TWI675498B - 晶圓級超聲波晶片模組及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種晶圓級超聲波晶片模組，包含基板、複合層、傳導材料以及底材。基板具有貫通槽，貫通槽連通基板的上表面及基板的下表面。複合層位於基板上。複合層包括超聲波體及保護層。超聲波體位於基板的上表面且貫通槽暴露出超聲波體的下表面。保護層覆蓋超聲波體及部分的基板的上表面。保護層具有開口，開口暴露出部分的超聲波體的上表面。傳導材料位於開口內且接觸超聲波體的上表面。底材位於基板的下表面且覆蓋貫通槽，以使貫通槽、超聲波體的下表面與底材的上表面之間形成空間。

Description

晶圓級超聲波晶片模組及其製造方法

一種超聲波傳遞的技術，特別是指一種晶圓級超聲波晶片模組及其製造方法。

隨著科技的發展，行動電話、個人筆記型電腦或平板等智慧型電子裝置已經成為了生活中必備之工具，大眾已習慣將重要資訊或是個人資料儲存於智慧型電子裝置內部，而這些智慧型電子裝置的功能或應用程式也越往個人化的方向來發展。為避免重要資訊遭到遺失或是盜用等情況，如今智慧型電子裝置已廣泛地採用於指紋辨識來識別其使用者。

目前已見將超聲波指紋識別技術應用於智慧型電子裝置。一般而言，使用超聲波模組整合於智慧型電子裝置時，係透過將手指接觸超聲波模組的上蓋或是智慧型電子裝置的螢幕保護層，而超聲波模組發送超聲波訊號至手指並且接收被指紋的波峰波谷反射回來的超聲波訊號的強弱而能夠辨識指紋。然而，超聲波模組的超聲波訊號可以藉由介質而傳遞至非與手指接觸的區域，如此將使得超聲波模組所接收的反射超聲波訊號不一定是被手指反射，故較不易辨識指紋，指紋辨識的準確度較低。

本發明一實施例提出一種晶圓級超聲波晶片模組，包含基 板、複合層、傳導材料以及底材。基板具有貫通槽，貫通槽連通基板的上表面及基板的下表面。複合層位於基板上。複合層包括超聲波體及保護層。超聲波體位於基板的上表面且貫通槽暴露出超聲波體的下表面。保護層覆蓋超聲波體及部分的基板的上表面。保護層具有開口，開口暴露出部分的超聲波體的上表面。傳導材料位於開口內且接觸超聲波體的上表面。底材位於基板的下表面且覆蓋貫通槽，以使貫通槽、超聲波體的下表面與底材的上表面之間形成空間。

本發明提出一種晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，包含形成超聲波體於基板上、形成第一保護材料層於超聲波體的上表面及基板的上表面、圖案化第一保護材料層以形成第一保護層、形成導電材料層於二線路預定區以形成二電極線路、形成第二保護層覆蓋二電極線路、在由第二保護層的上表面去除部分的第二保護層以暴露出部分的超聲波體的上表面以形成開口、覆蓋載板以遮蔽第二保護層的上表面及開口、由基板的下表面往基板的上表面去除對應超聲波體的部分基板以暴露出超聲波體的下表面、形成底材於基板的下表面，以使超聲波體的下表面與底材的上表面之間形成空間、移除載板以及於開口填入傳導材料。於此一實施例中，超聲波體包括第一電極及未與第一電極連接的第二電極。其中，第一保護層具有二線路預定區，其中二線路預定區分別暴露出第一電極的部分上表面以及第二電極的部分上表面。

綜上所述，本發明一實施例提供晶圓級超聲波晶片模組及其製造方法，其透過在保護層的開口設置傳導材料，由於超聲波訊號可以藉由傳導材料更佳地傳遞至手指，因此，更能夠達到提升指紋辨識的準確度。

