TW201640418A - 指紋檢測裝置、使用其之行動裝置以及其製造方法 - Google Patents

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張育譽
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Abstract

本發明關於一種指紋檢測裝置、使用其之行動裝置以及其製造方法，此指紋檢測裝置包括一影像感測積體電路以及一空間濾波器(Spatial Filter)。空間濾波器被配置於影像感測積體電路上，其中，空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由上述光線通道，限制可進入上述影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入上述影像感測積體電路。

Description

指紋檢測裝置、使用其之行動裝置以及其製造方法
本發明係關於一種指紋辨識的技術，更進一步來說，本發明係關於一種可被配置於保護玻璃下方之指紋檢測裝置及其製造方法，此指紋檢測裝置可以被配置於保護玻璃下方一段距離，仍可以針對指紋進行圖樣擷取的動作。
第1圖繪示為先前技術美國專利號第6,829,375號專利所揭露之指紋輸入裝置的結構圖。請參考第1圖，在此先前技術中，指紋輸入裝置包括一二維影像感測器101、一光源102以及一薄型化保護玻璃103。使用者的手指直接地接觸上述薄型化保護玻璃103。光源102發射指定頻率光線給手指，手指反射出散射光線。二維影像感測器101便直接地由手指的凸起部分(ridge portion)接收上述散射光線，並且，由手指的凹下部分(valley portions)所散射的散射光線則擴散。
在此先前技術中，由於保護玻璃是非常 薄，上述凸起部分(ridge portion)將會被影像感測器檢測出作為明亮部分，且上述手指的凹下部分將會被影像感測器檢測出作為陰暗部分。
然而，當保護玻璃之厚度太厚，或者在影像感測器與保護玻璃之間有空氣間隙，影像感測器將無法擷取到指紋。
本發明的一目的在於提供一種配置於保護玻璃下方之指紋檢測裝置、使用其之行動裝置以及其製造方法，此指紋檢測裝置可以被配置於保護玻璃下方一段距離(有空氣間隙)，或者保護玻璃厚度過厚之情況下，仍可以針對指紋進行圖樣擷取的動作。
有鑒於此，本發明提供一種指紋檢測裝置，此指紋檢測裝置包括一影像感測積體電路以及一空間濾波器(Spatial Filter)。空間濾波器被配置於該影像感測積體電路上，其中，上述空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由上述光線通道，限制可進入上述影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測積體電路。
本發明另外提出一種行動裝置，此行動裝置包括一顯示面板、一控制電路一保護玻璃以及一指紋檢測裝置。保護玻璃被配置於上述顯示面板上。指紋檢測裝置包括一影像感測積體電路以及一空間濾波器(Spatial Filter)。上述影像感測積體電路電性連接上述控制電路。空間濾波器被配置於上述影像感測積體電路上，其中，上述空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由上述光線通道，限制可進入上述影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測積體電路。
依照本發明較佳實施例所述之指紋檢測裝置以及行動裝置，上述空間濾波器的光線通道構成一二維陣列。另外，在一較佳實施例中，上述指紋檢測裝置更包括一特定光源發射電路，其中，上述特定光源發射電路配置於上述影像感測積體電路之任一側，並電性連接上述影像感測積體電路。再者，在一較佳實施例中，上述之指紋檢測裝置以及行動裝置更包括一可見光發射電路，其中，該可見光發射電路配置於該影像感測積體電路之一側，並電性連接該影像感測積體電路，其中，當進行一指紋辨識時，該可見光發射電路發射一可見光，以讓使用者藉由該可見光得知手指放置位置。
本發明另外提出一種指紋檢測裝置之製造方法，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；在上述多個影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層；進行一曝光顯影製程，在上述多個影像感測積體電路上，產生多數個柱狀結構光阻；對上述多數個柱狀結構光阻進行一烘烤製程；切割上述晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路；配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上；在上述 切割後之影像感測積體電路的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程；進行一研磨製程，使該柱狀結構光阻露出；以及，進行一切割製程。將指紋檢測裝置的半成品切割為單體。
依照本發明較佳實施例所述之指紋檢測裝置之製造方法，「進行一曝光顯影製程，在該影像感測積體電路上，產生多數個柱狀結構光阻」步驟包括下列子步驟：提供一光柵形光罩；以及透過該光柵形光罩，對該光阻層進行曝光。
依照本發明較佳實施例所述之指紋檢測裝置之製造方法，「配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上」步驟包括下列子步驟：提供一印刷電路板基底；將該切割後之影像感測積體電路固定於該印刷電路板基底；以及進行一打線接合。
