JP2003269907A - 表面形状認識用センサの製造方法 - Google Patents
表面形状認識用センサの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センシングの際に発生する静電気によって静
電破壊されることがないなど、安定して高感度の表面形
状検出が信頼性の高い状態でできるようにする。 【解決手段】 スルーホール１０９ａ内を含めたパシベ
ーション膜１０９上に、スパッタ法によりＴｉ／ＴｉＮ
からなる金属膜１１０を形成する。次いで、センサ電極
１０７がマスの中央部に配置するような平面視格子状の
レジストパターン１１１を、接続電極膜１０８上の領域
を跨いだ状態に形成する。この後、レジストパターン１
１１をマスクとし、例えばリアクティブイオンエッチン
グなどのドライエッチング法により金属膜１１０を選択
的にエッチング除去する。
電破壊されることがないなど、安定して高感度の表面形
状検出が信頼性の高い状態でできるようにする。 【解決手段】 スルーホール１０９ａ内を含めたパシベ
ーション膜１０９上に、スパッタ法によりＴｉ／ＴｉＮ
からなる金属膜１１０を形成する。次いで、センサ電極
１０７がマスの中央部に配置するような平面視格子状の
レジストパターン１１１を、接続電極膜１０８上の領域
を跨いだ状態に形成する。この後、レジストパターン１
１１をマスクとし、例えばリアクティブイオンエッチン
グなどのドライエッチング法により金属膜１１０を選択
的にエッチング除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、表面形状認識用
センサの製造方法に関し、特に人間の指紋や動物の鼻紋
などの微細な凹凸を感知する表面形状認識用センサの製
造方法に関するものである。
センサの製造方法に関し、特に人間の指紋や動物の鼻紋
などの微細な凹凸を感知する表面形状認識用センサの製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の進展と現代社会の環境にお
いて、セキュリティ技術への関心が高まっている。例え
ば、情報化社会では、電子現金化などのシステム構築の
ための本人認証技術が、重要な鍵となってきている。ま
た、盗難やカードの不正使用を防御するための認証技術
についても研究開発が活発になっているのが実情である
（例えば、清水良真他、「個人認証機能付きＩＣカード
に関する一検討」、信学技報、Technical report of IE
ICE,OFS92-32,p25-30(1992)）。
いて、セキュリティ技術への関心が高まっている。例え
ば、情報化社会では、電子現金化などのシステム構築の
ための本人認証技術が、重要な鍵となってきている。ま
た、盗難やカードの不正使用を防御するための認証技術
についても研究開発が活発になっているのが実情である
（例えば、清水良真他、「個人認証機能付きＩＣカード
に関する一検討」、信学技報、Technical report of IE
ICE,OFS92-32,p25-30(1992)）。
【０００３】このような、不正使用防御策のための認証
方式には、指紋や声紋などを利用したものが種々ある
が、中でも、指紋認証技術については、これまで多くの
技術開発がなされている。指紋の認証にあたり、指紋の
形状を検出する方式は、光学的な読み取り方式と人間の
指紋の凹凸を電気信号に置き換えて検出する方式とに大
別される。
方式には、指紋や声紋などを利用したものが種々ある
が、中でも、指紋認証技術については、これまで多くの
技術開発がなされている。指紋の認証にあたり、指紋の
形状を検出する方式は、光学的な読み取り方式と人間の
指紋の凹凸を電気信号に置き換えて検出する方式とに大
別される。
【０００４】光学的に読み取る方式は、主に光の反射と
ＣＣＤイメージセンサを用い、指紋を光学像データとし
て取り込み、照合を行う方式である（特開昭６１−２２
１８８３号公報）。他の方式として、指の指紋の圧力差
を読み取るために圧電薄膜を利用した方式も開発されて
いる（特開平５−６１９６５号公報）。また、同じよう
に、皮膚の接触により生じる電気特性の変化を、電気信
号の分布に置き換えて指紋の形状を検出する方式とし
て、感圧シートを用いて抵抗変化量もしくは容量変化量
による検出方式が提案されている（特開平７−１６８９
３０号公報）。
ＣＣＤイメージセンサを用い、指紋を光学像データとし
て取り込み、照合を行う方式である（特開昭６１−２２
１８８３号公報）。他の方式として、指の指紋の圧力差
を読み取るために圧電薄膜を利用した方式も開発されて
いる（特開平５−６１９６５号公報）。また、同じよう
に、皮膚の接触により生じる電気特性の変化を、電気信
号の分布に置き換えて指紋の形状を検出する方式とし
て、感圧シートを用いて抵抗変化量もしくは容量変化量
による検出方式が提案されている（特開平７−１６８９
３０号公報）。
【０００５】しかしながら、以上の技術において、ま
ず、光を用いた方式は小型化することが難しく、汎用的
に用いることが困難であり、用途が限定されるという問
題がある。次に、感圧シートなどを用いて指の凹凸を感
知する方式は、材料が特殊であることや加工性の難しさ
から、実用化が難しく信頼性に乏しいことが考えられ
る。
ず、光を用いた方式は小型化することが難しく、汎用的
に用いることが困難であり、用途が限定されるという問
題がある。次に、感圧シートなどを用いて指の凹凸を感
知する方式は、材料が特殊であることや加工性の難しさ
から、実用化が難しく信頼性に乏しいことが考えられ
る。
【０００６】一方、ＬＳＩの製造技術を用いて作製され
た容量型の指紋センサが開発されている（Marco Tartag
ni and Roberto Guerrieri,'A 390dpi Live Fingerprin
t Imager Based on Feedback Capacitive Sensing Sche
me',1997 IEEE International Solid-State Circuits C
onference, p200-201(1997).）。これは、ＬＳＩチップ
上に２次元に配列された小さなセンサにより、帰還静電