100、200‧‧‧晶圓級超聲波晶片模組

110‧‧‧基板

120‧‧‧複合層

121、221‧‧‧超聲波體

122‧‧‧保護層

123‧‧‧電極線路

1211‧‧‧第一壓電層

1211’‧‧‧第一壓電材料層

1212‧‧‧第一電極

1212’‧‧‧第一電極材料層

1213‧‧‧第二壓電層

1213’‧‧‧第二壓電材料層

1214‧‧‧第二電極

1214’‧‧‧第二電極材料層

1221‧‧‧第一保護層

1222‧‧‧第二保護層

130‧‧‧傳導材料

140‧‧‧底材

150‧‧‧導體層

160‧‧‧接墊

A、B‧‧‧黏膠材料

D‧‧‧載板

E1、E2‧‧‧電極材料層

M1‧‧‧第一超聲波元件

M11‧‧‧第一壓電層

M112‧‧‧第一頂壓電層

M111‧‧‧第一底壓電層

M12‧‧‧第一電極

M2‧‧‧第二超聲波元件

M21‧‧‧第二壓電層

M211‧‧‧第二底壓電層

M212‧‧‧第二頂壓電層

M22‧‧‧第二電路

M23‧‧‧第二電極

H1‧‧‧貫通槽

H2‧‧‧開口

H3‧‧‧空間

P1、P2‧‧‧壓電材料層

V‧‧‧接觸孔

V1‧‧‧線路預定區

110a、122a、121a、1212a、1214a、1221a、1222a、221a、M12a、M21a、M22a、M23a、140a‧‧‧上表面

110b、121b、140b‧‧‧下表面

110c、120c、123c‧‧‧側表面

圖1為本發明一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的結構示意圖。

圖2為本發明另一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的結構示意圖。

圖3A至圖3N分別是本發明一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。

圖4A至圖4H分別是本發明另一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。

圖1為本發明一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的結構示意圖。請參閱圖1，晶圓級超聲波晶片模組100包括基板110、複合層120、傳導材料130以及底材140。複合層120位於基板110的上表面，底材140結合於基板110的下表面。

基板110具有一貫通槽H1，貫通槽H1連通基板110的上表面110a及下表面110b。基板110用以承載複合層120。於一實施態樣中，基板110可以是但不限於矽基板、玻璃基板、藍寶石基板、塑膠基板等。

複合層120設置於基板110上。複合層120包括超聲波體121及保護層122。超聲波體121位於基板110的上表面110a，且超聲波體121的至少一部分的下表面121b被貫通槽H1暴露而出。超聲波體121對應於貫通槽H1，換言之，超聲波體121位於貫通槽H1上。於基板110的垂直投影方向上超聲波體121的投影與貫通槽H1的投影重疊。保護層122覆蓋超聲波體121及部分的基板110的上表面110a。保護層122具有開口H2，開口 H2由保護層122的上表面122a延伸至超聲波體121的上表面121a，且暴露出部分的超聲波體121的上表面121a。於一實施態樣中，保護層122的材料例如是但不限於二氧化矽(PE-SiO₂)。

傳導材料130位於開口H2內且接觸超聲波體121的上表面121a。於一實施態樣中，傳導材料130可以是聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)。超聲波體121所產生的超聲波訊號可以藉由傳導材料130而更佳地傳遞至手指。

底材140位於基板110的下表面110b且覆蓋貫通槽H1，以使貫通槽H1、超聲波體121的下表面121b與底材140的上表面140a之間形成空間H3。於一實施態樣中，底材140可以透過黏膠材料A而設置於基板110的下表面110b。於一實施態樣中，黏膠材料A可以是雙面膠、黏性油墨或黏性塗料等。於此，超聲波體121懸空於空間H3之上，使得超聲波體121容易起振。換言之，於底材140的垂直投影方向上超聲波體121的投影與空間H3的投影重疊，且超聲波體121的下表面121b並未與底材140的上表面140a接觸。於一實施態樣中，空間H3可以為真空。於此，超聲波體121所發出的超聲波訊號(第二超聲波訊號)在真空的空間H3中會因沒有介質而不易傳導。

