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CN111241867B - 具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块及其制造方法 - Google Patents

具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块及其制造方法 Download PDF

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CN111241867B CN201811429713.4A CN201811429713A CN111241867B CN 111241867 B CN111241867 B CN 111241867B CN 201811429713 A CN201811429713 A CN 201811429713A CN 111241867 B CN111241867 B CN 111241867B
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Peking University Shenzhen Graduate School
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Abstract

一种具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块，包含基板、复合层、以及底材，基板具有贯通槽，贯通槽连通基板的上表面及基板的下表面，复合层位于基板上，复合层包括超声波体及保护层，超声波体位于基板的上表面且贯通槽暴露出超声波体的下表面，保护层覆盖超声波体及部分的基板的上表面，复合层具有沟槽，沟槽连通保护层的上表面、保护层的下表面及贯通槽，且沟槽围绕超声波体周围的一部分且超声波体对应于贯通槽，底材位于基板的下表面且覆盖贯通槽，以使贯通槽、超声波体的下表面与底材的一上表面之间形成空间，空间连通沟槽。

Description

具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种超声波传递的技术，特别是指一种具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块及其制造方法。
背景技术
随着科技的发展，移动电话、个人笔记本电脑或平板等智能型电子装置已经成为了生活中必备的工具，大众已习惯将重要信息或是个人资料储存于智能型电子装置内部，而这些智能型电子装置的功能或应用程序也越往个人化的方向发展。为避免重要信息遗失或遭到盗用等情况，如今智能型电子装置已广泛地采用于指纹辨识来识别其使用者。
目前已经将超声波指纹识别技术应用于智能型电子装置。一般而言，使用超声波模块整合于智能型电子装置时，是通过将手指接触超声波模块的上盖或是智能型电子装置的屏幕保护层，而超声波模块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，超声波模块的超声波讯号可以通过介质而传递至未与手指接触的区域，如此将使得超声波模块所接收的反射超声波讯号不一定是被手指反射的，因此，较不易辨识指纹。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块及其制造方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
本发明一实施例提出一种具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块，包含基板、复合层、以及底材；基板具有贯通槽，贯通槽连通基板的上表面及基板的下表面；复合层位于基板上；复合层包括超声波体及保护层；超声波体位于基板的上表面且贯通槽暴露出超声波体的下表面；保护层覆盖超声波体及部分的基板的上表面；复合层具有沟槽，沟槽连通保护层的上表面、保护层的下表面及贯通槽，且沟槽围绕超声波体周围的一部分且超声波体对应于贯通槽；底材位于基板的下表面且覆盖贯通槽，以使贯通槽、超声波体的下表面与底材的一上表面之间形成空间，空间连通沟槽。