容量方式を利用して皮膚の凹凸パターンを検出するもの
である。
た容量型の指紋センサが開発されている（Marco Tartag
ni and Roberto Guerrieri,'A 390dpi Live Fingerprin
t Imager Based on Feedback Capacitive Sensing Sche
me',1997 IEEE International Solid-State Circuits C
onference, p200-201(1997).）。これは、ＬＳＩチップ
上に２次元に配列された小さなセンサにより、帰還静電
容量方式を利用して皮膚の凹凸パターンを検出するもの
である。
【０００７】この容量型センサは、ＬＳＩ配線の最上層
に２枚のプレートを形成し、この上にパシベーション膜
を形成したものである。このセンサに指先が触れると、
皮膚の表面が第３のプレートとして機能し、皮膚表面の
凹凸は空気からなる絶縁層で隔離される。したがって、
センサ表面からの距離の違いによってセンサ毎に異なる
容量をセンシングすることにより指紋を検出するもので
ある。この構造は、従来の光学式に比較し、特殊なイン
ターフェイスが不要なことや、小型化が可能なことが特
徴である。
に２枚のプレートを形成し、この上にパシベーション膜
を形成したものである。このセンサに指先が触れると、
皮膚の表面が第３のプレートとして機能し、皮膚表面の
凹凸は空気からなる絶縁層で隔離される。したがって、
センサ表面からの距離の違いによってセンサ毎に異なる
容量をセンシングすることにより指紋を検出するもので
ある。この構造は、従来の光学式に比較し、特殊なイン
ターフェイスが不要なことや、小型化が可能なことが特
徴である。
【０００８】上記指紋センサは、原理的には、半導体基
板上に複数のセンサ電極をマトリクス状に形成し、これ
らのセンサ電極上にパシベーション膜を形成したもので
あり、パシベーション膜を介して皮膚とセンサとの容量
を検出し微細構造の凹凸を検出するものである。このよ
うな従来よりある容量型の指紋センサについて図を参照
して簡単に説明する。図４（ａ）の断面図に示すよう
に、この指紋センサは、まず、ＬＳＩ等の形成された半
導体基板４０１の上に、下層絶縁膜４０２を介して配線
４０３を備え、この上に層間絶縁膜４０４を備えてい
る。
板上に複数のセンサ電極をマトリクス状に形成し、これ
らのセンサ電極上にパシベーション膜を形成したもので
あり、パシベーション膜を介して皮膚とセンサとの容量
を検出し微細構造の凹凸を検出するものである。このよ
うな従来よりある容量型の指紋センサについて図を参照
して簡単に説明する。図４（ａ）の断面図に示すよう
に、この指紋センサは、まず、ＬＳＩ等の形成された半
導体基板４０１の上に、下層絶縁膜４０２を介して配線
４０３を備え、この上に層間絶縁膜４０４を備えてい
る。
【０００９】また、層間絶縁膜４０４上には、例えば平
面形状が矩形のセンサ電極４０６が形成されている。セ
ンサ電極４０６は、層間絶縁膜４０４に形成されたスル
ーホール内のプラグ４０５を介して配線４０３に接続さ
れている。層間絶縁膜４０４上には、センサ電極４０６
を覆うように、パシベーション膜４０７が形成され、セ
ンサ素子が構成されている。これらで構成されているセ
ンサ素子は、図４（ｂ）の平面図に示すように、隣り合
うセンサ素子のセンサ電極４０６が接触しないように、
２次元的に複数配置されている。
面形状が矩形のセンサ電極４０６が形成されている。セ
ンサ電極４０６は、層間絶縁膜４０４に形成されたスル
ーホール内のプラグ４０５を介して配線４０３に接続さ
れている。層間絶縁膜４０４上には、センサ電極４０６
を覆うように、パシベーション膜４０７が形成され、セ
ンサ素子が構成されている。これらで構成されているセ
ンサ素子は、図４（ｂ）の平面図に示すように、隣り合
うセンサ素子のセンサ電極４０６が接触しないように、
２次元的に複数配置されている。
【００１０】この容量型センサの動作について説明す
る。指紋検出のときは、まず、指紋検出対象の指が、パ
シベーション膜４０７に接触する。パシベーション膜４
０７の表面に指が接触すると、センサ電極４０６上で
は、パシベーション膜４０７に触れた皮膚が電極として
機能し、センサ電極４０６との間で容量が形成される。
この容量は、配線４０３を介して図示しない検出部に検
出される。指先の指紋は、皮膚の凹凸により形成されて
いるので、パシベーション膜４０７に指を接触させた場
合、電極としての皮膚と、センサ電極４０６との距離
は、指紋を形成している凸部と凹部とで異なることにな
る。
る。指紋検出のときは、まず、指紋検出対象の指が、パ
シベーション膜４０７に接触する。パシベーション膜４
０７の表面に指が接触すると、センサ電極４０６上で
は、パシベーション膜４０７に触れた皮膚が電極として
機能し、センサ電極４０６との間で容量が形成される。
この容量は、配線４０３を介して図示しない検出部に検
出される。指先の指紋は、皮膚の凹凸により形成されて
いるので、パシベーション膜４０７に指を接触させた場
合、電極としての皮膚と、センサ電極４０６との距離
は、指紋を形成している凸部と凹部とで異なることにな
る。
【００１１】この距離の違いは、容量の違いとして検出
されることになる。したがって、これら異なる容量の分
布を検出していけば、それは指紋の凸部の形状となる。
すなわち、この容量型センサにより、皮膚の微細な凹凸
状態を感知することができる。このような容量型の指紋
センサは、従来の光学式センサと比較して特殊なインタ
ーフェイスが不要であり、小型化が可能である。
されることになる。したがって、これら異なる容量の分
布を検出していけば、それは指紋の凸部の形状となる。
すなわち、この容量型センサにより、皮膚の微細な凹凸
状態を感知することができる。このような容量型の指紋
センサは、従来の光学式センサと比較して特殊なインタ
ーフェイスが不要であり、小型化が可能である。
【００１２】上述した容量型のセンサは、例えば、次に
示すような集積回路（ＬＳＩ）チップ上に同時に搭載す
ることができる。例えば、照合のための指紋データが格
納された記憶部と、記憶部に用意されている指紋データ
と、読み取られた指紋とを比較照合する認識処理部とが
