本發(fā)明涉及指紋傳感器，更具體地，涉及超聲波換能器、超聲波指紋傳感器及其制造方法。

背景技術(shù)：

生物特征識別是用于區(qū)分不同生物特征的技術(shù)，包括指紋、掌紋、臉部、dna、聲音等識別技術(shù)。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凹凸不平的紋路，紋路有規(guī)律的排列形成不同的紋型。指紋識別指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行身份鑒定。由于具有終身不變性、唯一性和方便性，指紋識別的應(yīng)用越來越廣泛。

在指紋識別中，采用傳感器獲取指紋圖像信息。根據(jù)工作原理的不同，指紋傳感器可以分為光學(xué)、電容、壓力、超聲傳感器。光學(xué)傳感器體積較大，價格相對高，并且對于指紋的干燥或者潮濕狀態(tài)敏感，屬于第一代指紋識別技術(shù)。光學(xué)指紋識別系統(tǒng)由于光不能穿透皮膚表層，所以只能通過掃描手指皮膚的表面，不能深入到真皮層。這種情況下，手指的干凈程度直接影響識別的效果，如果用戶手指上粘了較多的灰塵、汗液等，可能就會出現(xiàn)識別出錯的情況。并且，如果人們按照手指做一個指紋手摸，也可能通過識別系統(tǒng)。因此，對于用戶而言，光學(xué)傳感器的使用存在著安全性和穩(wěn)定性方面的問題。電容指紋傳感器技術(shù)采用電容器陣列檢測指紋的紋路，屬于第二代指紋傳感器。每個電容器包括兩個極板。在手指觸摸時，指紋的紋路位于極板之間，形成電介質(zhì)的一部分，從而可以根據(jù)電容的變化檢測指紋紋路。電容式指紋傳感器比光學(xué)類傳感器價格低，并且緊湊，穩(wěn)定性高，在實際產(chǎn)品中的使用更有吸引力。例如，在很多手機中使用的指紋傳感器即是電容式指紋傳感器。然而，電容式指紋傳感器有著無法規(guī)避的缺點，即受到溫度、濕度、沾污的影響較大。

作為進一步的改進，已經(jīng)開發(fā)出第三代指紋傳感器，其中利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波。該超聲波在接觸到指紋時，在指紋的嵴、峪中表現(xiàn)出不同的反射率和透射率。通過掃描一定面積內(nèi)的超聲波束信號即可讀取指紋信息。超聲波指紋傳感器產(chǎn)生的超聲波可以能夠穿透由玻璃、鋁、不銹鋼、藍寶石或者塑料制成的手機外殼進行掃描，從而將超聲波指紋傳感器設(shè)置在手機外殼內(nèi)。該優(yōu)點為客戶設(shè)計新一代優(yōu)雅、創(chuàng)新、差異化的移動終端提供靈活性。此外，用戶的體驗也得到提升，掃描指紋能夠不受手指上可能存在沾污的影響，例如汗水、護手霜等，從而提高了指紋傳感器的穩(wěn)定性和精確度。

現(xiàn)有的超聲波指紋傳感器包括集成在一起的超聲波換能器和cmos電路。共晶鍵合是集成cmos電路和超聲波換能器的有效方法，但是該種方法對準精度低、制造成本高。較為經(jīng)濟的方案為在cmos電路表面直接制造超聲波換能器，在cmos電路和超聲波換能器之間設(shè)置絕緣層以隔開二者。該結(jié)構(gòu)中的cmos電路用于處理超聲信號，因此超聲波指紋傳感器可以高速讀取和鑒定指紋。然而，超聲波換能器包括位于壓電疊層下方的空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)不僅制造困難，而且由于工藝偏差導(dǎo)致超聲波指紋傳感器的頻率不穩(wěn)定、參數(shù)一致性差、以及成品率差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供超聲波換能器、超聲波指紋傳感器及其制造方法，其中，利用圖案化犧牲層形成空腔，以降低制造成本以及提高傳感器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種制造超聲波指紋傳感器的方法，包括：形成cmos電路；以及在所述cmos電路上形成超聲波換能器，所述cmos電路與所述超聲波換能器連接，用于驅(qū)動所述超聲波換能器和處理所述超聲波換能器產(chǎn)生的檢測信號，其中，形成超聲波換能器的步驟包括：形成犧牲層；圖案化犧牲層；在所述犧牲層上形成掩模層，所述掩模層覆蓋和圍繞所述犧牲層；在所述掩模層上形成到達所述犧牲層的開口；經(jīng)由所述開口進行氣相蝕刻，從而去除所述犧牲層形成空腔；以及在所述掩模層上形成壓電疊層。

優(yōu)選地，在形成犧牲層之前，還包括：在所述cmos電路上形成第一絕緣層。

優(yōu)選地，在形成犧牲層之前，還包括：在所述cmos電路上形成鈍化層。

優(yōu)選地，在形成空腔之后，還包括：在所述掩模層上形成密封層以封閉所述開口。

優(yōu)選地，在形成空腔之后，還包括：在所述掩模層上形成第二絕緣層。

優(yōu)選地，所述第二絕緣層封閉所述開口。

優(yōu)選地，對所述第二絕緣層進行回蝕刻以減小厚度。

優(yōu)選地，形成壓電疊層的步驟包括：在所述第二絕緣層上形成壓電層；以及形成所述壓電層與所述cmos電路之間的電連接。

優(yōu)選地，形成cmos電路的步驟包括：在襯底上形成至少一個晶體管；以及在所述至少一個晶體管上形成多個布線層和多個層間介質(zhì)層，其中，所述多個布線層由所述多個層間介質(zhì)層分隔成多個不同的層面。

優(yōu)選地，形成所述壓電層與所述cmos電路之間的電連接的步驟包括：在形成所述壓電層之前，在所述第二絕緣層上形成第一電極；在形成所述壓電層之后，在所述壓電層上形成第二電極；以及形成分別從所述第一電極和所述第二電極延伸至所述多個布線層中的至少一個布線層的第一接觸和第二接觸，其中，所述第一電極和所述第二電極分別接觸所述壓電層的下表面和上表面。