依此，超聲波體121所發出的朝超聲波體121的上表面121a方向傳遞的第一超聲波訊號大致係經由固體介質(保護層122及/或傳導材料130)傳遞；而超聲波體121所發出的朝底材140的方向傳遞的第二超聲波訊號大致係經由固體介質及真空空間(底材140及空間H3等)傳遞。也就是說，第一超聲波訊號的傳遞係經由同一種類的介質(固體介質)，而 第二超聲波訊號的傳遞須經由固體介質及真空空間。由於第二超聲波訊號在真空的空間H3中會因沒有介質而不易傳導，因此被手指反射後回傳的第一超聲波訊號的速度和經由空間H3的空氣並被底材140反射後回傳的第二超聲波訊號的速度不相同。於此，此整體空隙的設計能夠使得第一超聲波訊號和第二超聲波訊號的傳輸速度不同。此外，由於超聲波訊號可以藉由傳導材料130更佳地傳遞至手指，因此本發明實施例之晶圓級超聲波晶片模組能夠進而辨別出並且濾除第二超聲波訊號而僅接收第一超聲波訊號。因此，能夠達到透過第一超聲波訊號來辨識位於保護層122的上表面的手指指紋，並且避免第二超聲波訊號的干擾，進而提升指紋辨識的準確度。

超聲波體可以具有不同的實施例。於超聲波體之一實施例中，如圖1所繪示，超聲波體121包括第一壓電層1211、第一電極1212、第二壓電層1213及第二電極1214。第一壓電層1211位於基板110上，第一電極1212位於第一壓電層1211上，第二壓電層1213位於第一電極1212上，且第二電極1214位於第二壓電層1213上。其中，第二壓電層1213及第二電極1214未覆蓋出第一電極1212的部分上表面1212a。也就是說，部分的第一電極1212的上表面1212a暴露於第二壓電層1213及第二電極1214。於一實施態樣中，第一壓電層1211及第二壓電層1213的材料例如是但不限於氮化鋁(AlN)、氧化鋅(ZnO)、鋯鈦酸鉛(PZT)等壓電材料。於一實施態樣中，第一電極1212及第二電極1214的材料例如是但不限於鋁(Al)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉑(Pt)、金(Au)等導電材料。

於超聲波體另一變化實施例中，如圖2所繪示，超聲波體221包括第一超聲波元件M1及第二超聲波元件M2，於垂直基板110方向上，第一超聲波元件M1未與第二超聲波元件M2重疊。第一超聲波元件M1包括第一壓電層M11及第一電極M12。第一壓電層M11位於基板110上且第一壓電層M11具有接觸孔V。第一電極M12被包覆於第一壓電層M11內且接觸孔V暴露出第一電極M12的部分上表面M12a。第二超聲波元件M2包括第二壓電層M21、第二電路M22以及第二電極M23。第二壓電層M21位於基板110上。第二電路M22被包覆於第二壓電層M21內。第二電極M23位於第二壓電層M21的上表面M21a。第一電極M12與為第二電路M22同層且彼此分離。換言之，透過同一製程工序沉積導電材料並經由蝕刻而去除部分的導電材料層，以形成同層且彼此分離之第一電極M12與為第二電路M22。此外，保護層122的開口H2暴露出部分的第二電極M23的上表面M23a。傳導材料130位於開口H2內且接觸部分的第二電極M23的上表面M23a。於一實施態樣中，如圖2，開口H2除了暴露出超聲波體221的上表面221a及第二電極M23之外，可以更暴露出電性連接至第一電極M12的電極線路123。於另一實施態樣(圖未繪示)中，開口H2可以僅暴露出第二電極M23及超聲波體221的上表面221a。