依照本發明較佳實施例所述之指紋檢測裝置之製造方法，在上述『進行一研磨製程，使該柱狀結構光阻露出』步驟之後，更包括下列步驟：進行一表面處理。另外，上述表面處理包括：進行一特殊光過濾物件配置，其中，將該特殊光過濾物件配置於該柱狀結構光阻上。
本發明另外提出一種指紋檢測裝置之製造方法，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路；配置至少一切割 後之影像感測積體電路至一基底上；進行一模鑄成型製程，將該切割後之影像感測積體電路封入一特定封裝材料中；進行一雷射蝕刻製程，使該切割後之影像感測積體電路上構成一空間濾波器，其中，該空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測電路；以及，進行一切割製程。將指紋檢測裝置的半成品切割為單體。
本發明另外提出一種指紋檢測裝置之製造方法，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；在該些影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層；進行一曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測積體電路；進行一烘烤製程；切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路；配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上；在該切割後之影像感測積體電路的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程；以及，進行一切割製程。將指紋檢測裝置的半成品切割為單體。
本發明的精神在於藉由各種不同的製程方式，做出限制散射光進入影像感測積體電路的空間濾波器，配置於影像感測積體電路的上方，藉此，即便此指紋檢測裝置被配置在保護玻璃厚度過厚之情況下，或此指 紋檢測裝置被配置於保護玻璃下方一段距離，或此指紋檢測裝置與保護玻璃之間有空氣間隙，上述影像感測積體電路仍可以正常地針對指紋進行圖樣擷取的動作，不會受到散射光線的影響。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
101‧‧‧二維影像感測器
102‧‧‧光源
103‧‧‧薄型化保護玻璃
201‧‧‧顯示面板
202‧‧‧控制電路
203‧‧‧覆蓋保護層
204‧‧‧指紋檢測裝置
301‧‧‧基底
302、505‧‧‧影像感測積體電路
303、504‧‧‧空間濾波器(Spatial Filter)
304‧‧‧四個發光二極體
305‧‧‧多個接合打線(Bonding Wire)
401、601、701、801‧‧‧光線通道
501‧‧‧手指的指紋之凸起部分
502‧‧‧手指的指紋之凹下部分
503‧‧‧保護玻璃(protective glass)
S901~S911、S931~S933‧‧‧本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程步驟
901‧‧‧光柵形光罩
902、1002、1102‧‧‧基底
930‧‧‧柱狀結構光阻
931‧‧‧影像傳感器單元(image sensor cell)
932‧‧‧較大面積薄型光阻基底
S1001~S1008‧‧‧本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程步驟
S1101~S1110‧‧‧本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程步驟
第1圖繪示為先前技術美國專利號第6,829,375號專利所揭露之指紋輸入裝置的結構圖。
第2圖繪示為本發明一較佳實施例之行動裝置的示意圖。
第3圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之結構圖。
第4圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的結構圖。
第5圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之操作示意圖。
第6圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。
第7圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。
第8圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。
第9圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。
第9A圖繪示為本發明一較佳實施例的晶圓上之影像感測積體電路的示意圖。
第9B圖繪示為本發明一較佳實施例的光阻層塗抹之示意圖。
第9C圖繪示為本發明一較佳實施例的曝光顯影製程之示意圖。
第9D圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
第9E圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。
第9F圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。
第9G圖繪示為本發明一較佳實施例的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型的示意圖。
第9H圖繪示為本發明一較佳實施例的針對模鑄成型後的切割後之影像感測積體電路進行研磨 製程的示意圖。
第9I圖繪示為本發明一較佳實施例的針對研磨製程後的切割後之影像感測積體電路進行表面處理製程的示意圖。
