[发明专利]超声波指纹传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种制造超声波指纹传感器的方法，包括：

形成CMOS电路；以及

在所述CMOS电路上形成超声波换能器，所述CMOS电路与所述超声波换能器连接，用于驱动所述超声波换能器和处理所述超声波换能器产生的检测信号，

其中，形成超声波换能器的步骤包括：

形成模板层；

在所述模板层中形成第一开口；

在所述模板层上形成第一停止层，所述第一停止层共形地覆盖所述模板层；

在所述第一停止层上形成牺牲层，所述牺牲层填充所述第一开口；

在所述第一停止层和所述牺牲层上形成第二停止层，所述第二停止层覆盖所述牺牲层；

在所述第二停止层上形成压电叠层；

形成穿过所述压电叠层到达所述牺牲层的至少一个第二开口；以及

经由所述至少一个第二开口去除所述牺牲层形成空腔，

其中，所述第一停止层和所述第二停止层共同围绕所述空腔。

2.根据权利要求1所述的方法，在形成空腔之后，还包括：

在所述压电叠层上采用涂覆法形成密封层，以封闭所述至少一个第二开口。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述密封层由选自聚对二甲苯、聚酰亚胺、氧化铝、氮化铝、氧化硅和氮化硅中的任一种组成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成CMOS电路的步骤包括：

在衬底上形成至少一个晶体管；以及

在所述至少一个晶体管上形成布线层和层间介质层，

其中，所述层间介质层覆盖所述布线层。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成压电叠层的步骤包括：

在所述第二停止层上形成第一电极；

在所述第一电极上形成压电层；以及

在所述压电层上形成第二电极，

其中，所述第一电极和所述第二电极分别接触所述压电层的下表面和上表面。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述压电叠层与所述CMOS电路之间的电连接的步骤包括：

形成分别从所述第一电极和所述第二电极延伸至所述布线层的第一导电通道和第二导电通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一导电通道从所述压电层的上表面穿过所述压电层到达所述第一电极。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述第一导电通道和所述第二导电通道的步骤包括：

在形成所述压电层之后，形成从所述压电层上表面到达所述布线层的第一通孔和第二通孔；

在所述第一通孔和所述第二通孔的侧壁上形成绝缘衬里；

在所述压电层表面形成导电层，使得所述导电层填充所述第一通孔和所述第二通孔；以及

将所述导电层图案化形成所述第一导电通道和所述第二导电通道。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一电极经由穿过所述压电层的第三通孔与所述第一导电通道彼此连接，所述第二电极由所述导电层图案化形成，并且与所述第二导电通道彼此连接。

10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述CMOS电路包括至少一个晶体管，所述压电层经由所述第一电极、所述第二电极、所述第一导电通道、所述第二导电通道和所述布线层连接至所述至少一个晶体管。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述压电层由选自氮化铝、偏聚氟乙烯、偏聚氟乙烯-三氟乙烯、锆钛酸铅压电陶瓷、铌酸锂压电陶瓷中的任意一种组成。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成所述第二停止层的步骤和形成所述第一的步骤之间，还包括：在所述第二停止层上形成种子层，其中，所述压电层和所述种子层分别为氮化铝。