優(yōu)選地，所述第一接觸從所述壓電層的上表面穿過所述壓電層到達所述第一電極。

優(yōu)選地，形成所述第一接觸和所述第二接觸的步驟包括：在形成所述壓電層之后，形成從所述壓電層上表面到達所述至少一個布線層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側(cè)壁上形成第三絕緣層；在所述壓電層表面形成導(dǎo)電層，使得所述導(dǎo)電層填充所述第一通孔和所述第二通孔；以及將所述導(dǎo)電層圖案化形成所述第一接觸和所述第二接觸。

優(yōu)選地，所述第二電極由所述導(dǎo)電層圖案化形成，并且與所述第二接觸彼此連接。

優(yōu)選地，形成所述第一接觸和所述第二接觸的步驟包括：在形成所述壓電層之前，形成從所述第二絕緣層上表面到達所述至少一個布線層的第一通孔；在所述第一通孔的側(cè)壁上形成第三絕緣層；在所述第二絕緣層上形成第一導(dǎo)電層，使得所述第一導(dǎo)電層填充所述第一通孔；以及將所述第一導(dǎo)電層圖案化成所述第一接觸；在形成所述壓電層之后，形成從所述壓電層上表面到達所述至少一個布線層的第二通孔；在所述第二通孔的側(cè)壁上形成第四絕緣層；在所述壓電層上形成第二導(dǎo)電層，使得所述第二導(dǎo)電層填充所述第二通孔；以及將所述第二導(dǎo)電層圖案化成所述第二接觸。

優(yōu)選地，所述第一電極由所述第一導(dǎo)電層圖案化形成，并且與所述第一接觸彼此連接，所述第二電極由所述第二導(dǎo)電層圖案化形成，并且與所述第二接觸彼此連接。

優(yōu)選地，所述cmos電路包括至少一個晶體管，形成所述壓電層與所述cmos電路之間的電連接的步驟包括：所述壓電層經(jīng)由所述第一電極、所述第二電極、所述第一接觸、所述第二接觸和所述至少一個布線層連接至所述至少一個晶體管。

優(yōu)選地，在形成所述第二絕緣層的步驟和形成所述壓電層的步驟之間，還包括：在所述第二絕緣層上形成種子層。

優(yōu)選地，所述壓電層和所述種子層分別由選自氮化鋁、偏聚氟乙烯、偏聚氟乙烯-三氟乙烯、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷、鈮酸鋰壓電陶瓷中的任意一種組成。

優(yōu)選地，所述開口的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。

優(yōu)選地，所述犧牲層由選自鍺或硅的材料組成。

優(yōu)選地，所述氣相蝕刻中采用的蝕刻氣體為xef2。

優(yōu)選地，所述犧牲層由鍺組成，所述氣相蝕刻中的化學(xué)反應(yīng)為：ge+2*xef2＝2*xe+gef4。

優(yōu)選地，所述掩模層由耐蝕材料組成。

優(yōu)選地，所述耐蝕材料包括選自氧化硅、氮化硅、碳化硅、金、銅中的任意一種。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種超聲波換能器，用于根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生超聲波以及根據(jù)回波產(chǎn)生檢測信號，包括：掩模層，所述掩模層覆蓋和圍繞空腔，并且包括從表面延伸至所述空腔的開口；以及位于所述掩模層上的壓電疊層。

優(yōu)選地，還包括：位于所述犧牲層下方的第一絕緣層。

優(yōu)選地，還包括：位于所述掩模層上的密封層，所述密封層封閉所述開口。

優(yōu)選地，還包括位于所述掩模層上的第二絕緣層。

優(yōu)選地，所述第二絕緣層封閉所述開口。

優(yōu)選地，所述壓電疊層包括：位于所述第二絕緣層上的壓電層；以及分別接觸所述壓電層的下表面和上表面的第一電極和第二電極。

優(yōu)選地，還包括：位于所述第二絕緣層和所述壓電層之間的種子層。

優(yōu)選地，所述壓電層和所述種子層分別由選自氮化鋁、偏聚氟乙烯、偏聚氟乙烯-三氟乙烯、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷、鈮酸鋰壓電陶瓷中的任意一種組成。

優(yōu)選地，所述開口的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。

優(yōu)選地，所述犧牲層由選自鍺或硅的材料組成。

優(yōu)選地，所述掩模層由耐蝕材料組成。

優(yōu)選地，所述耐蝕材料包括選自氧化硅、氮化硅、碳化硅、金、銅中的任意一種。

優(yōu)選地，還包括：與所述第一電極連接且提供外部連接的第一接觸；以及與所述第二電極連接且提供外部連接的第二接觸。

優(yōu)選地，所述第一接觸從所述壓電層的上表面穿過所述壓電層到達所述第一電極。

優(yōu)選地，所述第一電極與所述第一接觸由相同的導(dǎo)電層圖案化形成且彼此連接。

優(yōu)選地，所述第二電極與所述第二接觸由相同的導(dǎo)電層圖案化形成且彼此連接。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種超聲波指紋傳感器，包括：cmos電路；以及上述的至少一個超聲波換能器，其中，所述cmos電路與所述超聲波換能器連接，用于驅(qū)動所述至少一個超聲波換能器和處理所述至少一個超聲波換能器產(chǎn)生的檢測信號。

優(yōu)選地，所述cmos電路包括襯底和在襯底上形成的至少一個晶體管。

優(yōu)選地，所述cmos電路還包括位于所述至少一個晶體管上的多個布線層和多個層間介質(zhì)層，所述多個布線層由所述多個層間介質(zhì)層分隔成多個不同的層面。