於一實施例中，如圖1及圖2所繪示，複合層120更包括二電極線路123。保護層122包覆此二電極線路123且暴露出一部分的電極線路123，於此，此二電極線路123可用以將超聲波體121的電訊號傳遞至外界。於此實施例中，如圖1及圖2所繪示，保護層122暴露出二電極線路123的側表面123c。此二電極線路123分別位於第一電極(圖1之第一電極1212 及圖2之第一電極M12)的部分上表面(圖1之上表面1212a及圖2之上表面M12a)以及第二電極(圖1之第二電極1214及圖2之第二電極M23)的部分上表面(圖1之上表面1214a及圖2之上表面M23a)且分別電性連接第一電極1212及第二電極1214，於一實施態樣中，複合層120可以視整體電性連接需求而更包括超聲波體(超聲波體121及221)及/或其他電子元件之間電性連接的線路(圖未繪示)，例如是電路佈線、以及導電接墊等。於一實施態樣中，二電極線路123的材料可以為鋁化銅(AlCu)。

於一實施例中，如圖1及圖2所繪示，晶圓級超聲波晶片模組100或200包括導體層150及至少一接墊160。導體層150位於複合層120的側表面120c。於一實施態樣中，導體層150更可以位於複合層120的側表面120c且延伸至底材140的下表面140b，且導體層150電性連接暴露於保護層122的電極線路123的側表面123c。接墊160位於導體層150上。於此，二電極線路123可藉由導體層150而與接墊160電性連接，進而使得元件(例如超聲波體121及/或其他電子元件)可與外界電路電性連接。於一實施態樣中，接墊160可以為錫球或是凸塊。

圖3A至圖3N分別是本發明一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。請依序配合參照圖3A至圖3N。

於此以圖1之超聲波體121之製造方法為例說明。首先，如圖3A及圖3B所繪示，形成超聲波體121於基板110的上表面110a，其中超聲波體121包括第一電極1212與未和第一電極1212連接的第二電極1214。請參閱圖1及圖3A，可透過蒸鍍法(Evaporation)、化學氣相沈積法(Chemical vapor deposition，CVD)或濺鍍法(sputtering)等方 法於基板110上依序沉積壓電材料以形成第一壓電材料層1211’、沉積第一電極材料以形成第一電極材料層1212’、沉積壓電材料以形成第二壓電材料層1213’、沉積第二電極材料以形成第二電極材料層1214’。接著，如圖3B所繪示，可透過濕蝕刻及乾蝕刻製程去除部分的第二電極材料層1214’及第二壓電材料層1213’以形成第二電極1214及第二壓電層1213。可透過濕蝕刻及乾蝕刻製程去除部分的第一電極材料層1212’及第一壓電層1211’以形成第一電極1212及第一壓電層1211。其中，使第二壓電層1213及第二電極1214暴露出第一電極1212的部分上表面1212a。於此，超聲波體121包括依序堆疊於基板110上的第一壓電層1211、第一電極1212、第二壓電層1213及第二電極1214。其中，第二壓電層1213及第二電極1214未覆蓋出第一電極1212的部分上表面1212a。

接著，經由噴塗(spray)或濺鍍法等方法形成整層的第一保護材料層(圖未繪示)於超聲波體121的上表面121a及基板110的上表面110a。而後，如圖3C所繪示，經由乾蝕刻(dry etching)製程來圖案化第一保護材料層以形成第一保護層1221。其中，第一保護層1221具有二個線路預定區V1。此二線路預定區V1分別對應且暴露出第一電極1212的部分上表面1212a以及第二電極1214的部分上表面1214a。於一實施態樣中，第一保護層1221的材料例如是但不限於二氧化矽(PE-SiO₂)。

如圖3D所繪示，透過蒸鍍法、化學氣相沈積法或濺鍍法等方法於基板110上形成導電材料層於二線路預定區V1，以形成二電極線路123。於此步驟之一實施態樣中，可以透過沉積導電材料於第一保護層1221的上表面1221a、並經蝕刻製程(例如是濕蝕刻wetetching)而形成 二電極線路123。於一實施態樣中，二電極線路123的材料可以為鋁化銅(AlCu)。於一實施態樣中，可以視整體電性連接需求而更於導電材料層形成線路(圖未繪示)，亦即透過蝕刻位於第一保護層1221的上表面1221a的導電材料層來形成此些線路。其中，此些線路可用以作為超聲波體121及/或其他電子元件之間電性連接的線路，例如是電路佈線以及導電接墊等。