第9J圖繪示為本發明一較佳實施例的針對表面處理製程後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
第9K圖繪示為本發明一較佳實施例的柱狀結構光阻配置於影像感測積體電路的感測區塊上的示意圖。
第9L圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。
第9M圖繪示為本發明一較佳實施例的加強柱狀結構光阻配置於影像感測積體電路的感測區塊上的示意圖。
第10圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。
第10A圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
第10B圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。
第10C圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。
第10D圖繪示為本發明一較佳實施例 的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型製程的示意圖。
第10E圖繪示為本發明一較佳實施例的在模鑄成型後之影像感測積體電路進行雷射蝕刻的示意圖。
第10E圖繪示為本發明一較佳實施例的在模鑄成型後之影像感測積體電路進行雷射蝕刻的示意圖。
第10F圖繪示為本發明一較佳實施例的針對雷射蝕刻後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
第11圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。
第11A圖繪示為本發明一較佳實施例的曝光顯影製程之示意圖。
第11B圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
第11C圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。
第11D圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。
第11E圖繪示為本發明一較佳實施例的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型製程的示意圖。
第11F圖繪示為本發明一較佳實施例的表面處理製程的示意圖。
第11G圖繪示為本發明一較佳實施例的針對表面處理後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
由於目前行動裝置被廣泛的使用，行動裝置一般會具有保護玻璃。然而，先前的指紋辨識裝置必須在玻璃厚度相當薄的情況下，才不會辨識錯誤，若玻璃厚度過厚，散射光線進入影響感測積體電路，將導致指紋的凸起部分(ridge portion)和凹下部分(valley portions)無法分辨。另外，若要將指紋辨識裝置配置於保護玻璃下，在貼合的過程中，不免會有空氣間隙，導致光線散射。以下較佳實施例，透過本發明的精神與方法，解決上述問題。
在實施例與申請專利範圍中，空間相對術語，如“在...之下”，“以下”，“下”，“上方”，“上”等詞彙，可以在本文中用於便於描述，以描述一個元件或特徵的相對於另一元件(多個)或特徵(多個特徵)在圖所示中的對應關係。所屬技術領域具有通常知識者可以理解，除了在附圖中描述的方向，空間相對術語旨在涵蓋裝置在使用或操作不同方向。舉例來說，如果裝置在圖中被翻轉，則被描述為“下方”或“之下”的元件或特徵 將被定向為“上方”，因此，“下方”示範性術語可以包括上方和下方的方位。若所述裝置可被另外定位(旋轉90度或在其它方位)，上述的空間相對術語在此則用以作為所使用的空間相對描述做出相應的解釋。
第2圖繪示為本發明一較佳實施例之行動裝置的示意圖。請參考第2圖，在此實施例中，上述行動裝置包括顯示面板201、控制電路202、覆蓋保護層203以及指紋檢測裝置204。在此實施例中，覆蓋保護層203被配置在顯示面板上方，並且覆蓋整個行動裝置。指紋檢測裝置204則配置於覆蓋保護層203的下方。一般來說，若以目前智慧型手機為例，覆蓋保護層203是以保護玻璃(Protective Glass)實施。控制電路202電性連接顯示面板201以及指紋檢測裝置204，以控制顯示面板201以及指紋檢測裝置204。在此實施例中，指紋檢測裝置204被配置於覆蓋保護層203，也就是保護玻璃的下方，另外，指紋檢測裝置204被配置在虛擬觸控按鈕(HOME)下方。先前的技術中，指紋檢測裝置204會被配置於實體按鈕中，有兩個原因：
1、指紋檢測裝置若在內部配置光學元件，例如菱鏡、導光板等，其體積過於龐大且製造繁複，與保護玻璃的薄化結合難以實施。
2、指紋檢測裝置若非以光學方式行之，其加工材質與保護玻璃完全不同，故以常見以單獨實體按鈕行之。
而在本發明的實施例中，指紋檢測裝置204不採用光學元件，且不考慮玻璃厚度的情況下，克服散射光以擷取到正確指紋影像。
第3圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之結構圖。請參考第3圖，此指紋檢測裝置包括一基底301、影像感測積體電路302、空間濾波器(Spatial Filter)303、四個發光二極體304以及多個接合打線(Bonding Wire)305。影像感測積體電路302用以擷取手指的指紋。空間濾波器303被配置於影像感測積體電路302上。空間濾波器303在此實施例中，主要的功能是將直射的光線導入影像感測積體電路302，並且阻擋、限制或吸收散射的光線進入影像感測積體電路302。