本发明提出一种晶圆级超声波芯片模块的制造方法，包含在基板上形成超声波体、在超声波体的上表面及基板的上表面形成第一保护材料层、图案化第一保护材料层以形成第一保护层、在第一保护层的上表面、两个线路预定区及移除结构预定区形成导电材料层两个线路预定区以形成线路层、两条电极线路及移除结构、在所述线路层、两条电极线路及移除结构上形成第二保护层两条电极线路、从第二保护层的对应移除结构的上表面去除部分的第二保护层、移除结构以及部分的基板、从基板的下表面往基板的上表面去除对应超声波体的部分基板以暴露出超声波体的下表面以及在基板的下表面形成底材。在该实施例中，超声波体包括依序堆栈在基板上的第一压电层、第一电极、第二压电层及第二电极，其中第二压电层及第二电极未覆盖出第一电极的部分上表面。其中第一保护层具有两个线路预定区及移除结构预定区，其中两个线路预定区分别暴露出第一电极的部分上表面以及第二电极的部分上表面，移除结构预定区围绕超声波体周围的一部分且暴露出基板的部分上表面。
综上所述，本发明一实施例提供晶圆级超声波芯片模块及其制造方法，其通过在超声波体周围的一部分形成沟槽且在超声波体的下方形成空间，且此空间与沟槽连通以形成一整体空隙。依此，通过此整体空隙的设计来使得朝超声波体的上表面方向传递的超声波讯号及朝底材的方向传递的超声波讯号的传递速度不同，以区别不同方向的超声波讯号。通过滤除朝底材的方向传递的超声波讯号，即可通过接收超声波体的上表面方向传递的超声波讯号来辨识位于保护层上的手指指纹，通过避免接收第二超声波讯号而影响辨识指纹图案，进而提升指纹辨识的准确度。本发明另一实施例是在保护层的开口设置传导材料，由于超声波讯号可以通过传导材料更佳地传递至手指，因此还可以区别不同方向的超声波讯号，因此，更能够达到提升指纹辨识的准确度。
附图说明
图1为本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的结构示意图。
图2A为本发明另一实施例的晶圆级超声波芯片模块的结构示意图。
图2B为本发明又一实施例的晶圆级超声波芯片模块的结构示意图。
图3A至图3N分别是本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的制造方法在各步骤所形成的示意图。
图4A至图4C分别是本发明另一实施例的晶圆级超声波芯片模块的制造方法在各步骤所形成的示意图。
图5为本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的俯视示意图。
附图标记说明：
100、200、200’ 晶圆级超声波芯片模块
110 基板
120 复合层
121 超声波体
122 保护层
123 线路层
124 电极线路
1211 第一压电层
1211’ 第一压电材料层
1212 第一电极
1212’ 第一电极材料层
1213 第二压电层
1213’ 第二压电材料层
1214 第二电极
1214’ 第二电极材料层
1221 第一保护层
1222 第二保护层
125 移除结构
130 底材
140 导体层
150 接垫
160 传导材料
170 另一超声波组件
A、B 黏胶材料
C 电路布线
D 载板
H1 贯通槽
H2 沟槽
H21 上部沟槽
H22 中部沟槽
H23 下部沟槽
H3 空间
H4 开口
V1 线路预定区
V2 移除结构预定区
110a、122a、121a、123a、130a、1212a、1214a、1221a、1222a 上表面
110b、121b、122b、130b 下表面
110c、123c 侧表面
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
图1为本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的结构示意图。请参阅图1，晶圆级超声波芯片模块100包括基板110、复合层120以及底材130。复合层120位于基板110的上表面110a，底材130结合在基板110的下表面110b。
基板110具有一贯通槽H1，贯通槽H1连通基板110的上表面111a及下表面111b。基板110用以承载复合层120。在一具体示例中，基板110可以是硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板、塑料基板等。