優(yōu)選地，所述壓電層經(jīng)由所述第一電極、所述第二電極、所述第一接觸、所述第二接觸和所述至少一個布線層連接至所述至少一個晶體管。

優(yōu)選地，所述至少一個超聲波換能器還包括：從所述壓電層上表面到達所述至少一個布線層的第一通孔和第二通孔；以及位于所述第一通孔和所述第二通孔的側(cè)壁上的第三絕緣層，其中，所述第一接觸和所述第二接觸分別經(jīng)由所述第一通孔和所述第二通孔延伸至所述至少一個布線層。

優(yōu)選地，所述至少一個超聲波換能器還包括：從所述壓電層下表面到達所述至少一個布線層的第一通孔；從所述壓電層上表面到達所述至少一個布線層的第二通孔；位于所述第一通孔的側(cè)壁上的第三絕緣層，位于所述第二通孔的側(cè)壁上的第四絕緣層，其中，所述第一接觸和所述第二接觸分別經(jīng)由所述第一通孔和所述第二通孔延伸至所述至少一個布線層。

優(yōu)選地，還包括：位于所述cmos電路上的鈍化層。

優(yōu)選地，所述至少一個超聲波換能器形成陣列。

根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲波指紋傳感器，在cmos電路上堆疊超聲波換能器，因而無需采用共晶鍵合連接不同的管芯，因而降低了制造成本和提高了成品率。在該方法中，利用圖案化犧牲層形成空腔，不僅可以降低空腔形成的難度，而且可以更加準確地限定空腔的尺寸。

在優(yōu)選的實施例中，依次形成犧牲層和掩模層，然后，采用氣相蝕刻去除犧牲層以形成空腔。犧牲層的圖案用于限定空腔的位置和尺寸，從而可以精確地控制空腔的橫向尺寸和縱向尺寸。該方法可以在空腔上方提供結(jié)構(gòu)支撐，用于進一步制作壓電層。與濕法蝕刻相比，該氣相蝕刻工藝避免了溶液的浸沒，兼具干法、濕法工藝的雙重優(yōu)點。氣相蝕刻可以避免濕氣或蝕刻產(chǎn)物殘留于空腔中，進一步改善超聲波換能器的聲學(xué)性能。

在進一步優(yōu)選的實施例中，犧牲層由鍺或硅組成，在氣相蝕刻中采用的蝕刻氣體為xef2。蝕刻產(chǎn)物是xe和gef4，二者均為氣態(tài)，容易從腔體中排出，從而可以減少蝕刻產(chǎn)物殘留。

在進一步優(yōu)選的實施例中，在第一絕緣層上形成犧牲層，二者的材料不同，使得開口可以穿透犧牲層并且停止于第一絕緣層的頂部。因此，通過控制犧牲層的厚度，可以精確地控制空腔的縱向尺寸。在圖案化犧牲層時，可以利用掩模精確地控制空腔的橫向尺寸。該第一絕緣層的材料可以選擇與犧牲層耐蝕性不同的任何材料，例如旋涂玻璃，從而可以減小應(yīng)力，避免多余的應(yīng)力對隨后形成的壓電層的不利影響，維持超聲波指紋傳感器的參數(shù)一致性。

該方法制造的超聲波指紋傳感器靈敏度高、受外界環(huán)境影響小、高速等特點，同時又顯著降低制造成本和改善工藝兼容性。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲波指紋傳感器制造方法的流程圖；

圖2示出在圖1所示的方法中形成超聲波換能器的流程圖；

圖3a-3j示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲波指紋傳感器制造方法中各個階段的示意性截面圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的超聲波指紋傳感器的截面示意圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的超聲波指紋傳感器的截面示意圖；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的超聲波指紋傳感器的截面示意圖；

圖7示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的超聲波指紋傳感器的截面示意圖；

圖8示出超聲波指紋傳感器的工作原理示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本發(fā)明的許多特定的細節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本發(fā)明。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細節(jié)來實現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲波指紋傳感器制造方法的流程圖。該方法包括形成堆疊的cmos電路和超聲波換能器，cmos電路的有源區(qū)與超聲波換能器的壓電疊層之間采用絕緣層彼此隔開。

在步驟s10中，在襯底上形成用于信號處理電路的cmos電路。該cmos電路包括至少一個晶體管、多個布線層和多個層間介質(zhì)層。所述晶體管包括在襯底中形成的源區(qū)和漏區(qū)、在襯底上形成的柵極電介質(zhì)和柵極導(dǎo)體。所述多個布線層由所述多個層間介質(zhì)層分隔成多個不同的層面。例如，所述多個布線層中的第一布線層用于連接所述晶體管的源區(qū)和漏區(qū)至少之一，第二布線層用于連接超聲波換能器。第一布線層和第二布線層經(jīng)由穿過層間介質(zhì)層的導(dǎo)電通道彼此連接。

在步驟s20中，在cmos電路上形成超聲波換能器。該超聲波換能器包括采用犧牲層和掩模層形成的空腔，以及在掩模層上形成的壓電疊層。壓電疊層例如包括壓電層以及位于其相對表面上的第一電極和第二電極。cmos電路的有源區(qū)與超聲波換能器的壓電疊層之間采用絕緣層彼此隔開。

該超聲波指紋傳感器例如還包括從分別從壓電層到達至少一個布線層的第一通孔和第二通孔，以及至少一部分在第一通孔中延伸的第一接觸和至少一部分在第二通孔中延伸的第二接觸。超聲波換能器的第一電極和第二電極分別經(jīng)由第一接觸和第二接觸與cmos電路中的晶體管相連接。

在該方法中，在同一個管芯中形成堆疊的cmos電路和超聲波換能器，因而無需采用共晶鍵合連接不同的管芯，因而降低了制造成本和提高了成品率。在同一個管芯中，cmos電路與超聲波換能器彼此電連接，該cmos電路用于驅(qū)動所述超聲波換能器和處理所述超聲波換能器產(chǎn)生的檢測信號，因而可以提高讀取速度。