此指紋檢測裝置可包括特定光源發射電路(例如上述四個發光二極體304的其中之一、二、三或四)，用以發射特定頻率光線給手指，手指反射出散射光線。此特定光源發射電路可配置於該影像感測積體電路302的任一側，並電連接該影像感測積體電路302，其中，此特定光源發射電路可以以紅外線發光二極體實施，或其他單一波長的光源，本發明不以此為限。此指紋檢測裝置亦可包括可見光發射電路(例如上述四個發光二極體304的其中之一、二、三或四)，例如上述發光二極體，其中，上述可見光發射電路可配置於該影像感測積體電路302的一側，並電連接上述影像感測積體電路302，其中，當進 行一指紋辨識時，上述可見光發射電路可發射一可見光，以讓使用者藉由該可見光得知手指放置位置。影像感測積體電路302可接收上述控制電路202的控制，使可見光發射電路發射該可見光。
第4圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的結構圖。請參考第4圖，在此實施例中，空間濾波器303具有多數個光線通道401，其功能是讓直射光線進入影像感測積體電路302，並且藉由光線通道401的用以阻擋、限制或吸收散射光進入影像感測積體電路302。空間濾波器303的光線通道401係具有光線吸收的功效，避免散射光線進入影像感測積體電路302之感光元件，故此空間濾波器303具有防止串擾(Crosstalk)與干涉(Interference)之功效，。
第5圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之操作示意圖。請參考第5圖，501表示手指的指紋之凸起部分(ridge portion)；502表示手指的指紋之凹下部分(valley portion)；503表示保護玻璃(protective glass)；504表示空間濾波器；505表示影像感測積體電路。在此示意圖中，可以看到，直射的光線，會穿過空間濾波器504進入到影像感測積體電路505。手指的指紋之凹下部分造成的散射光線會被保護玻璃反射和被空間濾波器504中的非光線通道部分阻擋或吸收，而手指的指紋之凸起部分造成的散射 光線會被空間濾波器504中的非光線通道部分阻擋或吸收。因此，影像感測積體電路505便只會接收到實質上直射到影像感測積體電路505的光線，不會接收到散射光線，故可以提升指紋的影像品質。
上述實施例是以覆蓋保護層未與指紋檢測裝置接觸做舉例，然所屬技術領域具有通常知識者應當知道，本發明並不僅止於使用在覆蓋保護層與指紋檢測裝置有間隙的情況。本發明亦可以應用在指紋檢測裝置與覆蓋保護層無間隙的情況。故本發明不以此為限。
第6圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。請參考第6圖，601表示光線通道。在此實施例中，空間濾波器303的光線通道601是正方形，且整個空間濾波器303的光線通道601被配置為方形矩陣。第7圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。請參考第7圖，在此實施例中，空間濾波器303的光線通道701是圓形，且整個空間濾波器303的光線通道701被配置為方形矩陣。第8圖繪示為本發明一較佳實施例之可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置之空間濾波器303的俯視圖。請參考第8圖，在此實施例中，空間濾波器303的光線通道801是六邊形，且整個空間濾波器303的光線通道801配置為蜂巢狀。
上述實施例提出了一種行動裝置以及 一種可配置於覆蓋保護層203下方的指紋檢測裝置。以下實施例提出上述指紋檢測裝置的製作方法。
第9圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。請參考第9圖，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：
步驟S901：開始。
步驟S902：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路。如第9A圖所示，第9A圖繪示為本發明一較佳實施例的晶圓上之影像感測積體電路的示意圖。
步驟S903：在該些影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層。如第9B圖所示。第9B圖繪示為本發明一較佳實施例的光阻層塗抹之示意圖。
步驟S904：進行一曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生多數個柱狀結構光阻。如第9C圖所示，第9C圖繪示為本發明一較佳實施例的曝光顯影製程之示意圖。在曝光顯影製程中，先利用光柵形光罩901作為遮罩，再利用對光柵形光罩901曝光，製作出柱狀結構光阻。
步驟S905：進行一烘烤製程，以固定上述多數個柱狀結構光阻。
步驟S906：切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路。如第9D圖所示。第9D圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
步驟S907：配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上。如第9E圖以及第9F圖所示，第9E圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。第9F圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。在此實施例中，基底902是以印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)為例。在配置切割後之影像感測積體電路至一基底上時，除了接合上述影像感測積體電路至基底902上，還要進行打線(wire bonding)。