如圖3E所繪示，經由噴塗或濺鍍法等方法形成一第二保護層1222於二電極線路123之上，並且第二保護層1222暴露出一部分的電極線路123。於一實施態樣，第二保護層1222覆蓋於第一保護層1221的上表面1221a以及電極線路123的上表面，且暴露出電極線路123的側表面123c。於一實施態樣中，第二保護層1222的材料可以與第一保護層的材料相同，以形成保護層122。其中，保護層122包覆此二電極線路123且暴露出一部分的電極線路123，例如保護層122暴露出二電極線路123的側表面123c。於一實施態樣中，第二保護層1222的材料例如是但不限於二氧化矽(PE-SiO₂)。

如圖3F所繪示，研磨基板110的下表面110b以薄化基板110的厚度。此步驟係為選擇性的步驟。

如圖3G所繪示，由第二保護層1222的上表面1222a(亦即，保護層122的上表面122a)去除部分的第二保護層1222。經由乾蝕刻於第二保護層1222的上表面1222a(亦即，保護層122的上表面122a)去除部分的第二保護層1222以暴露出部分的超聲波體121的上表面121a，以形成一開口H2。其中，開口H2由保護層122的上表面122a延伸至超聲波體121 的上表面121a，且暴露出部分的超聲波體121的上表面121a。於一實施態樣中，如圖3G所繪示，可以更去除部分的第二保護層1222以暴露出部分的電極線路123，例如是二電極線路123的側表面123c。

如圖3H所繪示，覆蓋一載板D以遮蔽第二保護層1222的上表面1222a及開口H2。於此，載板D係用以作為保護開口H2的蓋板。此外，載板D還可以用以作為一承載基板以便於後續步驟進行。於一實施態樣中，載板D可以透過黏膠材料B而設置於第二保護層1222的上表面1222a及開口H2。載板D可以是但不限於玻璃基板和矽基板。

如圖3I所繪示，藉由研磨或是乾蝕刻由基板110的下表面110b往基板110的上表面110a去除對應超聲波體121的部分基板110以暴露出超聲波體121的下表面121b，以形成貫通槽H1。

如圖3J所繪示，形成底材140於基板110的下表面110b，以使貫通槽H1、超聲波體121的下表面121b與底材140的上表面140a之間形成空間H3。於一實施態樣中，可以透過黏膠材料A而將底材140黏置於基板110的下表面110b。於一實施態樣中，黏膠材料A可以是雙面膠、黏性油墨或黏性塗料等。於一實施態樣中，形成底材140於基板110的下表面110b的步驟可以更包括透過一個抽真空設備對空間H3進行抽真空，以使空間H3內的氣壓降低，形成一真空空間。

如圖3K所繪示，切割二電極線路123及基板110，暴露出二電極線路123的側表面123c及基板110的側表面110c。

如圖3L所繪示，透過濺鍍(Sputter)、噴鍍(spray)或是塗布等方式形成導體層150於複合層120的側表面120c。於一實施態樣 中，更可以形成導體層150於複合層120的側表面120c至底材140的下表面140b。於一實施態樣中，導體層150電性連接暴露於複合層120的二電極線路123的側表面123c。

如圖3M所繪示，形成接墊160於導體層150上。於此，二電極線路123可藉由導體層150而與接墊160電性連接，進而元件(例如超聲波體121及/或其他電子元件)可與外界電路電性連接。於一實施態樣中，接墊160可以為錫球或是凸塊，且可以透過電鍍(Electroplating)或印刷(print)等佈植錫球製程形成。