复合层120设置在基板110上。复合层120包括超声波体121及保护层122。超声波体121位于基板110的上表面110a，且超声波体121的至少一部分的下表面121b被贯通槽H1暴露而出。保护层122覆盖超声波体121及部分的基板110的上表面110a。复合层120具有沟槽H2，沟槽H2连通保护层122的上表面122a、保护层122的下表面122b及贯通槽H1。超声波体121对应于贯通槽H1，且沟槽H2围绕超声波体121周围的一部分，而超声波体121周围的另一部分(未被沟槽H2围绕的部分)与保护层122连接。由此，沟槽H2可以避免超声波体121的超声波讯号和其他电子组件(图未绘示)的讯号相互干扰。超声波体121对应于贯通槽H1，换言之，超声波体121位于贯通槽H1上且悬浮连接于保护层122。在基板110的垂直投影方向上超声波体121的投影与贯通槽H1的投影重叠。在一具体示例中，保护层122的材料例如是但不限于二氧化硅(PE-SiO2)。
底材130位于基板110的下表面110b且覆盖贯通槽H1，以使贯通槽H1、超声波体121的下表面121b与底材130的上表面130a之间形成空间H3，且空间H3连通沟槽H2。在一具体示例中，底材130可以通过黏胶材料A而设置于基板110的下表面110b。在一具体示例中，黏胶材料A可以是双面胶、黏性油墨或黏性涂料等。由此，超声波体121悬浮地位于空间H3上，使得超声波体121容易起振。换言之，在底材130的垂直投影方向上超声波体121的投影与空间H3的投影重叠，且超声波体121的下表面121b并未与底材130的上表面130a接触。
依此，超声波体121所发出的朝超声波体121的上表面121a方向传递的第一超声波讯号大致经由固体介质(保护层122)传递；而超声波体121所发出的朝底材130的方向传递的第二超声波讯号大致经由气体介质及/或固体介质(空间H3及/或底材130等)传递。也就是说，第一超声波讯号的传递经由同一种类的介质(固体介质)，而第二超声波讯号的传递须经由不同种类的介质(气体介质及固体介质)。依此，被手指反射后回传的第一超声波讯号的速度和经由空间H3的空气并被底材130反射后回传的第二超声波讯号的速度不相同。由此，此整体空隙的设计能够使得第一超声波讯号和第二超声波讯号的传输速度不同，进而辨别出并且滤除第二超声波讯号而仅接收第一超声波讯号。因此，能够达到通过第一超声波讯号来辨识位于保护层122的上表面的手指指纹，并且避免第二超声波讯号的干扰，进而提升指纹辨识的准确度。此外，由于沟槽H2围绕超声波体121周围的一部分，因此沟槽H2可以避免超声波体121的超声波讯号和其他电子组件的讯号相互干扰，进而更佳地提升指纹辨识的准确度。
在另一实施例中，如图2A所示，保护层122具有开口H4，开口H4由保护层122的上表面122a延伸至超声波体121的上表面121a，且暴露出部分的超声波体121的上表面121a。晶圆级超声波芯片模块200还包括传导材料160，传导材料160位于开口H4内且接触超声波体121的上表面121a。在一具体示例中，传导材料160可以是聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)。超声波讯号可以通过传导材料160而更佳地传递至手指。依此，超声波体121所发出的朝超声波体121的上表面121a方向传递的第一超声波讯号大致经由固体介质(保护层122及传导材料160等)传递；而超声波体121所发出的朝底材130的方向传递的第二超声波讯号大致经由气体介质及/或固体介质(底材130、空间H3等)传递。也就是说，第一超声波讯号的传递经由同一种类的介质(固体介质)，而第二超声波讯号的传递须经由不同种类的介质(气体介质及固体介质)。由于超声波讯号可以通过传导材料160更佳地传递至手指，因此，能够更好辨别出并且滤除第二超声波讯号而仅接收第一超声波讯号，因此，更能够达到提升指纹辨识的准确度。
在一变型实施例中，如图2B所示，晶圆级超声波芯片模块200’可以还包括一上盖270，上盖270可以覆盖在晶圆级超声波芯片模块200’的传导材料160上以及覆盖沟槽H2。不过，在又一变型实施例中，晶圆级超声波芯片模块100也可以还包括上盖，上盖可以覆盖在晶圆级超声波芯片模块100的沟槽H2(图未绘示)上。