步驟S908：在該切割後之影像感測積體電路上的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程。如第9G圖所示，第9G圖繪示為本發明一較佳實施例的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型製程的示意圖。一般來說，模鑄成型製程主要是利用環氧化物聚合物(Epoxy)，將切割後之影像感測積體電路進行封裝。
步驟S909：進行一研磨製程，使該柱狀結構光阻露出。如第9H圖所示。第9H圖繪示為本發明一較佳實施例的針對模鑄成型後的切割後之影像感測積體電路進行研磨製程的示意圖。此研磨製程主要是將多餘的環氧化物聚合物研磨，使柱狀結構光阻露出。
步驟S910：進行一表面處理，使上述指紋檢測裝置上增加一保護層。如第9I圖所示。第9I圖繪示為本發明一較佳實施例的表面處理製程的示意圖。一般來說，除了在指紋檢測裝置上增加一保護層用以防紫外 線、防刮等，此保護層也可以具有其他功能性的功效，例如，當發光二極體304是紅外線發光二極體時，此保護層可以僅讓紅外線通過，過濾其他波段的光線或配置裝飾的顏色。
步驟S911：進行一切割(Trim)製程。將上述第9I圖的指紋檢測裝置的半成品切割為成品，如第9J圖所示。切割成型可用機械刀具或雷射切割為之。第9J圖繪示為本發明一較佳實施例的針對表面處理製程後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
上述實施例中，步驟S910的保護層是屬於選擇性設計。所屬技術領域具有通常知識者亦可以選擇不配置保護層，故步驟S910屬於非必要步驟。本發明不以此為限。
上述第9C圖以及第9D圖的柱狀結構光阻，在實際的狀況下，柱狀結構光阻與影像感測積體電路的接觸為異質配置，如第9K圖所示，第9K圖繪示為本發明一較佳實施例的柱狀結構光阻配置於影像感測積體電路的感測區塊上的示意圖。請參考第9K圖，此種情況，容易因為柱狀結構光阻930與影像感測積體電路的影像傳感器單元(image sensor cell)931之間的接觸面積因製造工藝的變異(variation)，影響生產良率。
在此實施例中，為了改善生產良率，在步驟S903之前，先進行一初步的曝光顯影製程。如第9L圖的流程所示，第9L圖繪示為本發明一較佳實施例之指 紋檢測裝置之製造方法的流程圖。請參考第9L圖，在步驟S902之後，還包括下列步驟：
步驟S931：塗佈一薄型光阻層。
步驟S932：進行一薄型光阻曝光顯影製程，在上述影像感測積體電路的多個影像傳感器單元(image sensor cell)931上，產生多數個較大面積薄型光阻基底932。
步驟S933：對上述多數個較大面積光阻基底進行一烘烤製程。烘烤製程完畢後，才進行步驟S903的塗佈光阻以及步驟S904的曝光顯影。由於被烘烤後的薄型光阻層已經產生化學變化，在步驟S904的曝光顯影過程中，便不會將上述烘烤後的薄型光阻層蝕刻掉。如第9M圖所示，第9M圖繪示為本發明一較佳實施例的加強柱狀結構光阻配置於影像感測積體電路的感測區塊上的示意圖。請參考第9M圖，經由上述步驟S931以及步驟S932，增強了柱狀結構光阻與影像感測積體電路的影像傳感器單元之間的附著面積，進而改善生產良率。
第10圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。請參考第10圖，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：
步驟S1001：開始。
步驟S1002：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路。
步驟S1003：切割該晶圓，獲得多數個 切割後之影像感測積體電路。如第10A圖所示，第10A圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
步驟S1004：配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上。如第10B圖以及第10C圖所示，第10B圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。第10C圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。在此實施例中，基底1002是以印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)為例。在配置切割後之影像感測積體電路至一基底上時，除了接合上述影像感測積體電路至基底1002上，還要進行打線(wire bonding)。
步驟S1005：進行一模鑄成型製程，將該切割後之影像感測積體電路封入一特定封裝材料中。如第10D圖所示，第10D圖繪示為本發明一較佳實施例的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型製程的示意圖。一般來說，模鑄成型製程主要是利用環氧化物聚合物，將切割後之影像感測積體電路進行封裝。
步驟S1006：進行一雷射蝕刻製程。請參考第10E圖，第10E圖繪示為本發明一較佳實施例的在模鑄成型後之影像感測積體電路進行雷射蝕刻的示意圖。透過雷射蝕刻製程，使模鑄成型後之影像感測積體電路上構成一空間濾波器。此空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且藉由上述光線通道，限制可進入影像感測積 體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測電路。