如圖3N所繪示，移除載板D，以暴露出開口H2。

請再次參閱圖1，於開口H2填入傳導材料130。於此，傳導材料130位於開口H2內且接觸超聲波體121的上表面121a。

圖4A至圖4H分別是本發明另一實施例的晶圓級超聲波晶片模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。請依序配合參照圖4A至圖4H。

於此以圖2之超聲波體221之製造方法為例說明。首先，如圖4A所繪示，於基板110上依序形成壓電材料層及一電極材料層可透過蒸鍍法、化學氣相沈積法或濺鍍法等方法於基板110上依序沉積壓電材料層以形成壓電材料層P1以及沉積電極材料以形成電極材料層E1。

如圖4B所繪示，可透過濕蝕刻製程去除部分的電極材料層E1以形彼此分離的第一電極M12及成第二電路M22。接著，可透過乾蝕刻製程去除部分的壓電材料層P1以形彼此分離的第一底壓電層M111及成第二底壓電層M211。

如圖4C所繪示，可透過蒸鍍法、化學氣相沈積法或濺鍍法 等方法於第一電極M12的上表面M12a及第二電路M22的上表面M22a依序形成另一壓電材料層P2及另一電極材料層E2。

如圖4D所繪示，可透過濕蝕刻製程去除部分的另一電極材料層E2，以形成第二電極M23。接著，可透過乾蝕刻製程去除部分的另一壓電材料層P2以形彼此分離的第一頂壓電層M112及成第二頂壓電層M212。於此，於基板110上形成第一超聲波元件M1及第二超聲波元件M2。

如圖4E所繪示，形成第一保護材料層(圖未繪示)於超聲波體121的上表面121a及基板110的上表面110a。而後，經由乾蝕刻製程來圖案化第一保護材料層以形成第一保護層1221。其中，第一保護層1221具有二個線路預定區V1，此二線路預定區V1分別對應出第一電極M12的部分上表面M12a以及暴露出第二電極M23的部分上表面M23a。接著，經由濕蝕刻製程來蝕刻第一頂壓電層M112直至暴露出第一電極M12的部分上表面M12a以形成接觸孔V，其中，接觸孔V與對應第一電極M12的線路預定區V1連通，以暴露出第一電極M12的部分上表面M12a。

如圖4F所繪示，透過蒸鍍法、化學氣相沈積法或濺鍍法等方法於基板110上形成導電材料層於二線路預定區V1與接觸孔V，以形成二電極線路123。

如圖4G所繪示，經由噴塗或濺鍍法等方法形成一第二保護層1222於二電極線路123之上。

如圖4H所繪示，由第二保護層1222的上表面1222a(亦即，保護層122的上表面122a)去除部分的第二保護層1222。經由乾蝕刻於第二保護層1222的上表面1222a(亦即，保護層122的上表面122a)去除部 分的第二保護層1222以暴露出部分的超聲波體121的上表面121a，以形成一開口H2。其中，開口H2由保護層122的上表面122a延伸至超聲波體221的上表面221a，且暴露出第二電極M23及超聲波體221的上表面221a。於一實施態樣中，如圖4H，開口H2除了暴露出超聲波體221的上表面221a及第二電極M23之外，可以更暴露出電性連接至第一電極M12的電極線路123。於另一實施態樣(圖未繪示)中，開口H2可以僅暴露出第二電極M23及超聲波體221的上表面221a。

接下來，接續進行圖3H至圖3N之步驟。由於此些步驟與前述大致相同，差別大致僅在於此實施例係為圖2之超聲體221，故於此不再贅述。

於一實施例中，超聲波體(超聲波體121及221)可以藉由超聲波訊號作為載體以將欲傳遞的聲音訊息傳遞出去。其中，超聲波訊號可以針對所處空間的某個特定區域發出聲音通知。

於一實施例中，超聲波體(超聲波體121及221)所產生的超聲波訊號會被手指指紋的波峰波谷所反射，透過被反射的超聲波信號可以辨識手指指紋的紋路。此外，或是亦可用於感應被手掌反射的超聲波訊號，以實現手勢辨識。