圖2示出在圖1所示的方法中形成超聲波換能器的流程圖。以下描述圖1所示的步驟s20中的各個步驟。

在步驟s21中，形成犧牲層；

在步驟s22中，圖案化犧牲層。

在步驟s23中，在所述犧牲層上形成掩模層，所述掩模層覆蓋和圍繞所述犧牲層。

在步驟s24中，在所述掩模層上形成到達所述犧牲層的開口。

在步驟s25中，經(jīng)由所述開口進行氣相蝕刻，從而去除所述犧牲層形成空腔。所述停止層和所述掩模層一起圍繞所述空腔。

在步驟s26中，在所述掩模層上形成壓電疊層。壓電疊層例如包括壓電層以及位于其相對表面上的第一電極和第二電極。

在該方法中，依次形成犧牲層和掩模層，然后，采用氣相蝕刻去除犧牲層以形成空腔。犧牲層的圖案用于限定空腔的位置和尺寸，從而可以精確地控制空腔的橫向尺寸和縱向尺寸。該方法可以在空腔上方提供結(jié)構(gòu)支撐，用于進一步制作壓電層。與濕法蝕刻相比，氣相蝕刻工藝避免了溶液的浸沒，兼具干法、濕法工藝的雙重優(yōu)點。氣相蝕刻可以避免濕氣或蝕刻產(chǎn)物殘留于空腔中，進一步改善超聲波換能器的聲學(xué)性能。該方法制造的超聲波指紋傳感器靈敏度高、受外界環(huán)境影響小、高速等特點，同時又顯著降低制造成本和改善工藝兼容性。

圖3a-3j示出根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲波指紋傳感器制造方法中各個階段的示意性截面圖。以下結(jié)合圖3a-3j詳細描述圖1和2所示的各個步驟。

在步驟s10中，形成用于信號處理電路的cmos電路110。在圖3a中示出了該步驟之后的示意性結(jié)構(gòu)。

該步驟形成用于信號處理電路的cmos電路110。該cmos電路例如包括至少一部分形成在襯底101中的多個晶體管，以及在所述多個晶體管上方依次堆疊的第一層間介質(zhì)層106、第一布線層107、第二層間介質(zhì)層108和第二布線層109。作為示例，在圖3a示出了僅僅一個p型晶體管和僅僅一個n型晶體管。在p型襯底101中形成n型阱區(qū)102。然后，在n型阱區(qū)102中形成p型晶體管的源/漏區(qū)103。在p型襯底101中形成n型晶體管的源/區(qū)104。在p型襯底101和n型阱區(qū)102上形成依次堆疊的柵極電介質(zhì)111和柵極導(dǎo)體105。在p型晶體管中，柵極導(dǎo)體105與n型阱區(qū)102之間由柵極電介質(zhì)111隔開，柵極導(dǎo)體105在相鄰的源/漏區(qū)之間橫向延伸，使得n型阱區(qū)102位于柵極導(dǎo)體105下方的一部分作為溝道區(qū)。在n型晶體管中，柵極導(dǎo)體105與p型襯底101之間由柵極電介質(zhì)111隔開，柵極導(dǎo)體105在相鄰的源/漏區(qū)之間橫向延伸，使得p型襯底101位于柵極導(dǎo)體105下方的一部分作為溝道區(qū)。p型晶體管的源/漏區(qū)103和n型晶體管的源/漏區(qū)104以及柵極導(dǎo)體105可以經(jīng)由導(dǎo)電通道與第一布線層107和第二布線層109中的任一個電連接。

在替代的實施例中，cmos電路110中的晶體管不限于兩個，而是可以包括至少一個晶體管，cmos電路110中的層間介質(zhì)層不僅于兩個，而是可以包括至少一個層間介質(zhì)層，cmos電路110中的布線層不限于兩個，而是可以包括至少一個布線層。

用于形成cmos電路110的工藝是已知的，在此不再詳述。

在步驟s20中，在cmos電路110上形成超聲波換能器120。在圖3b-3j中示出了步驟s20的更詳細的步驟。

在步驟s21中，在層間介質(zhì)層108上依次形成絕緣層121和犧牲層122。該絕緣層121例如由選自氧化硅、氮化硅任一種的材料組成，例如采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(pe-cvd)形成。犧牲層122例如由鍺或硅組成。例如，可以采用蒸發(fā)形成鍺層，作為犧牲層122。犧牲層122的厚度例如約為0.2微米至5微米。該絕緣層121是可選的層，如果層間介質(zhì)層108相對于犧牲層122具有所需的耐蝕性，則可以省去絕緣層121。

在步驟s22中，采用包括涂膠、曝光和顯影的光刻工藝，形成光刻膠掩模。經(jīng)由光刻膠掩模進行蝕刻，將犧牲層122圖案化，如圖3b所示。該蝕刻例如可以是采用蝕刻溶液的濕法蝕刻工藝，或者是在反應(yīng)腔中進行的干法蝕刻工藝，例如等離子體蝕刻。在蝕刻之后，通過在溶劑中溶解或灰化去除光刻膠掩模。

在步驟s23中，例如通過沉積，在犧牲層122上形成掩模層123，如圖3c所示。掩模層123由耐蝕材料組成，例如由選自氧化硅、氮化硅、碳化硅、金、銅中的任意一種組成。掩模層123的厚度例如為0.5微米至10微米。掩模層123覆蓋和圍繞犧牲層122。在形成掩模層123之后，可以進行化學(xué)機械平面化(cmp)以平整掩模層123的表面。

在步驟s24中，采用上述的光刻工藝和蝕刻工藝，將掩模層123圖案化成包含開口151的掩模圖案。開口151的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。該開口151將作為蝕刻劑的進入通道以及蝕刻產(chǎn)物的排出通道。

在步驟s25中，經(jīng)由掩模層123的開口151進一步蝕刻犧牲層122，如圖3d所示。利用蝕刻劑的選擇性，使得蝕刻在掩模層123和絕緣層121的表面停止，從而可以去除犧牲層122，在掩模層123中形成空腔152。開口151與空腔152彼此連通。

優(yōu)選地，采用不同的蝕刻工藝圖案化掩模層123以及在絕緣層121中形成空腔152。例如，在圖案化掩模層123采用濕法蝕刻工藝，在形成空腔152時采用氣相蝕刻工藝。優(yōu)選地，犧牲層122由鍺組成，掩模層123由氧化硅組成，則在形成空腔152時采用的蝕刻劑是氣體xef2。