在一实施例中，如图1、图2A及图2B所示，超声波体121包括第一压电层1211、第一电极1212、第二压电层1213及第二电极1214。第一压电层1211位于基板110上，第一电极1212位于第一压电层1211上，第二压电层1213位于第一电极1212上，且第二电极1214位于第二压电层1213上。其中，第二压电层1213及第二电极1214未覆盖出第一电极1212的部分上表面1212a。也就是说，部分的第一电极1212的上表面1212a暴露于第二压电层1213及第二电极1214。在一具体示例中，第一压电层1211及第二压电层1213的材料例如是但不限于氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)等压电材料。在一具体示例中，第一电极1212及第二电极1214的材料例如是但不限于铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、金(Au)等导电材料。
在一实施例中，如图1、图2A及图2B所示，复合层120还包括线路层123及两条电极线路124。保护层122包覆线路层123且暴露出线路层123的侧表面(如图1所示)，由此线路层123可以与外界电路电性连接。此两条电极线路124分别位于第一电极1212的部分上表面1212a以及第二电极1214的部分上表面1214a，且此两条电极线路124被保护层122包覆。在一具体示例中，此两条电极线路124可以视整体电性连接需求而与至少部分的线路层123电性连接，由此，线路层123可以将两条电极线路124及超声波体121的电讯号传递至外界。在一具体示例中，线路层可以为超声波体121及/或其他电子组件之间电性连接的线路，例如是电路布线、以及导电接垫等。在另一具体示例中，线路层123可以为其他电子组件。在一具体示例中，线路层123及两条电极线路124的材料可以为铝化铜(AlCu)。
在一实施例中，如图1、图2A及图2B所示，晶圆级超声波芯片模块100包括导体层140及至少一接垫150。导体层140位于线路层123的侧表面123c。在一具体示例中，导体层140还可以位于线路层123的侧表面123c且延伸至底材130的下表面130b，且导体层140电性连接暴露于保护层122的线路层123的侧表面123c。接垫150位于导体层140上。由此，线路层123可通过导体层140而与接垫150电性连接，进而使得组件(例如超声波体121及/或其他电子组件)可与外界电路电性连接。在一具体示例中，接垫150可以为锡球或是凸块。
图3A至图3N分别是本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的制造方法在各步骤所形成的示意图。请依序配合参照图3A至图3N。
首先，如图3A及图3B所示，在基板110的上表面110a形成超声波体121，其中超声波体121包括第一电极1212与未和第一电极1212连接的第二电极1214。详细来说，如图3A所示，可通过蒸镀法(Evaporation)、化学气相沉积法(Chemical vapor deposition，CVD)或溅镀法(sputtering)等方法在基板110上依序沉积压电材料以形成第一压电材料层1211’、沉积第一电极材料以形成第一电极材料层1212’、沉积压电材料以形成第二压电材料层1213’、沉积第二电极材料以形成第二电极材料层1214’。接着，如图3B所示，可通过湿蚀刻及干蚀刻制程去除部分的第二电极1214材料层’及第二压电材料层1213’以形成第二电极1214及第二压电层1213。可通过湿蚀刻及干蚀刻制程去除部分的第一电极材料层1212’及第一压电材料层1211’以形成第一电极1212及第一压电层1211。其中，使第二压电层1213及第二电极1214暴露出第一电极1212的部分上表面1212a。由此，超声波体121包括依序堆栈在基板110上的第一压电层1211、第一电极1212、第二压电层1213及第二电极1214。其中，第二压电层1213及第二电极1214未覆盖出第一电极1212的部分上表面1212a。
接着，经由喷涂(spray)或溅镀法等方法在超声波体121的上表面121a及基板110的上表面110a形成整层的第一保护材料层(图未绘示)。然后，如图3C所示，经由干蚀刻(dryetching)制程来图案化第一保护材料层以形成第一保护层1221。其中，第一保护层1221具有两个线路预定区V1及一移除结构预定区V2。此两个线路预定区V1分别对应且暴露出第一电极1212的部分上表面1212a以及第二电极1214的部分上表面1214a。移除结构预定区V2围绕超声波体121周围的一部分且暴露出基板110的部分上表面110a。在一具体示例中，第一保护层1221的材料例如是但不限于二氧化硅(PE-SiO2)。
