接区。
19.根据权利要求18所述的晶圆级超声波装置的制造方法,还包含:
形成两焊垫于所述底座远离所述保护层的一侧,所述两焊垫分别连接位于所述第一电性连接区及所述第二电性连接区中的所述金属材料。
20.根据权利要求17所述的晶圆级超声波装置的制造方法,其特征在于,形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区的步骤,包括:移除所述底座及所述保护层的边缘形成所述第一电性连接区及所述第二电性连接区。
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