[发明专利]电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法

说明书

本申请实施例提供了一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法，该方法括：在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；在第一压电层顶部形成第一平面电极；在第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；在第二压电层顶部形成第二平面电极；在基底层上形成谐振空腔，并在谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；第一平面电极、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波发射；第三平面电极、第一压电层、第二压电层和第二平面电极用于实现超声波接收；将第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置。本申请实施例可提高超声波指纹识别装置的回路效率和识别灵敏度。

技术领域

本申请涉及超声波指纹识别技术领域，尤其是涉及一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法。

背景技术

在超声波指纹识别技术中，超声波指纹识别装置的主要功能是将激励信号转化为超声波并朝垂直指纹的方向定向发射，同时接收指纹反射回的超声波，并将其转化为相应的电信号。因此，超声波指纹识别装置的设计非常关键。

在超声波指纹识别装置的设计中，压电材料的制备同样是一项关键点。目前所选用的压电材料一般为AlN、锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer，简称PZT)或有机压电材料聚氟乙烯(PVF)等。相对而言，PZT具有良好的发送效率(即具有良好的压电效应)，但PZT的接收效率(即具有良好的逆压电效应)较小。而AlN和PVF等材料具有更好的接收效率，但发送效率却不如PZT。

在现有的超声波指纹识别装置的制造技术中，一般根据实际应用场景，从中选择一种压电材料来完成超声波指纹识别装置的设计。比如对于一些发送和接收设备分离的应用情况，可以选择PZT做为发送敏感元件，而选择AlN或PVF做为接收敏感元。

然而，在超声波指纹识别技术中，超声波指纹识别装置则需要同时具有发送和接收功能。因此，目前采用单独一种的压电材料的超声波指纹识别装置的方案，往往容易造成回路效率(回路效率＝发送效率×接收效率)偏低，从而制约了超声波指纹识别装置的识别灵敏度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电子设备、超声波指纹识别装置及其制造方法，以提高超声波指纹识别装置的回路效率，从而提高超声波指纹识别装置的识别灵敏度。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种超声波指纹识别装置的制造方法，包括：

在基底层顶部形成具有特定压电应变常数的第一压电层；

在所述第一压电层顶部形成第一平面电极；

在所述第一平面电极顶部形成具有特定压电电压常数的第二压电层；

在所述第二压电层顶部形成第二平面电极；

在所述基底层上形成谐振空腔，并在所述谐振空腔内形成第三平面电极，以形成第一器件；所述第一平面电极、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波发射；所述第三平面电极、所述第一压电层、所述第二压电层和所述第二平面电极用于实现超声波接收；

将所述第一器件与配合的半导体器件进行集成，以形成超声波指纹识别装置优选的，在所述基底层顶部形成第一压电层的工艺包括淀积工艺。

优选的，所述在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，包括：

对所述第一压电层进行图形化，以形成第一接触沟槽；

通过淀积工艺在所述第一压电层顶部形成第一平面电极，并在所述第一接触沟槽内形成第一导电部件。

优选的，在所述基底层顶部形成第二压电层的工艺包括淀积工艺。

优选的，在所述第二压电层顶部形成第二平面电极的工艺包括淀积工艺。