該氣相蝕刻中的化學(xué)反應(yīng)為：ge+2*xef2＝2*xe+gef4。蝕刻產(chǎn)物是xe和gef4，二者均為氣態(tài)，容易從腔體中排出。

在該步驟中，犧牲層122的圖案用于限定空腔的位置和尺寸，從而可以通過犧牲層122的圖案化，精確地控制空腔152的橫向尺寸和縱向尺寸。

即使開口151的尺寸很小，蝕刻劑也可以經(jīng)由開口151到達犧牲層122，蝕刻產(chǎn)物也可以經(jīng)由開口151排出。因此，開口151的尺寸基本上沒有受到蝕刻工藝的限制。由于各向同性的蝕刻特性，可以經(jīng)由開口151形成大尺寸的空腔152。

在步驟s26中，進一步執(zhí)行圖3e至3j所示的步驟，在掩模層123上形成壓電疊層。

如圖3e所示，例如通過沉積，在掩模層123上形成絕緣層126。絕緣層126例如由選自氧化硅和氮化硅中的一種組成。優(yōu)選地，絕緣層126由氧化硅組成，例如采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(pe-cvd)形成。絕緣層126位于掩模層123上方，封閉掩模層123中的開口151，使得空腔152也是封閉的。在一種替代的實施例中，如果存在種子層，則種子層可以作為絕緣層。在另一個替代的實施例中，可以采用附加的密封層代替絕緣層126封閉開口。該密封層可以由任意材料組成，例如非晶硅或金屬。

優(yōu)選地，根據(jù)絕緣層126的沉積特性選擇開口151的尺寸，使得絕緣層126在開口151的上方可以連續(xù)延伸。在該實施例中，開口151的直徑約為0.1微米至0.8微米，使得絕緣層126可以封閉開口151，而非進入空腔152的內(nèi)部。根據(jù)超聲波換能器的聲學(xué)特性選擇絕緣層126的厚度。在該實施例中，絕緣層126的厚度例如為0.2微米至2微米。如果絕緣層126的厚度過大，則可以在沉積之后進行回蝕刻以減小厚度。

進一步地，如圖3f所示，例如通過沉積，在絕緣層126上依次形成第一電極132和壓電層133。用于形成壓電層133的工藝例如是反應(yīng)濺射沉積，用于形成第一電極132的工藝例如是常規(guī)離子濺射。第一電極132例如由mo組成，厚度約為0.2微米至1微米。壓電層133例如由氮化鋁組成，厚度約為0.5微米至2微米。

優(yōu)選地，在形成第一電極132之前，例如通過沉積，在絕緣層126上形成種子層131。用于形成種子層131的工藝例如是反應(yīng)濺射。種子層131例如由氮化鋁組成，厚度約為0.1微米至0.5微米。

在替代的實施例中，壓電層133和種子層131分別由選自氮化鋁、偏聚氟乙烯(pvdf)、偏聚氟乙烯-三氟乙烯(pvdf-trfe)、鋯鈦酸鉛(pzt)壓電陶瓷、鈮酸鋰(linbo3)壓電陶瓷中的任意一種組成。

進一步地，如圖3g所示，采用上述的光刻工藝和蝕刻工藝，形成到達第二布線層109的通孔153153。該通孔153153從上至下依次穿過壓電層133、第一電極132、種子層131、絕緣層126、掩模層123和絕緣層121。利用蝕刻劑的選擇性，使得蝕刻在第二布線層109的表面停止。

進一步地，如圖3h所示，例如通過沉積，在壓電層133的表面以及通孔153153中形成共形的絕緣層134，然后，采用各向異性的干法蝕刻去除絕緣層134位于壓電層133的表面的部分，以及位于通孔153153的底部的部分。使得絕緣層134覆蓋通孔153153的內(nèi)壁，并且在通孔153153附近的壓電層133的表面橫向延伸一部分。該絕緣層134作為襯里，使得通孔中將形成的導(dǎo)電通道與壓電層133和第一電極132之間隔離。

進一步地，如圖3i所示，形成與壓電層133的上表面接觸的第二電極135，以及穿過壓電層到達第一電極132的第一接觸136，以及與第二電極135連接的第二接觸137。第一接觸136和第二接觸137彼此隔開。該步驟可以采用同一個導(dǎo)電層形成第二電極135、第一接觸136和第二接觸137。例如，采用上述的光刻工藝和蝕刻工藝，形成穿透壓電層到達第一電極132的通孔。然后，通過沉積導(dǎo)電材料形成填充通孔的導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層不僅填充穿過壓電層133的通孔，而且至少部分地填充到從壓電層到達cmos電路的通孔153。采用上述的光刻工藝和蝕刻工藝，將導(dǎo)電層圖案化成第二電極135、第一接觸136和第二接觸137。第二電極135、第一接觸136和第二接觸137由任意導(dǎo)體材料組成，例如，選自au、ag和al之一的金屬。

替代地，圖案化導(dǎo)電層的步驟可以采用剝離(lift-off)工藝，其中，在形成導(dǎo)電層之前，采用光刻工藝形成光刻膠掩模，在形成導(dǎo)電層之后，在去除光刻膠掩模的同時去除導(dǎo)電層的部分，從而將導(dǎo)電層圖案化。

第一接觸136經(jīng)由穿過壓電層133的通孔連接至位于壓電層133下方的第一電極132，并且經(jīng)由先前形成的通孔153153連接至第二布線層109。第二接觸137連接至第二電極135，并且經(jīng)由先前形成的通孔153153連接至第二布線層109。進一步地，第二布線層109可以連接經(jīng)由導(dǎo)電通道連接至第一布線層107，進而連接至cmos電路110的有源區(qū)。在該實施例中，位于通孔153153中的導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道。因此，超聲波換能器中的壓電層133的兩個相對表面，分別利用第一接觸136和第二接觸137連接至位于超聲波換能器下方的cmos電路110。