集積された集積回路チップに、上述の容量型センサを同
時に搭載することができる。このように、１つの集積回
路チップ上に構成することで、各ユニット間のデータ転
送における情報の改竄などが困難になり、機密保持性能
を向上させることができる。
示すような集積回路（ＬＳＩ）チップ上に同時に搭載す
ることができる。例えば、照合のための指紋データが格
納された記憶部と、記憶部に用意されている指紋データ
と、読み取られた指紋とを比較照合する認識処理部とが
集積された集積回路チップに、上述の容量型センサを同
時に搭載することができる。このように、１つの集積回
路チップ上に構成することで、各ユニット間のデータ転
送における情報の改竄などが困難になり、機密保持性能
を向上させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たセンサでは、皮膚を電極として利用しているため、接
触時に生じた静電気によって同時に搭載されているＬＳ
Ｉが静電破壊されやすいという問題があった。したがっ
て、従来では、センサの安定性，感度，信頼性などが考
慮され、さらに、小型化や汎用性までもが考慮された人
間の指紋や動物の鼻紋などの微細な凹凸をセンシングす
るセンサおよびその製造方法が望まれていた。本発明
は、以上のような問題点を解消するためになされたもの
であり、センシングの際に発生する静電気によって静電
破壊されることがないなど、安定して高感度の表面形状
検出が信頼性の高い状態でできるようにすることを目的
とする。
たセンサでは、皮膚を電極として利用しているため、接
触時に生じた静電気によって同時に搭載されているＬＳ
Ｉが静電破壊されやすいという問題があった。したがっ
て、従来では、センサの安定性，感度，信頼性などが考
慮され、さらに、小型化や汎用性までもが考慮された人
間の指紋や動物の鼻紋などの微細な凹凸をセンシングす
るセンサおよびその製造方法が望まれていた。本発明
は、以上のような問題点を解消するためになされたもの
であり、センシングの際に発生する静電気によって静電
破壊されることがないなど、安定して高感度の表面形状
検出が信頼性の高い状態でできるようにすることを目的
とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る表面形状認
識用センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線およ
び第２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第
２配線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成さ
れた第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して
第１配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜
を形成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部
に対応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部
に対応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターン
を形成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した
第１金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接
続された第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２
領域に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電
極膜を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層
間絶縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成
し、パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルー
ホールを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接
続電極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２
金属膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応
する領域を除いた第３スルーホールを含む所定領域にパ
ターン部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンをマスクとして第２金属膜を選択的に除去
することで、接続電極膜を介して第２配線に接続するア
ース電極を形成するようにしたものである。この製造方
法によれば、第１の金属膜をパターニングすることでセ
ンサ電極が形成され、第２の金属膜をパターニングする
ことでアース電極が形成される。
識用センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線およ
び第２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第
２配線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成さ
れた第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して
第１配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜
を形成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部
に対応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部