如图3D所示，通过蒸镀法、化学气相沉积法或溅镀法等方法在基板110上形成导电材料层在第一保护层1221的上表面1221a、两个线路预定区V1及移除结构预定区V2，以形成线路层123、两条电极线路124及移除结构125。在此步骤的一具体示例中，可以通过沉积导电材料并经蚀刻制程(例如是湿蚀刻wet etching)而形成线路层123、两条电极线路124及移除结构125。在一具体示例中，线路层123、两条电极线路124及移除结构125的材料可以为铝化铜(AlCu)。
如图3E所示，经由喷涂或溅镀法等方法在线路层123、两条电极线路124及移除结构125上形成一第二保护层1222两条电极线路。在一具体示例中，第二保护层1222的材料可以与第一保护层的材料相同，以形成保护层122。在一具体示例中，第二保护层1222的材料例如是但不限于二氧化硅(PE-SiO2)。
如图3F所示，研磨基板110的下表面110b以薄化基板110的厚度。此步骤为选择性的步骤。
接下来，从第二保护层1222的对应移除结构125的上表面1222a(也即，保护层122的上表面122a)去除部分的第二保护层1222、移除结构125以及部分的基板110。以下详细叙述，请参阅图3G至图3I。
如图3G所示，经由干蚀刻在第二保护层1222的对应移除结构125的上表面1222a(也即，保护层122的上表面122a)去除部分的第二保护层1222，以形成上部沟槽H21。其中，上部沟槽H21由第二保护层1222的上表面1222a延伸至移除结构125的顶端，且上部沟槽H21暴露出移除结构125。
如图3H所示，经由湿蚀刻从上部沟槽H21去除移除结构125，以形成中部沟槽H22。其中，中部沟槽H22连通上部沟槽H21且延伸至基板110的上表面110a，并暴露基板110的上表面110a。
如图3I所示，经由干蚀刻从中部沟槽H22内去除部分的基板110，以形成连通中部沟槽H22的下部沟槽H23。其中，下部沟槽H23并未贯穿基板110。
如图3J所示，通过研磨或是干蚀刻从基板110的下表面110b往基板110的上表面110a去除对应超声波体121的部分基板110以暴露出超声波体121的下表面121b，以形成贯通槽H1。详细而言，由于形成下部沟槽H23能使得对应下位沟槽H23处的基板110的厚度较薄(如图3J所示)，因此，在本步骤中，当从基板110的下表面110b往基板110的上表面110a去除对应超声波体121的部分基板110时，对应下部沟槽H23处的部分基板110会先被蚀刻而在基板110的下表面110b形成开孔。由此，可以以开孔作为从基板110的下表面110b去除对应超声波体121的部分基板110的基准继续进行研磨或蚀刻直至暴露出超声波体121的下表面121b。
如图3K所示，在基板110的下表面110b形成底材130，以使超声波体121的下表面121b与底材130的上表面130a之间形成空间H3。在一具体示例中，可以通过黏胶材料A而将底材130黏置于基板110的下表面110b。在一具体示例中，黏胶材料A可以是双面胶、黏性油墨或黏性涂料等。
如图3L所示，切割线路层123及基板110，暴露出线路层123的侧表面123c及基板110的侧表面110c。
如图3M所示，通过溅镀(Sputter)、喷镀(spray)或是涂布等方式在线路层123的侧表面123c形成导体层140。在一具体示例中，还可以形成导体层140在线路层123的侧表面123c至底材130的下表面130b。导体层140电性连接暴露在保护层122的线路层123的侧表面123c。
如图3N所示，在导体层140上形成接垫150。由此，线路层123可通过导体层140而与接垫150电性连接，进而使得组件(例如超声波体121及/或其他电子组件)可与外界电路电性连接。在一具体示例中，接垫150可以为锡球或凸块，且可以通过电镀(Electroplating)或印刷(print)等布植锡球制程形成。
图4A至图4C分别是本发明另一实施例的晶圆级超声波芯片模块的制造方法在各步骤所形成的示意图。请依序配合参照图4A至图4C。以下将仅介绍此实施例与前一实施例两者的差异，而相同的步骤以及特征则不再重复赘述。
图4A的步骤为接续图3I的步骤进行，如图4A所示，在从第二保护层1222的对应移除结构125的上表面1222a(也即，保护层122的上表面122a)去除部分的第二保护层1222、移除结构125以及部分的基板110之后，也即，在形成下部沟槽H23之后，去除部分的第二保护层1222以暴露出部分的超声波体121的上表面121a，以形成一开口H4。其中，开口H4由保护层122的上表面122a延伸至超声波体121的上表面121a，且暴露出部分的超声波体121的上表面121a。在一具体示例中，如图4A所示，可以还去除部分的第二保护层1222以暴露出部分的线路层123的上表面123a。
