[发明专利]晶圆级超声波装置及其制造方法

说明书

本申请至少提供一种晶圆级超声波装置，包括复合层、第一导电层、第二导电层、底座、第一电性连接区及第二电性连接区。复合层包含超声波元件及保护层，超声波元件包含第一电极及第二电极，保护层覆盖超声波元件，并具有第一连通道及第二连通道，分别对应于第一电极及第二电极。第一导电层及第二导电层分别位于第一连通道及第二连通道连接第一电极及第二电极。底座包含开口，开口与保护层形成密闭空腔。第一电性连接区及第二电性连接区中分别填入金属材料电性连接第一导电层及第二导电层。上述技术方案可以清楚地分辨信号的传递方向。

技术领域

本申请涉及超声波传递技术领域，尤其涉及一种晶圆级超声波装置及其制造方法。

背景技术

随着智能型手机的发展，配合应用程序的发展，对于个人生活所覆盖的范围越来越大。例如，现今的智能型手机已经大量应用在移动支付、电子钥匙等，许多个人重要的信息都储存于智能型手机之中。因此，一旦智能型手机遗失，很有可能被盗用，而造成重大的损失。

因此，除了一般密码的设定外，现今许多的功能，例如脸部辨识、虹膜辨识、指纹辨识等以个人特征来辅助加密的方式均已发展出，然而，现今以指纹辨识最常使用，但仍有辨识的准确度不精确的问题。

目前的指纹辨识技术，通过将手指接触超声波模组的上盖或是智能型电子装置的屏幕保护层，利用超声波模组发送超声波讯号至手指并且接收被指纹的波峰波谷反射回来的超声波讯号的强弱而能够辨识指纹。然而，超声波模组的超声波讯号可以藉由介质而传递至非与手指接触的区域，如此将使得超声波模组所接收的反射超声波讯号不一定是被手指反射，故较不易辨识指纹。

发明内容

为了解决前述的问题，在此提出一种晶圆级超声波装置，其包括复合层、第一导电层、第二导电层、底座、第一电性连接区及第二电性连接区。复合层包含超声波元件及保护层，超声波元件包含第一电极及第二电极，第一电极及第二电极不连接。保护层覆盖超声波元件，并具有第一连通道及第二连通道，第一连通道的一端对应于第一电极、第二连通道的一端对应于第二电极。第一导电层位于第一连通道中并电性连接第一电极，且部分的第一导电层曝露于该保护层。第二导电层位于第二连通道中，并电性连接第二电极，且部分的第二导电层曝露于保护层。底座与保护层连接，底座包含开口，开口与保护层形成密闭空腔。第一电性连接区中填入金属材料电性连接第一导电层。第二电性连接区中填入金属材料电性连接第二导电层。

在一些实施例中，超声波元件包括第一压电层、第一电极、第二压电层、以及第二电极。第一电极位于第一压电层上，第二压电层位于第一电极上、第二电极位于第二压电层上，且第二压电层及第二电极未完全覆盖出第一电极。

更详细地，在一些实施例中，保护层包含第一保护层及第二保护层。第一保护层覆盖超声波元件，并曝露出部分的第一电极的及部分的第二电极。第一导电层及第二导电层位于第一保护层上，分别连接第一电极及第二电极。第二保护层覆盖第一导电层、第二导电层及第一保护层，并曝露出部分的第一导电层及部分的第二导电层。

在一些实施例中，超声波元件包括第一超声波单元及第二超声波单元。第一超声波单元包括第一压电层及第一电极，第一压电层包覆第一电极，且第一压电层具有接触孔，以暴露出部分的第一电极。第二超声波单元垂直基板方向未与第一超声波单元重叠，第二超声波单元包含第二压电层、第二电路层及第二电极，第二压电层与第一压电层为同层且彼此分离，第二电路层被包覆于第二压电层内，第二电路层与第一电极为同层且彼此分离，第二电极位于第二压电层上。

进一步地，在一些实施例中，保护层包含第一保护层及第二保护层。第一保护层覆盖第一超声波单元及第二超声波单元，第一保护层具有第一连通孔及第二连通孔，第一连通孔连通接触孔，第二连通孔曝露出第二电极的一部分。第一导电层填入接触孔及第一连通孔中并连接第一电极，第二导电层填入第二连通孔的一部分中并连接第二电极，第二保护层覆盖第一导电层、第二导电层、第一保护层及第二电极，并曝露出部分的第一导电层及部分的第二导电层。