に対応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターン
を形成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した
第１金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接
続された第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２
領域に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電
極膜を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層
間絶縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成
し、パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルー
ホールを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接
続電極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２
金属膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応
する領域を除いた第３スルーホールを含む所定領域にパ
ターン部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンをマスクとして第２金属膜を選択的に除去
することで、接続電極膜を介して第２配線に接続するア
ース電極を形成するようにしたものである。この製造方
法によれば、第１の金属膜をパターニングすることでセ
ンサ電極が形成され、第２の金属膜をパターニングする
ことでアース電極が形成される。
【００１５】上記表面形状認識用センサの製造方法にお
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、また、
第２金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいずれか
又はこれらの複合膜から構成すればよい。
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、また、
第２金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいずれか
又はこれらの複合膜から構成すればよい。
【００１６】本発明の他の形態にかかる表面形状認識用
センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線および第
２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第２配
線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成された
第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して第１
配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜を形
成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部に対
応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部に対
応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターンを形
成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した第１
金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接続さ
れた第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２領域
に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電極膜
を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層間絶
縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成し、
パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルーホー
ルを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接続電
極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２金属
膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応する
領域を除いた第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンの溝部の底に露出した第２金属膜の表面に
選択的に金属膜を成長させて電極柱を形成し、第２マス
クパターンを除去した後、電極柱の下領域以外の第２金
属膜を除去することで、電極柱と第２金属膜の残部とか
らなり第２スルーホールと第３スルーホールとを介して
第２配線に接続するアース電極を形成するようにしたも
のである。この製造方法によれば、第１の金属膜をパタ
ーニングすることでセンサ電極が形成される。
センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線および第
２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第２配
線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成された
第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して第１