如图4B所示，覆盖一载板D以遮蔽第二保护层1222的上表面1222a、沟槽H2及开口H4。在此，载板D用以作为保护开口H4的盖板。此外，载板D还可以用以作为一承载基板以便于后续步骤进行。在一具体示例中，载板D可以通过黏胶材料B而设置于第二保护层1222的上表面1222a、沟槽H2及开口H4。
接下来，接续进行图3J至图3N的步骤。由于这些步骤与前述大致相同，差别大致仅在于此实施例的第二保护层1222已开设开口H4，故在此不再赘述。
接下来，图4C的步骤为接续图3N的步骤进行，如图4C所示，在基板110的下表面110b形成底材130以形成空间H3的步骤之后，在此为在导体层140上形成接垫150的步骤，移除载板D，暴露出第二保护层1222的上表面1222a、沟槽H2及开口H4。
请再次参阅图2B，在开口H4填入一传导材料160。在此，传导材料160位于开口H4内且接触超声波体121的上表面121a。
在一实施例中，超声波体121可以通过超声波讯号作为载体以将欲传递的声音讯息传递出去。其中，超声波讯号可以针对所处空间的某个特定区域发出声音通知。
在一实施例中，超声波体121所产生的超声波讯号会被手指指纹的波峰波谷所反射，通过被反射的超声波信号可以辨识手指指纹的纹路。此外，或也可用于感应被手掌反射的超声波讯号，以实现手势辨识。
在一实施例中，晶圆级超声波芯片模块100可以作为距离传感器、高度传感器或方向传感器。超声波体121所产生的超声波讯号会被物体反射，可用于测量人与晶圆级超声波芯片模块100之间的距离。在此，超声波体121可将对接近晶圆级超声波芯片模块100的物体或人体感测距离或移动方向以产生一距离讯号或方向讯号，由此，超声波体121能够依据距离讯号或方向讯号而针对特定的物体或人体产生超声波讯号。
在一实施例中，晶圆级超声波芯片模块100可以作为压力传感器，例如是但不限于水压传感器、气压传感器、油压传感器。
在一实施例中，晶圆级超声波芯片模块100可以作为流量计。将超声波体121所产生的超声波讯号与一流体的流向夹一特定角度进行传播。通过超声波讯号传播时间的变化来量测流量。当超声波讯号传播速度变慢时，则代表穿过流体的超声波讯号的方向与流体的流向相反。当超声波讯号传播速度变快时，则代表穿过流体的超声波讯号的方向与流体的流向相同。
图5为本发明一实施例的晶圆级超声波芯片模块的俯视示意图。请参阅图5，晶圆级超声波芯片模块100或200可以还包括另一超声波组件170。超声波体121被沟槽H2围绕且通过保护层122及/或电路布线C而与未被沟槽H2通过的保护层122连接，从而能悬浮于空间H3之上。超声波组件160未被沟槽H2围绕且未悬浮于空间H3之上。在此，在一实施例中，晶圆级超声波芯片模块100或200可以作为加速度传感器。当晶圆级超声波芯片模块100或200附着于被测物体上且被测物体尚未移动或转动时，超声波体121与超声波组件160都分别发出超声波讯号。当被测物体移动或转动时，由于超声波体121悬浮于空间H3之上，所以超声波体121会因为受力而晃动导致偏离原本位置。在此，超声波体121与超声波组件160都分别接到反射的超声波讯号的时间不一样，由此可以获得被测物体的加速度。
在另一实施例中，晶圆级超声波芯片模块100或200可以作为水平仪。晶圆级超声波芯片模块可以还包括一上盖，其中，此上盖可以覆盖在晶圆级超声波芯片模块100的沟槽H2(图未绘示)上，也可以覆盖在晶圆级超声波芯片模块的传导材料160(如图2B的晶圆级超声波芯片模块200’)上。通过将晶圆级超声波芯片模块100或200附着于被测物体上，当被测物体产生水平倾斜时，超声波体121与超声波组件160接到被上盖反射的超声波讯号的距离不一样，由此可以得知被测物体是否产生水平倾斜。