進一步地，如圖3j所示，例如通過沉積，形成鈍化層138以覆蓋第二電極135、第一接觸136、第二接觸137和壓電層133，從而完成超聲波指紋傳感器100。

在該實施例的方法中，采用氣相蝕刻犧牲層以形成空腔，不僅可以降低空腔形成的難度，而且可以更加準準確地限定空腔的尺寸。進一步地，該方法可以在空腔上方提供結(jié)構(gòu)支撐，用于進一步制作壓電層。與濕法蝕刻相比，該氣相蝕刻工藝避免了溶液的浸沒，兼具干法、濕法工藝的雙重優(yōu)點。氣相蝕刻可以避免濕氣或蝕刻產(chǎn)物殘留于空腔中，進一步改善超聲波換能器的聲學(xué)性能。該方法制造的超聲波指紋傳感器靈敏度高、受外界環(huán)境影響小、高速等特點，同時又顯著降低制造成本。在優(yōu)選的實施例中，采用氣體xef2作為蝕刻劑，從而可以減少蝕刻產(chǎn)物殘留。

進一步地，根據(jù)超聲波換能器的設(shè)計參數(shù)確定最終形成的空腔的形狀和尺寸。通過控制犧牲層的厚度，可以精確地控制空腔的縱向尺寸。在圖案化犧牲層時，可以利用掩模精確地控制空腔的橫向尺寸。掩模層和第一絕緣層的材料可以選擇與犧牲層耐蝕性不同的任何材料，例如旋涂玻璃，從而可以減小應(yīng)力，以及避免多余的應(yīng)力對隨后形成的壓電層的不利影響，維持超聲波指紋傳感器的參數(shù)一致性。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的超聲波指紋傳感器100的截面示意圖。該超聲波指紋傳感器100例如采用上述根據(jù)第一實施例的制造方法形成。該超聲波指紋傳感器100包括堆疊的cmos電路110和超聲波換能器120。

該cmos電路110包括至少一部分形成在襯底101中的多個晶體管，以及在所述多個晶體管上方依次堆疊的多個布線層和多個層間介質(zhì)層。作為示例，在圖4示出了僅僅一個p型晶體管和僅僅一個n型晶體管、第一層間介質(zhì)層106、第一布線層107、第二層間介質(zhì)層108和第二布線層109。在p型襯底101中形成n型阱區(qū)102。然后，在n型阱區(qū)102中形成p型晶體管的源/漏區(qū)103。在p型襯底101中形成n型晶體管的源/區(qū)104。在p型襯底101和n型阱區(qū)102上形成依次堆疊的柵極電介質(zhì)111和柵極導(dǎo)體105。在p型晶體管中，柵極導(dǎo)體105與n型阱區(qū)102之間由柵極電介質(zhì)111隔開，柵極導(dǎo)體105在相鄰的源/漏區(qū)之間橫向延伸，使得n型阱區(qū)102位于柵極導(dǎo)體105下方的一部分作為溝道區(qū)。在n型晶體管中，柵極導(dǎo)體105與p型襯底101之間由柵極電介質(zhì)111隔開，柵極導(dǎo)體105在相鄰的源/漏區(qū)之間橫向延伸，使得p型襯底101位于柵極導(dǎo)體105下方的一部分作為溝道區(qū)。p型晶體管的源/漏區(qū)103和n型晶體管的源/漏區(qū)104以及柵極導(dǎo)體105可以經(jīng)由導(dǎo)電通道與第一布線層107和第二布線層109中的任一個電連接。

該超聲波換能器120包括位于所述cmos電路110上的絕緣層121、掩模層123和絕緣層126，以及位于掩模層123上的壓電疊層。所述掩模層123覆蓋和圍繞空腔152。掩模層123包括開口151，該開口151用于在空腔152的形成過程中提供蝕刻劑的進入通道以及蝕刻產(chǎn)物的排出通道。在優(yōu)選的實施例中，開口151的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。絕緣層126位于空腔152上。絕緣層126封閉開口151，以及為隨后形成的壓電疊層提供機械支撐作用。

該超聲波換能器120的壓電疊層包括依次堆疊的種子層131、第一電極132、壓電層133和第二電極135。在一個替代的實施例中，如果形成種子層131，則可以采用種子層131封閉掩模層123中的開口151，從而省去絕緣層126。在另一個替代的實施例中，可以在掩模層123上形成附加的密封層以封閉掩模層123中的開口151，然后形成絕緣層126，從而可以提高機械支撐的強度。

進一步地，超聲波指紋傳感器100還包括用于將cmos電路110和超聲波換能器120彼此電連接的第一接觸136和第二接觸137?？梢圆捎猛粋€導(dǎo)電層形成第二電極135、第一接觸136和第二接觸137。第一接觸136經(jīng)由穿過壓電層133的通孔連接至位于壓電層133下方的第一電極132，并且經(jīng)由壓電層133到達第二布線層109的通孔153153連接至第二布線層109。第二接觸137連接至第二電極135，并且經(jīng)由壓電層133到達第二布線層109的通孔153153連接至第二布線層109。該通孔153153的側(cè)壁可以形成有絕緣層134作為襯里，使得第一接觸136和第二接觸137與壓電疊層的其余部分絕緣隔離。進一步地，第二布線層109可以連接經(jīng)由導(dǎo)電通道連接至第一布線層107，進而連接至cmos電路110的有源區(qū)。在該實施例中，位于通孔153153中的導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道。因此，超聲波換能器中的壓電層133的兩個相對表面，分別利用第一接觸136和第二接觸137連接至位于超聲波換能器下方的cmos電路110。

在該實施例中，超聲波指紋傳感器100包括在cmos電路110上堆疊的超聲波換能器120，二者之間由絕緣層121彼此隔開。因此，該超聲波指紋傳感器100無需采用共晶鍵合連接不同的管芯，因而降低了制造成本和提高了成品率。在超聲波換能器120中，利用圖案化犧牲層形成空腔，不僅可以降低空腔形成的難度，而且可以更加準確地限定空腔的尺寸。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的超聲波指紋傳感器200的截面示意圖。該超聲波指紋傳感器200包括堆疊的cmos電路110和超聲波換能器220。