步驟S1007：進行一切割製程。將上述第10E圖的指紋檢測裝置的半成品切割為成品，如第10F圖所示。切割成型可用機械刀具或雷射切割為之。第10F圖繪示為本發明一較佳實施例的針對雷射蝕刻後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
在此實施例中，光線通道係採用雷射蝕刻上述環氧化物聚合物來製作。上述實施例一樣可以加入第9圖的步驟S910，讓製作完成的指紋檢測裝置加上保護層。在此不予贅述。
第11圖繪示為本發明一較佳實施例之指紋檢測裝置之製造方法的流程圖。請參考第11圖，此指紋檢測裝置之製造方法包括下列步驟：
步驟S1101：開始。
步驟S1102：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路。
步驟S1103：在該些影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層。
步驟S1104：進行一曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生多數個鄰接的光線通道。如第11A圖所示，第11A圖繪示為本發明一較佳實施例的曝光顯影製程之示意圖。在影像感測積體電路上，產生多個柵狀結構的光線通道。藉由上述光線通道，限制可進入影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像 感測積體電路。
步驟S1105：對上述柵狀結構的光線通道進行一烘烤製程。
步驟S1106：切割上述晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路。如第11B圖所示，第11B圖繪示為本發明一較佳實施例的切割後之影像感測積體電路之示意圖。
步驟S1107：配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上。如第11C圖以及第11D圖所示，第11C圖繪示為本發明一較佳實施例的接合切割後之影像感測積體電路至基底的示意圖。第11D圖繪示為本發明一較佳實施例的進行打線製程的示意圖。在此實施例中，基底1102是以印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)為例。在配置切割後之影像感測積體電路至一基底上時，除了接合上述影像感測積體電路至基底1102上，還要進行打線(wire bonding)。
步驟S1108：在該切割後之影像感測積體電路的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程。如第11E圖所示，第11E圖繪示為本發明一較佳實施例的在切割後之影像感測積體電路進行模鑄成型製程的示意圖。一般來說，模鑄成型製程主要是利用環氧化物聚合物，將切割後之影像感測積體電路進行封裝。
步驟S1109：進行一表面處理，使上述指紋檢測裝置上增加一保護層。如第11F圖所示，第11F 圖繪示為本發明一較佳實施例的表面處理製程的示意圖。一般來說，除了在指紋檢測裝置上增加一保護層用以防紫外線，防刮等，此保護層也可以具有其他功能性的功效，例如，當發光二極體304是紅外線發光二極體時，此保護層可以僅讓紅外線通過，過濾其他波段的光線或配置裝飾的顏色。
步驟S1110：進行一切割製程。將上述第11F圖的指紋檢測裝置的半成品切割為成品，如第11G圖所示。切割成型可用機械刀具或雷射切割為之。第11G圖繪示為本發明一較佳實施例的針對表面處理後的切割後之影像感測積體電路進行切割製程的示意圖。
同樣的道理，上述實施例中，步驟S1109的保護層是屬於選擇性設計。所屬技術領域具有通常知識者亦可以選擇不配置保護層，故步驟S1109屬於非必要步驟。本發明不以此為限。
綜上所述，本發明的精神在於藉由各種不同的製程方式，做出限制散射光進入影像感測積體電路的空間濾波器，配置於影像感測積體電路的上方，藉此，即便此指紋檢測裝置被配置在保護玻璃厚度過厚之情況下，或此指紋檢測裝置被配置於保護玻璃下方一段距離，或此指紋檢測裝置與保護玻璃之間有空氣間隙，上述影像感測積體電路仍可以正常地針對指紋進行圖樣擷取的動作，不會受到散射光線的影響。
在較佳實施例之詳細說明中所提出之 具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
301‧‧‧基底
302‧‧‧影像感測積體電路
303‧‧‧空間濾波器(Spatial Filter)
304‧‧‧四個發光二極體
305‧‧‧多個接合打線(Bonding Wire)

Claims (18)

  1. 一種指紋檢測裝置，包括：一影像感測積體電路；以及一空間濾波器(Spatial Filter)，被配置於該影像感測積體電路上，其中，該空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測積體電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之指紋檢測裝置，其中，該空間濾波器的光線通道構成一二維陣列。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之指紋檢測裝置，更包括：一特定光源發射電路，其中，該特定光源發射電路配置於該影像感測積體電路之任一側，並電性連接該影像感測積體電路。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之指紋檢測裝置，更包括：一可見光發射電路，其中，該可見光發射電路配置於該影像感測積體電路之一側，並電性連接該影像感測積體電路，其中，當進行一指紋辨識時，該可見光發射電路發射 一可見光，以讓使用者藉由該可見光得知手指放置位置。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之指紋檢測裝置，其中，該指紋檢測裝置可用於在一保護玻璃之下方，藉由該空間濾波器濾除散射光線，避免誤判指紋形狀。