於一實施例中，晶圓級超聲波晶片模組100或200可以作為距離感測器、位移感測器、高度感測器或是方向感測器。超聲波體(超聲波體121及221)所產生的超聲波訊號會被物體反射，可用於測量人與晶圓級超聲波晶片模組100之間的距離、移動方向或是位移。於此，超聲波體(超聲波體121及221)可將對接近晶圓級超聲波晶片模組100或200的 物體或人體感測距離或是移動方向以產生一距離訊號或是方向訊號，於此，超聲波體(超聲波體121及221)能夠依據距離訊號或是方向訊號而針對特定的物體或人體產生超聲波訊號。

於一實施例中，晶圓級超聲波晶片模組100或200可以作為壓力感測器，例如是但不限於水壓感測器、氣壓感測器、油壓感測器。

於一實施例中，晶圓級超聲波晶片模組100或200可以作為流量計。將超聲波體(超聲波體121及221)所產生的超聲波訊號與一流體的流向夾一特定角度進行傳播。透過超聲波訊號傳播時間的變化來量測流量。當超聲波訊號傳播速度變慢時，則代表穿過流體的超聲波訊號的方向與流體的流向相反。當超聲波訊號傳播速度變快時，則代表穿過流體的超聲波訊號的方向與流體的流向相同。

綜上所述，本發明一實施例提供晶圓級超聲波晶片模組及其製造方法，其透過在保護層的開口設置傳導材料，由於超聲波訊號可以藉由傳導材料更佳地傳遞至手指，因此，更能夠達到提升指紋辨識的準確度。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，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。

Claims (11)