根據(jù)第三實施例的超聲波指紋傳感器200中的cmos電路110與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100中的cmos電路110相同，在此不再詳述。以下僅僅描述二者的不同之處。

該超聲波換能器220包括位于所述cmos電路110上的掩模層123和絕緣層126，以及位于掩模層123上的壓電疊層。所述掩模層123覆蓋和圍繞空腔152。掩模層123包括開口151，該開口151用于在空腔152的形成過程中提供蝕刻劑的進入通道以及蝕刻產(chǎn)物的排出通道。在優(yōu)選的實施例中，開口151的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。絕緣層126位于空腔152上。絕緣層126封閉開口151，以及為隨后形成的壓電疊層提供機械支撐作用。

該超聲波換能器220的壓電疊層包括依次堆疊的種子層131、第一電極132、壓電層133和第二電極135。在一個替代的實施例中，如果形成種子層131，則可以采用種子層131封閉掩模層123中的開口151，從而省去絕緣層126。在另一個替代的實施例中，可以在掩模層123上形成附加的密封層以封閉掩模層123中的開口151，然后形成絕緣層126，從而可以提高機械支撐的強度。

進一步地，超聲波指紋傳感器200還包括用于將cmos電路110和超聲波換能器220彼此電連接的第一接觸136和第二接觸137?？梢圆捎猛粋€導(dǎo)電層形成第二電極135、第一接觸136和第二接觸137。第一接觸136經(jīng)由穿過壓電層133的通孔連接至位于壓電層133下方的第一電極132，并且經(jīng)由壓電層133到達第二布線層109的通孔153連接至第二布線層109。第二接觸137連接至第二電極135，并且經(jīng)由壓電層133到達第二布線層109的通孔153連接至第二布線層109。該通孔153的側(cè)壁可以形成有絕緣層134作為襯里，使得第一接觸136和第二接觸137與壓電疊層的其余部分絕緣隔離。進一步地，第二布線層109可以連接經(jīng)由導(dǎo)電通道連接至第一布線層107，進而連接至cmos電路110的有源區(qū)。在該實施例中，位于通孔153中的導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道。因此，超聲波換能器中的壓電層133的兩個相對表面，分別利用第一接觸136和第二接觸137連接至位于超聲波換能器下方的cmos電路110。

在該實施例中，超聲波指紋傳感器200包括在cmos電路110上堆疊的超聲波換能器220，cmos電路110的第二層間介質(zhì)層108、掩模層123、絕緣層126和種子層131中的任一個可以由絕緣材料組成，并且兼作用于將cmos電路110和超聲波換能器220彼此隔開的絕緣層。與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100相比，根據(jù)第三實施例的超聲波指紋傳感器200可以進一步減少絕緣層的數(shù)量，從而減小器件體積和降低制造成本。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的超聲波指紋傳感器300的截面示意圖。該超聲波指紋傳感器300包括堆疊的cmos電路110和超聲波換能器320。

根據(jù)第四實施例的超聲波指紋傳感器300中的cmos電路110與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100中的cmos電路110相同，在此不再詳述。以下僅僅描述二者的不同之處。

該超聲波換能器320包括位于所述cmos電路110上的掩模層123和絕緣層126，以及位于掩模層123上的壓電疊層。所述掩模層123覆蓋和圍繞空腔152。掩模層123包括開口151，該開口151用于在空腔152的形成過程中提供蝕刻劑的進入通道以及蝕刻產(chǎn)物的排出通道。在優(yōu)選的實施例中，開口151的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。絕緣層126位于空腔152上。絕緣層126封閉開口151，以及為隨后形成的壓電疊層提供機械支撐作用。

該超聲波換能器320的壓電疊層包括依次堆疊的種子層131、第一電極132、壓電層133和第二電極135。在一個替代的實施例中，如果形成種子層131，則可以采用種子層131封閉掩模層123中的開口151，從而省去絕緣層126。在另一個替代的實施例中，可以在掩模層123上形成附加的密封層以封閉掩模層123中的開口151，然后形成絕緣層126，從而可以提高機械支撐的強度。

進一步地，超聲波指紋傳感器300還包括用于將cmos電路110和超聲波換能器320彼此電連接的第一接觸136和第二接觸137?？梢圆捎猛粋€導(dǎo)電層形成第一電極132和第一接觸136，以及同一個導(dǎo)電層形成第二電極135和第二接觸137。第一接觸136與第一電極132彼此連接，經(jīng)由壓電層133的下表面到達第二布線層109的第一通孔連接至第二布線層109。第二接觸137與第二電極135彼此連接，并且經(jīng)由壓電層133的上表面到達第二布線層109的第二通孔連接至第二布線層109。第一通孔和第二通孔的側(cè)壁可以形成有絕緣層134作為襯里，使得第一接觸136和第二接觸137與壓電疊層的其余部分絕緣隔離。第一接觸136可以位于第一通孔的側(cè)壁和底部，壓電層133進一步填充第一通孔。進一步地，第二布線層109可以連接經(jīng)由導(dǎo)電通道連接至第一布線層107，進而連接至cmos電路110的有源區(qū)。在該實施例中，位于通孔中的導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道。因此，超聲波換能器中的壓電層133的兩個相對表面，分別利用第一接觸136和第二接觸137連接至位于超聲波換能器下方的cmos電路110。

在該實施例中，超聲波指紋傳感器300包括在cmos電路110上堆疊的超聲波換能器320，第一接觸136從壓電層133的下表面延伸至至第二布線層109，第二接觸137從壓電層133的上表面延伸至第二布線層109。與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100相比，根據(jù)第四實施例的超聲波指紋傳感器300的第一接觸136位于壓電層133的下表面，因而不需要在壓電層133上形成通孔。該超聲波指紋傳感器300可以維持壓電層133的完整性和機械強度，從而進一步提高超聲波換能器的可靠性，以及改善超聲波換能器的聲學(xué)性能。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的超聲波指紋傳感器400的截面示意圖。該超聲波指紋傳感器400包括堆疊的cmos電路110和超聲波換能器420。