配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜を形
成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部に対
応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部に対
応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターンを形
成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した第１
金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接続さ
れた第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２領域
に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電極膜
を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層間絶
縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成し、
パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルーホー
ルを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接続電
極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２金属
膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応する
領域を除いた第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンの溝部の底に露出した第２金属膜の表面に
選択的に金属膜を成長させて電極柱を形成し、第２マス
クパターンを除去した後、電極柱の下領域以外の第２金
属膜を除去することで、電極柱と第２金属膜の残部とか
らなり第２スルーホールと第３スルーホールとを介して
第２配線に接続するアース電極を形成するようにしたも
のである。この製造方法によれば、第１の金属膜をパタ
ーニングすることでセンサ電極が形成される。
【００１７】上記表面形状認識用センサの製造方法にお
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、電極柱
は、Ａｕ又はＣｕから構成することができる。
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、電極柱
は、Ａｕ又はＣｕから構成することができる。
【００１８】本発明の他の形態における表面形状認識用
センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線および第
２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第２配
線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成された
第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して第１
配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜を形
成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部に対
応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部に対
応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターンを形
成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した第１
金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接続さ
れた第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２領域
に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電極膜
を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層間絶
縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成し、
パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルーホー
ルを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接続電
極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２金属
膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応する
領域を除いた第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンの溝部の底に露出した第２金属膜の表面に
選択的にセンサ電極より厚く金属膜を成長させて電極柱
を形成し、第２マスクパターンを除去した後、電極柱の
下領域以外の第２金属膜を除去することで、電極柱と第
２金属膜の残部とからなり第２スルーホールと第３スル
ーホールとを介して第２配線に接続するアース電極を形
成し、電極柱の上面の一部が露出した状態で電極柱の側
部を埋め込むようにパシベーション膜上に保護膜を形成
するようにしたものである。この製造方法によれば、第
１の金属膜をパターニングすることでセンサ電極が形成
される。
センサの製造方法は、半導体基板上に第１配線および第
２配線を形成し、半導体基板上に第１配線および第２配