1. 一種晶圓級超聲波晶片模組，包括：一基板，具有一貫通槽，該貫通槽連通該基板的上表面及該基板的下表面；一複合層，位於該基板上，該複合層包括一超聲波體及一保護層，該超聲波體位於該基板的上表面且該貫通槽暴露出該超聲波體的下表面，該保護層覆蓋該超聲波體及部分的該基板的上表面，該保護層具有一開口，該開口暴露出部分的該超聲波體的上表面，其中該超聲波體包括一第一壓電層、一第一電極、一第二壓電層及一第二電極，該第一壓電層位於該基板上，該第一電極位於該第一壓電層上，該第二壓電層位於該第一電極上，該第二電極位於該第二壓電層上，且該第二壓電層及該第二電極未覆蓋出該第一電極的部分上表面；一傳導材料，位於該開口內且接觸該超聲波體的上表面；以及一底材，位於該基板的下表面且覆蓋該貫通槽，以使該貫通槽、該超聲波體的下表面與該底材的一上表面之間形成一空間。
2. 一種晶圓級超聲波晶片模組，包括：一基板，具有一貫通槽，該貫通槽連通該基板的上表面及該基板的下表面；一複合層，位於該基板上，該複合層包括一超聲波體及一保護層，該超聲波體位於該基板的上表面且該貫通槽暴露出該超聲波體的下表面，該保護層覆蓋該超聲波體及部分的該基板的上表面，該保護層具有一開口，該開口暴露出部分的該超聲波體的上表面，其中該超聲波體包括一第一超 聲波元件及一第二超聲波元件，該第一超聲波元件包含一第一壓電層及一第一電極，其中該第一壓電層位於該基板上，該第一壓電層具有一接觸孔，該第一電極被包覆於該第一壓電層內，且該接觸孔暴露出該第一電極的部分上表面，該第二超聲波元件，於垂直該基板方向上該第二超聲波元件未與該第一超聲波元件重疊，該第二超聲波元件包括一第二壓電層、一第二電路及一第二電極，其中該第二壓電層位於該基板上，該第二壓電層與該第一壓電層為同層且彼此分離，該第二電路被包覆於該第二壓電層內，該第二電路與該第一電極為同層且彼此分離，該第二電極位於該第二壓電層上，其中該開口至少暴露出該第二電極，該傳導材料接觸該第二電極的上表面；一傳導材料，位於該開口內且接觸該超聲波體的上表面；以及一底材，位於該基板的下表面且覆蓋該貫通槽，以使該貫通槽、該超聲波體的下表面與該底材的一上表面之間形成一空間。
3. 如請求項1或2所述之晶圓級超聲波晶片模組，其中該複合層更包括二電極線路，該保護層包覆該二電極線路，且該二電極線路分別位於該第一電極的部分上表面以及該第二電極的部分上表面，該二電極線路且分別電性連接該第一電極及該第二電極。
4. 如請求項3所述之晶圓級超聲波晶片模組，更包括一導體層及至少一接墊，該導體層位於該複合層的側表面至該底材的下表面，該導體層與該二電極線路電性連接，且該至少一接墊位於該導體層上。
5. 如請求項1或2所述之晶圓級超聲波晶片模組，其中該傳導材料為聚二甲基矽氧烷。
6. 一種晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，包括：形成一超聲波體於一基板上，其中該超聲波體包括一第一電極及未與該第一電極連接的一第二電極；形成一第一保護材料層於該超聲波體的上表面及該基板的上表面；圖案化該第一保護材料層以形成一第一保護層，其中該第一保護層具有二線路預定區，其中該二線路預定區分別暴露出該第一電極的部分上表面以及該第二電極的部分上表面；形成一導電材料層於該二線路預定區以形成二電極線路；形成一第二保護層覆蓋該二電極線路；在由該第二保護層的上表面去除部分的該第二保護層以暴露出部分的該超聲波體的上表面，以形成一開口；覆蓋一載板以遮蔽該第二保護層的上表面及該開口；由該基板的下表面往該基板的上表面去除對應該超聲波體的部分該基板以暴露出該超聲波體的下表面；形成一底材於該基板的下表面，以使該超聲波體的下表面與該底材的一上表面之間形成一空間；移除該載板；以及於該開口填入一傳導材料。
7. 如請求項6所述之晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，其中形成該超聲波體於該基板上的步驟包括：於該基板上依序形成一第一壓電材料層、一第一電極材料層、一第二壓電材料層及一第二電極材料層；以及 去除部分的該第一壓電材料層、該第一電極材料層、該第二壓電材料層及該第二電極材料層，以形成一第一壓電層、一第一電極、一第二壓電層及一第二電極，其中該第二壓電層及該第二電極暴露出該第一電極的部分上表面。
8. 如請求項6所述之晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，其中形成該超聲波體於該基板上的步驟包括：於該基板上依序形成一壓電材料層及一電極材料層；去除部分的該電極材料層，以形成彼此分離的一第一電極及一第二電路；去除部分的該壓電材料層，以形成彼此分離的一第一底壓電層及一第二底壓電層；於該第一電極的上表面及該第二電路的上表面依序形成另一壓電材料層及另一電極材料層；去除部分的該另一電極材料層，以形成一第二電極；以及去除部分的該另一壓電材料層，以形成彼此分離的一第一頂壓電層及一第二頂壓電層，其中，該開口至少暴露出該第二電極，該傳導材料接觸該第二電極的上表面。
9. 如請求項6所述之晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，更包括：於形成一第二保護層於該導電材料層的上表面之後，研磨該基板的下表面以薄化該基板的厚度。
10. 如請求項6所述之晶圓級超聲波晶片模組的製造方法， 其中形成一底材於該基板的下表面的步驟更包括：對該空間進行抽真空。
11. 如請求項6所述之晶圓級超聲波晶片模組的製造方法，更包括：切割該二電極線路及該基板，以暴露出該二電極線路的側表面及該基板的側表面；形成一導體層於該複合層的側表面至該底材的下表面；以及形成至少一接墊於該導體層上，其中該導體層電性連接該二電極線路及該接墊。