综上所述，本发明一实施例提供晶圆级超声波芯片模块及其制造方法，其通过在超声波体周围的一部分形成沟槽且在超声波体的下方形成空间，且此空间与沟槽连通以形成一整体空隙。依此，通过此整体空隙的设计来使得朝超声波体的上表面方向传递的超声波讯号及朝底材的方向传递的超声波讯号的传递速度不同，以区别不同方向的超声波讯号。通过滤除朝底材的方向传递的超声波讯号，即可通过接收超声波体的上表面方向传递的超声波讯号来辨识位于保护层上的手指指纹，通过避免接收第二超声波讯号而影响辨识指纹图案，进而提升指纹辨识的准确度。本发明另一实施例通过在保护层的开口设置传导材料，由于超声波讯号可以通过传导材料更佳地传递至手指，因此还可以区别不同方向的超声波讯号，因此，更能够达到提升指纹辨识的准确度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，包括：
在一基板上形成一超声波体，其中所述超声波体包括依序堆栈在所述基板上的一第一压电层、一第一电极、一第二压电层及一第二电极，其中所述第二压电层及所述第二电极未覆盖出所述第一电极的部分上表面；
在所述超声波体的上表面及所述基板的上表面形成一第一保护材料层；
图案化所述第一保护材料层以形成一第一保护层，其中所述第一保护层具有两个线路预定区及一移除结构预定区，其中所述两个线路预定区分别暴露出所述第一电极的部分上表面以及所述第二电极的部分上表面，所述移除结构预定区围绕所述超声波体周围的一部分且暴露出所述基板的部分上表面；
在所述第一保护层的上表面、所述两个线路预定区及所述移除结构预定区形成一导电材料层两个线路预定区以形成一线路层、两条电极线路及一移除结构；
在所述线路层、所述两条电极线路及所述移除结构上形成一第二保护层两条电极线路；
从所述第二保护层的对应所述移除结构的上表面去除部分的所述第二保护层、所述移除结构以及部分的所述基板；
从所述基板的下表面往所述基板的上表面去除对应所述超声波体的部分所述基板以暴露出所述超声波体的下表面；以及
在所述基板的下表面形成一底材，以使所述超声波体的下表面与所述底材的一上表面之间形成一空间。
2.如权利要求1所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，在所述基板上形成所述超声波体的步骤包括：
在所述基板上依序形成第一压电材料层、第一电极材料层、第二压电材料层及第二电极材料层；以及
去除部分的所述第一压电材料层、所述第一电极材料层、所述第二压电材料层及所述第二电极材料层，以形成所述第一压电层、所述第一电极、所述第二压电层及所述第二电极，其中使所述第二压电层及所述第二电极暴露出所述第一电极的部分上表面。
3.如权利要求1所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述导电材料层的上表面形成一第二保护层之后，研磨所述基板的下表面以薄化所述基板的厚度。
4.如权利要求1所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，其中从所述第二保护层的对应所述移除结构的上表面去除部分的所述第二保护层、所述移除结构以及部分的所述基板的步骤包括：
从所述第二保护层的对应所述移除结构的上表面去除部分的所述第二保护层，以形成一上部沟槽，其中所述上部沟槽暴露出所述移除结构；
从所述上部沟槽去除所述移除结构，以形成一中部沟槽，其中所述中部沟槽连通所述上部沟槽且暴露所述基板的上表面；以及
从所述中部沟槽去除部分的所述基板，以形成连通所述中部沟槽的一下部沟槽。
5.如权利要求1所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，还包括：
切割所述线路层及所述基板，以暴露出所述线路层的侧表面及所述基板的侧表面；
在所述线路层的侧表面至所述底材的下表面形成一导体层；以及
在所述导体层上形成至少一接垫，其中所述导体层电性连接所述线路层及所述接垫。
6.如权利要求4所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，还包括：
在从所述第二保护层的对应所述移除结构的上表面去除部分的所述第二保护层、所述移除结构以及部分的所述基板之后，去除部分的所述第二保护层以暴露出部分的所述超声波体的上表面，以形成一开口；以及
覆盖一载板以遮蔽所述第二保护层的上表面、所述上部沟槽与所述中部沟槽共同形成的沟槽及所述开口。
7.如权利要求6所述的具悬浮结构的晶圆级超声波芯片模块的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述基板的下表面形成一底材以形成所述空间的步骤之后，移除所述载板；以及
在所述开口填入一传导材料。
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