  6. 一種行動裝置，包括：一控制電路；一顯示面板，電性連接該控制電路；一覆蓋保護層，配置於該顯示面板上；以及一指紋檢測裝置，包括：一影像感測積體電路，電性連接該控制電路；以及一空間濾波器(Spatial Filter)，被配置於該影像感測積體電路上，其中，該空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入該影像感測積體電路。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之行動裝置，其中，該空間濾波器的光線通道構成一二維陣列。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之行動裝置，更包括： 一特定光源發射電路，其中，該特定光源發射電路配置於該影像感測積體電路之一側，並電性連接該影像感測積體電路。
  9. 如申請專利範圍第6項所記載之行動裝置，更包括：一可見光發射電路，其中，該可見光發射電路配置於該影像感測積體電路之一側，並電性連接該影像感測積體電路，其中，當進行一指紋辨識時，該控制電路控制該影像感測積體電路，使該可見光發射電路發射一可見光，以讓使用者藉由該可見光得知手指放置位置。
  10. 如申請專利範圍第6項所記載之行動裝置，其中，該指紋檢測裝置可用於在一保護玻璃之下方，藉由該空間濾波器濾除散射光線，避免誤判指紋形狀。
  11. 一種指紋檢測裝置之製造方法，包括：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；在該些影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層；進行一曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生多數個柱狀結構光阻；對上述多數個柱狀結構光阻進行一烘烤製程；切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電 路；配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上；在該切割後之影像感測積體電路的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程；進行一研磨製程，使該柱狀結構光阻露出；以及進行一切割製程，使之成為一個個單獨的指紋檢測裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之指紋檢測裝置之製造方法，其中，進行一曝光顯影製程，在該影像感測積體電路上，產生多數個柱狀結構光阻，包括：提供一光柵形光罩；以及透過該光柵形光罩，對該光阻層進行曝光。
  13. 如申請專利範圍第11項所記載之指紋檢測裝置之製造方法，其中，配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上，包括：提供一印刷電路板基底；將該切割後之影像感測積體電路固定於該印刷電路板基底；以及進行一打線接合。
  14. 如申請專利範圍第11項所記載之指紋檢測裝置之製造方法，在『進行一研磨製程，使該柱狀結構光阻露 出』之後，更包括：進行一表面處理。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之指紋檢測裝置之製造方法，其中，進行一表面處理，包括：進行一特殊光過濾物件配置，其中，將該特殊光過濾物件配置於該柱狀結構光阻上。
  16. 如申請專利範圍第14項所記載之指紋檢測裝置之製造方法，更包括：塗佈一薄型光阻層；進行一薄型光阻曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路的多個影像傳感器單元(image sensor cell)上，產生多數個較大面積光阻基底；對上述多數個較大面積光阻基底進行一第二烘烤製程，其中，上述步驟在『進行該曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生上述多數個柱狀結構光阻』之前進行。
  17. 一種指紋檢測裝置之製造方法，包括：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路； 配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上；進行一模鑄成型製程，將該切割後之影像感測積體電路封入一特定封裝材料中；進行一雷射蝕刻製程，使該切割後之影像感測積體電路上構成一空間濾波器，其中，該空間濾波器具有多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測電路；以及進行一切割製程，使之成為一個個單獨的指紋檢測裝置。
  18. 一種指紋檢測裝置之製造方法，包括：在一晶圓上，製作多數個影像感測積體電路；在該些影像感測積體電路上，塗抹上一光阻層；進行一曝光顯影製程，在該些影像感測積體電路上，產生多數個鄰接的光線通道，且其中，藉由該光線通道，限制可進入該影像感測積體電路之光線的角度，避免散射光線進入影像感測積體電路；進行一烘烤製程；切割該晶圓，獲得多數個切割後之影像感測積體電路；配置至少一切割後之影像感測積體電路至一基底上；在該切割後之影像感測積體電路的柱狀結構光阻面，進行一模鑄成型製程；以及 進行一切割製程，使之成為一個個單獨的指紋檢測裝置。
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