一種可提高開口率的光學傳感器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感檢測技術(shù)，尤其涉及一種可提高開口率的光學傳感器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋傳感器(又稱fingerprint sensor)是實現(xiàn)指紋自動采集的關(guān)鍵器件。一般來說，指紋傳感器按指紋成像原理可分為光學指紋傳感器、半導體電容傳感器、半導體熱敏傳感器、半導體壓感傳感器、超聲波傳感器和射頻RF傳感器等。
[0003]指紋傳感器的制造是一項綜合性強、技術(shù)復(fù)雜度高、制造工藝難的高新技術(shù)。以光學指紋傳感器為例，其主要利用光的折射和反射原理，光線從背光模組射向液晶面板，從液晶面板上方出射的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回來的光線明暗就會不一樣，透過感光元件就會收集到不同明暗程度的圖片信息，就可以完成指紋的采集。以半導體指紋傳感器為例，這類傳感器無論是電容式或是電感式，其原理大體類似，在一塊集有成千上萬半導體器件的“平板”上，手指貼在其上與其構(gòu)成了電容(或電感)的另一面，由于手指表面指紋凸凹不平，凸點處與凹點處接觸平板的實際距離大小就不一樣，形成的電容值(或電感值)也就不一樣，根據(jù)這個原理將采集到的不同數(shù)值匯總，也可以完成指紋的采集。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，利用IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，銦鎵鋅氧化物)技術(shù)的薄膜晶體管與SRO薄膜層相結(jié)合制作的光學傳感器(photo sensor)，在制程上以垂直堆疊方式進行，先制作薄膜晶體管組件，然后再堆疊上SRO組件。這里，IGZO TFT是非晶硅驅(qū)動中的一類，非晶IGZO材料是用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料，是金屬氧化物面板技術(shù)的一種。然而，現(xiàn)有指紋傳感器中的感光元件(諸如SRO組件)為了因應(yīng)分辨率逐漸增大的需求，往往通過縮小感測電容上下電極的面積予以實現(xiàn)，而感測電容的減小勢必對指紋檢測的精度造成一定程度的影響。
[0005]有鑒于此，如何設(shè)計一種新的光學傳感器或?qū)ΜF(xiàn)有的光學傳感器進行結(jié)構(gòu)改良，在提高開口率的同時亦能夠避免犧牲感測電容數(shù)值，以消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的光學傳感器所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的、可提高開口率的光學傳感器及其制造方法。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種可提高開口率的光學傳感器的制造方法，該光學傳感器包括一控制組件和一感光組件，該制造方法包括以下步驟:
[0008]形成一第一金屬層，用以定義所述控制組件的柵極以及所述感光組件的第一下電極；
[0009]形成一非晶硅層于所述柵極的上方；
[0010]形成一第一導電層于所述第一下電極的上方；
[0011]形成一第二金屬層于所述非晶硅層的上方以及所述第一導電層的上方，該第二金屬層用以定義所述控制組件的源極和漏極、所述感光組件的第二下電極；
[0012]形成一第一絕緣層于所述第二金屬層的上方；
[0013]形成一 SRO薄膜層于所述第二金屬層的上方且與所述第一導電層相對設(shè)置；以及
[0014]形成一第二導電層于所述SRO薄膜層的上方，該第二導電層經(jīng)由一過孔電性耦接至所述第一下電極。
[0015]在其中的一實施例，上述形成第二導電層于所述SRO薄膜層的上方的步驟之后還包括:形成一第三金屬層于所述第一絕緣層的上方，且所述第三金屬層與所述控制組件的柵極相對設(shè)置；以及形成一第二絕緣層于所述第一絕緣層的上方以覆蓋所述第三金屬層和所述第二導電層。
[0016]在其中的一實施例，該第二金屬層為Ti/Al/Ti層狀復(fù)合材質(zhì)。
[0017]在其中的一實施例，所述第二金屬層與所述第一導電層直接接觸，其中，所述第一下電極與所述第一導電層形成一第一電容，所述第二下電極與所述第二導電層形成一第二電容，且所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)連接。
[0018]在其中的一實施例，所述第一導電層與所述第二導電層均為透明的銦錫氧化物材質(zhì)。
[0019]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可提高開口率的光學傳感器，包括:
[0020]一控制組件，設(shè)置在一基板上，所述控制組件包括:
[0021]一柵極，位于一第一金屬層；
[0022]一非晶硅層，位于所述第一金屬層的上方且與所述柵極相對設(shè)置；以及
[0023]—源極和一漏極，位于一第二金屬層，該源極和該漏極對應(yīng)于所述非晶娃層相對設(shè)置；以及
[0024]一感光組件，設(shè)置在所述基板上，所述感光組件包括:
[0025]一第一下電極，位于所述第一金屬層；
[0026]一第一導電層，位于所述第一下電極的上方；
[0027]一第二下電極，位于所述第二金屬層且與所述第一導電層直接接觸；