線を覆う層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に形成された
第１スルーホールおよび第２スルーホールを介して第１
配線および第２配線に電気的に接続する第１金属膜を形
成し、第１金属膜の上に第１スルーホールの開口部に対
応する所定の第１領域と第２スルーホールの開口部に対
応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパターンを形
成し、第１マスクパターンの開口部底部に露出した第１
金属膜を選択的に除去し、第１領域に第１配線に接続さ
れた第１金属膜からなるセンサ電極を形成し、第２領域
に第２配線に接続された第１金属膜からなる接続電極膜
を形成し、センサ電極および接続電極膜を覆って層間絶
縁膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成し、
パシベーション膜に接続電極膜に通ずる第３スルーホー
ルを形成し、第３スルーホールの底部に露出した接続電
極膜に接触した状態でパシベーション膜の上に第２金属
膜を形成し、第２金属膜の上に、センサ電極に対応する
領域を除いた第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成し、第２マ
スクパターンの溝部の底に露出した第２金属膜の表面に
選択的にセンサ電極より厚く金属膜を成長させて電極柱
を形成し、第２マスクパターンを除去した後、電極柱の
下領域以外の第２金属膜を除去することで、電極柱と第
２金属膜の残部とからなり第２スルーホールと第３スル
ーホールとを介して第２配線に接続するアース電極を形
成し、電極柱の上面の一部が露出した状態で電極柱の側
部を埋め込むようにパシベーション膜上に保護膜を形成
するようにしたものである。この製造方法によれば、第
１の金属膜をパターニングすることでセンサ電極が形成
される。
【００１９】上記表面形状認識用センサの製造方法にお
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、電極柱
は、Ａｕ又はＣｕから構成することができる。また、上
記表面形状認識用センサの製造方法において、パシベー
ション膜は、窒化シリコンから構成すればよい。また、
上記表面形状認識用センサの製造方法において、保護膜
は、ポリイミドから構成することができ、ポリイミド
は、ポリベンザオキサゾールから構成すればよい。
いて、第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのい
ずれか又はこれらの複合膜から構成すればよく、電極柱
は、Ａｕ又はＣｕから構成することができる。また、上
記表面形状認識用センサの製造方法において、パシベー
ション膜は、窒化シリコンから構成すればよい。また、
上記表面形状認識用センサの製造方法において、保護膜
は、ポリイミドから構成することができ、ポリイミド
は、ポリベンザオキサゾールから構成すればよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。 ＜実施の形態１＞はじめに、実施の形態１における表面
形状認識用センサの製造方法について、図１を用いて説
明する。図１は、本発明の製造方法を説明するための工
程図である。表面形状認識用センサは、図１（ａ）に示
すように、例えばシリコンからなる半導体基板１０１上
に、多層配線層１０２が形成されている。多層配線層１
０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われている。多層配
線層１０２は、図示していないＭＯＳトランジスタなど
の複数の素子およびこれらを接続する複数の配線などか
ら形成され、センサ回路などを構成しているものであ
る。
て図を参照して説明する。 ＜実施の形態１＞はじめに、実施の形態１における表面
形状認識用センサの製造方法について、図１を用いて説
明する。図１は、本発明の製造方法を説明するための工
程図である。表面形状認識用センサは、図１（ａ）に示
すように、例えばシリコンからなる半導体基板１０１上
に、多層配線層１０２が形成されている。多層配線層１
０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われている。多層配
線層１０２は、図示していないＭＯＳトランジスタなど
の複数の素子およびこれらを接続する複数の配線などか
ら形成され、センサ回路などを構成しているものであ
る。
【００２１】このように集積回路が形成された半導体基
板１０１上に、まず、上記回路に接続する配線１０４
ａ，１０４ｂを形成する。配線１０４ａ，１０４ｂは、
絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を形成した後、公知の
フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによりパタ
ーニングすることで形成する。このようにして配線１０
４ａ，１０４ｂを形成したら、これらを覆うように絶縁
膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例えばＣＶＤ法により
形成する。
板１０１上に、まず、上記回路に接続する配線１０４
ａ，１０４ｂを形成する。配線１０４ａ，１０４ｂは、
絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を形成した後、公知の
フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによりパタ
ーニングすることで形成する。このようにして配線１０
４ａ，１０４ｂを形成したら、これらを覆うように絶縁
膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例えばＣＶＤ法により
形成する。
【００２２】つぎに、例えば公知のフォトリソグラフィ
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
【００２３】次いで、この金属膜を公知のフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。