根據(jù)第五實施例的超聲波指紋傳感器400中的cmos電路110與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100中的cmos電路110相同，在此不再詳述。以下僅僅描述二者的不同之處。

該超聲波換能器420包括位于所述cmos電路110上的掩模層123和絕緣層126，以及位于掩模層123上的壓電疊層。所述掩模層123覆蓋和圍繞空腔152。掩模層123包括開口151，該開口151用于在空腔152的形成過程中提供蝕刻劑的進入通道以及蝕刻產(chǎn)物的排出通道。在優(yōu)選的實施例中，開口151的橫向尺寸大致為0.1微米至0.8微米。絕緣層126位于空腔152上。絕緣層126封閉開口151，以及為隨后形成的壓電疊層提供機械支撐作用。

該超聲波換能器420的壓電疊層包括依次堆疊的種子層131、第一電極132、壓電層133和第二電極135。在一個替代的實施例中，如果形成種子層131，則可以采用種子層131封閉掩模層123中的開口151，從而省去絕緣層126。在另一個替代的實施例中，可以在掩模層123上形成附加的密封層以封閉掩模層123中的開口151，然后形成絕緣層126，從而可以提高機械支撐的強度。

進一步地，超聲波指紋傳感器400還包括用于將cmos電路110和超聲波換能器420彼此電連接的第一接觸136和第二接觸137。可以采用同一個導(dǎo)電層形成第一電極132和第一接觸136，以及同一個導(dǎo)電層形成第二電極135和第二接觸137。第一接觸136與第一電極132彼此連接，經(jīng)由壓電層133的下表面到達第二布線層109的第一通孔連接至第二布線層109。第二接觸137與第二電極135彼此連接，并且經(jīng)由壓電層133的上表面到達第一布線層107的第二通孔連接至第一布線層107。第一通孔和第二通孔的側(cè)壁可以形成有絕緣層134作為襯里，使得第一接觸136和第二接觸137與壓電疊層的其余部分絕緣隔離。第一接觸136可以位于第一通孔的側(cè)壁和底部，壓電層133進一步填充第一通孔。進一步地，第一布線層107和第二布線層109可以連接至cmos電路110的有源區(qū)。在該實施例中，位于通孔中的導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電通道。因此，超聲波換能器中的壓電層133的兩個相對表面，分別利用第一接觸136和第二接觸137連接至位于超聲波換能器下方的cmos電路110。

在該實施例中，超聲波指紋傳感器400包括在cmos電路110上堆疊的超聲波換能器420，第一接觸136從壓電層133的下表面延伸至第二布線層109，第二接觸137從壓電層133的上表面延伸至第一布線層107。與根據(jù)第二實施例的超聲波指紋傳感器100相比，根據(jù)第五實施例的超聲波指紋傳感器400的第一接觸136位于壓電層133的下表面，因而不需要在壓電層133上形成通孔。該超聲波指紋傳感器400可以維持壓電層133的完整性和機械強度，從而進一步提高超聲波換能器的可靠性，以及改善超聲波換能器的聲學(xué)性能。進一步地，超聲波換能器420的第一接觸136和第二接觸137可以直接連接至不同層面的布線層，從而避免布線層中的重布線產(chǎn)生寄生電阻和寄生電容，進一步提高超聲波換能器的響應(yīng)速度。

圖8示出超聲波指紋傳感器的工作原理示意圖。根據(jù)本發(fā)明的指紋傳感器包括彼此連接的cmos電路210和超聲波換能器220。優(yōu)選地，超聲波換能器220包括多個超聲波換能器單元240組成的m×n陣列，其中，m和n分別為自然數(shù)。多個cmos電路210組成信號處理電路，超聲波換能器單元240堆疊在cmos電路210上方。

在超聲波產(chǎn)生階段，信號處理電路提供脈沖電信號，使超聲波換能器220中的壓電層發(fā)生逆壓電效應(yīng)，高頻機械形變產(chǎn)生超聲信號。在超聲波接收階段，由于超聲波遇到不同聲阻材料，超聲信號有著不同的反射率，指紋中不同的凸、凹圖形導(dǎo)致超聲波換能器在接收到不同的超聲信號，在超聲反射腔區(qū)域發(fā)生較強的正壓電效應(yīng)。信號處理電路根據(jù)電信號處理超聲波換能器220反饋的超聲信號，讀取形成的指紋信號。

在圖8中僅僅示出超聲波換能器220中的多個超聲波換能器單元240組成的陣列。該超聲波換能器單元240通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波，超聲波垂直前進用“↑”符號表示，超聲反射用“↓”符合表示。在人的手指部分的凸區(qū)域，超聲波大部分能通過人體皮膚組織，被人體皮膚組織吸收；在人手指的凹區(qū)域，超聲波大部分被反射，返回超聲波換能器內(nèi)部，產(chǎn)生正壓電效應(yīng)。通過指紋傳感器陣列接收到信號的不同，識別鑒定指紋信息。

在生產(chǎn)制造方面，該超聲波指紋傳感器制造方法與cmos工藝兼容，可在cmos生產(chǎn)線直接加工。在超聲波換能器后續(xù)應(yīng)用方面，超聲波指紋傳感器在后續(xù)移動終端的應(yīng)用領(lǐng)域無需在玻璃等介質(zhì)上開孔，可穿透玻璃等介質(zhì)直接應(yīng)用，降低了后續(xù)的應(yīng)用成本。在終端應(yīng)用方面，與電容式指紋傳感器相比較，超聲波指紋傳感器的超聲信號受油污、汗水等影響小，受溫度與濕度影響小，識別的準確率高等優(yōu)點。

應(yīng)當說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

依照本發(fā)明的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。