指纹识别模组及其形成方法、电子设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112115758A(43)申请公布日2020.12.22(21)申请号202010266613.5(22)申请日2020.04.07(71)申请人中芯集成电路（宁波）有限公司地址315800浙江省宁波市北仑区小港街道安居路335号3幢、4幢、5幢(72)发明人石虎刘孟彬向阳辉(74)专利代理机构上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31327代理人高静(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)权利要求书3页说明书16页附图3页(54)发明名称指纹识别模组及其形成方法、电子设备(57)摘要一种指纹识别模组及其形成方法、电子设备，形成方法包括：提供衬底；在衬底上形成多个分立的牺牲层；在牺牲层上形成压电换能器，包括第一电极、位于第一电极上的压电层以及位于压电层上的第二电极，压电层用于根据信号处理电路提供的信号产生振动，形成用于指纹识别的超声波；形成露出牺牲层部分顶部的释放孔；采用灰化工艺，通过释放孔去除牺牲层形成空腔。本发明实施例采用灰化工艺去除牺牲层，在气相条件下实现对牺牲层的释放，有利于减小牺牲层的残留、易于将牺牲层去除干净，且去除牺牲层的工艺对压电换能器的影响小；而且，本发明实施例直接在衬底上形成空腔，不需额外消耗一片承载基底，有利于降低工艺成本、实现指纹识别模组的量产化。CN112115758ACN112115758A权利要求书1/3页1.一种指纹识别模组的形成方法，其特征在于，包括：提供具有信号处理电路的衬底；在所述衬底上形成多个分立的牺牲层；在所述牺牲层上形成压电换能器，所述压电换能器包括第一电极、位于所述第一电极上的压电层、以及位于所述压电层上的第二电极，所述压电层用于根据所述信号处理电路提供的信号产生振动，形成用于指纹识别的超声波；在所述牺牲层上形成露出所述牺牲层部分顶部的释放孔；采用灰化工艺，通过所述释放孔去除所述牺牲层，形成空腔。2.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述压电换能器的步骤中，所述压电换能器覆盖所述牺牲层的顶面和侧壁。3.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料包括无定形碳、聚酰亚胺或环氧树脂。4.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述牺牲层的步骤包括：形成覆盖所述衬底的牺牲材料层；图形化所述牺牲材料层，位于所述衬底上的剩余牺牲材料层作为所述牺牲层。5.如权利要求4所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺，图形化所述牺牲材料层。6.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述第一电极、所述压电层以及所述第二电极的工艺包括物理气相沉积工艺。7.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，所述灰化工艺采用的气体包括氧气。8.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述释放孔的步骤包括：在所述压电换能器上形成掩膜层，所述掩膜层中形成有位于所述牺牲层上方的开孔；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述开孔下方的压电换能器，形成所述释放孔；所述指纹识别模组的形成方法还包括：在采用灰化工艺，通过所述释放孔去除所述牺牲层的步骤中，去除所述掩膜层。9.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述释放孔的步骤中，所述释放孔贯穿所述第一电极、压电层以及第二电极且露出所述牺牲层的部分顶部；或者，所述释放孔贯穿所述第一电极、压电层和第二电极中的一个或两个且露出所述牺牲层的部分顶部。10.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，在所述衬底上形成牺牲层之前，所述指纹识别模组的形成方法还包括：在所述衬底上形成刻蚀停止层。11.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，形成所述空腔后，所述指纹识别模组的形成方法还包括：在所述压电换能器上形成钝化层，所述钝化层密封所述释放孔。12.如权利要求1所述的指纹识别模组的形成方法，其特征在于，所述提供衬底的步骤中，所述衬底还包括与所述信号处理电路电连接的第一连接端和第二连接端；形成所述牺牲层的步骤中，所述牺牲层露出所述第一连接端和第二连接端；形成所述压电换能器的步骤中，所述第一电极还覆盖所述牺牲层的侧壁且延伸覆盖于2CN112115758A权利要求书2/3页所述第一连接端上，所述第一电极露出所述第二连接端；所述压电层还覆盖位于所述第一连接端上的第一电极、以及位于所述牺牲层之间的衬底；所述第二电极还延伸覆盖位于所述第二连接端上方的压电层，且露出位于所述第一连接端上方的压电层；形成所述空腔后，所述指纹识别模组的形成方法还包括：形成贯穿所述压电层和第一电极且露出所述第一连接端的第一导电通孔、以及形成贯穿所述第二电极和压电层且露出所