[0028]一 SRO薄膜層，位于所述第二金屬層的上方且與所述第一導電層相對設(shè)置；以及
[0029]一第二導電層，位于所述SRO薄膜層的上方，所述第二導電層經(jīng)由一過孔電性耦接至所述第一下電極，
[0030]其中，所述第一下電極與所述第一導電層形成一第一電容，所述第二下電極與所述第二導電層形成一第二電容，且所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)連接。
[0031]在其中的一實施例，該光學傳感器還包括一第一絕緣層、一第三金屬層和一第二絕緣層，其中，所述第一絕緣層形成于所述第二金屬層的上方，所述第三金屬層形成于所述第一絕緣層的上方且與所述控制組件的柵極相對設(shè)置，所述第二絕緣層形成于所述第一絕緣層的上方以覆蓋所述第三金屬層和所述第二導電層。
[0032]在其中的一實施例，該第二金屬層為Ti/Al/Ti層狀復(fù)合材質(zhì)。
[0033]在其中的一實施例，所述第一導電層與所述第二導電層均為透明的銦錫氧化物材質(zhì)。
[0034]在其中的一實施例，所述光學傳感器為一指紋傳感器(fingerprint sensor)。
[0035]采用本發(fā)明的可提高開口率的光學傳感器及其制造方法，首先形成第一金屬層以定義控制組件的柵極與感光組件的第一下電極，接著形成非晶硅層于柵極的上方并形成第一導電層于第一下電極的上方，然后形成第二金屬層以定義控制組件的源極和漏極、感光組件的第二下電極，再形成第一絕緣層于第二金屬層的上方，之后形成SRO薄膜層于第二金屬層的上方且與第一導電層相對設(shè)置，最后形成第二導電層于SRO薄膜層的上方，該第二導電層經(jīng)由一過孔電性耦接至第一下電極。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的光學傳感器在第二金屬層的下方新增了第一導電層，藉由其中的一感測電容下電極使用小面積Ti/Al/Ti層狀復(fù)合材質(zhì)搭配大面積的透明導電材質(zhì)延伸以便增加整個感測電容的數(shù)值，因而在不減小感測電容的情形下仍然能夠增加開口率。
【附圖說明】
[0036]讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
[0037]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種光學指紋傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種用于提高開口率的光學指紋傳感器的剖面示意圖；
[0039]圖3示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式，可提高開口率的光學指紋傳感器的剖面示意圖；
[0040]圖4示出依據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，可提高開口率的光學指紋傳感器的制造方法的流程框圖；以及
[0041]圖5A至圖51分別示出采用圖4的制造方法形成的光學指紋傳感器的分解步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0042]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0043]下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0044]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種光學指紋傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種用于提高開口率的光學指紋傳感器的剖面示意圖。
[0045]參照圖1，現(xiàn)有的光學指紋傳感器包括一控制組件(即，薄膜晶體管)和一感光組件(即，SRO傳感器)。該控制組件包括用以定義薄膜晶體管的柵極100的一第一金屬層、一非晶硅層102、用以定義薄膜晶體管的源極和漏極的一第二金屬層104和一第三金屬層106，非晶硅層102位于柵極絕緣層的上方且與柵極100相對設(shè)置。該感光組件包括位于第一金屬層上的一第一下電極、位于第二金屬層104上的第二下電極、一導電層108以及一SRO薄膜層110。其中，第一下電極與第二下電極構(gòu)成一第一電容，第二下電極與導電層108構(gòu)成一第二電容。
[0046]當光線從背光模組112射向其上方的液晶面板之后，從液晶面板出射的光線在手指F表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回來的光線明暗會不一樣，透過感光組件就會收集到不同明暗程度的圖片信息，進而完成指紋的采集。
[0047]參照圖2，現(xiàn)有的光學指紋傳感器的感光組件包括一第一下電極200、一第二下電極202、一 SRO薄膜層204和一導電層206。其中，第一下電極200和第二下電極202可為Ti/Al/Ti層狀復(fù)合材質(zhì)，而導電層206可為氧化銦錫(ITO)材質(zhì)。第一下電極200與第二下電極202構(gòu)成一第一電容，第二下電極202與導電層206構(gòu)成一第二電容。在現(xiàn)有技術(shù)中，為因應(yīng)分辨率逐漸增大的需求，其往往通過縮小感測電容上下電極的面積予以實現(xiàn)，然而感測電容的減小勢必對指紋檢測的精度造成一定程度的影響。
[0048]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷和不足，本發(fā)