【００２４】なお、金属膜には、ＴｉＷに限らず、Ｔ
ｉ，ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料やこれらを組み合わ
せた材料など、広範囲に均質な薄膜が形成できる導電性
材料であれば、どのようなものを用いるようにしてもよ
い。
ｉ，ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料やこれらを組み合わ
せた材料など、広範囲に均質な薄膜が形成できる導電性
材料であれば、どのようなものを用いるようにしてもよ
い。
【００２５】つぎに、図１（ｂ）に示すように、センサ
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜１０９を形成する。パ
シベーション膜１０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚１μｍ程度に堆積することで形
成すればよい。パシベーション膜１０９を堆積したら、
接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション膜１
０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルーホー
ル１０９ａを形成する。
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜１０９を形成する。パ
シベーション膜１０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚１μｍ程度に堆積することで形
成すればよい。パシベーション膜１０９を堆積したら、
接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション膜１
０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルーホー
ル１０９ａを形成する。
【００２６】つぎに、図１（ｃ）に示すように、スルー
ホール１０９ａ内を含めたパシベーション膜１０９上
に、スパッタ法によりＴｉ／ＴｉＮからなる金属膜１１
０を形成する。金属膜１１０は、下層のＴｉの膜厚を
０．１μｍ，上層のＴｉＮの膜厚を０．０５μｍ程度と
して構成した。次いで、センサ電極１０７がマスの中央
部に配置するような平面視格子状のレジストパターン１
１１を、接続電極膜１０８上の領域を跨いだ状態に形成
する。
ホール１０９ａ内を含めたパシベーション膜１０９上
に、スパッタ法によりＴｉ／ＴｉＮからなる金属膜１１
０を形成する。金属膜１１０は、下層のＴｉの膜厚を
０．１μｍ，上層のＴｉＮの膜厚を０．０５μｍ程度と
して構成した。次いで、センサ電極１０７がマスの中央
部に配置するような平面視格子状のレジストパターン１
１１を、接続電極膜１０８上の領域を跨いだ状態に形成
する。
【００２７】この後、レジストパターン１１１をマスク
とし、例えばリアクティブイオンエッチングなどのドラ
イエッチング法により金属膜１１０を選択的にエッチン
グ除去し、レジストパターン１１１を除去する。この結
果、図１（ｄ）に示すように、パシベーション膜１０９
の表面に一部が露出した状態に、アース電極１１２が形
成された状態とする。アース電極１１２は、配線１０４
ｂを介して下層に形成された集積回路の接地に接続され
た状態となっており、指が触れることなどによりパシベ
ーション膜１０９表面に形成された静電気を上記接地に
逃がすことができる。
とし、例えばリアクティブイオンエッチングなどのドラ
イエッチング法により金属膜１１０を選択的にエッチン
グ除去し、レジストパターン１１１を除去する。この結
果、図１（ｄ）に示すように、パシベーション膜１０９
の表面に一部が露出した状態に、アース電極１１２が形
成された状態とする。アース電極１１２は、配線１０４
ｂを介して下層に形成された集積回路の接地に接続され
た状態となっており、指が触れることなどによりパシベ
ーション膜１０９表面に形成された静電気を上記接地に
逃がすことができる。
【００２８】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路などの
集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これら
の製造に引き続き、センサ電極およびアース電極が形成
できる。ところで、アース電極１１２は、図１（ｅ）の
平面図に示すように、センサ電極１０７をマスの中央部
に配置した平面視格子状の構造体である。アース電極１
１２は、例えば、マスの内側が略正方形に形成され、こ
の一辺が約１００μｍである。また、格子の中央に配置
されるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０μｍの正
方形である。
ば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路などの
集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これら
の製造に引き続き、センサ電極およびアース電極が形成
できる。ところで、アース電極１１２は、図１（ｅ）の
平面図に示すように、センサ電極１０７をマスの中央部
に配置した平面視格子状の構造体である。アース電極１
１２は、例えば、マスの内側が略正方形に形成され、こ
の一辺が約１００μｍである。また、格子の中央に配置
されるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０μｍの正
方形である。
【００２９】また、例えばセンサ電極１０７は、マトリ
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。また、半導体基板１０１
上の絶縁膜１０３下には、前述したようにセンサ回路が
形成され、各センサ電極１０７に形成される容量を検出
する。センサ回路は、例えば、センサ電極１０７毎に用
意され、各センサ回路の出力は、図示していない他の回
路により構成されている処理手段により処理され、各セ
ンサ電極１０７に形成された容量が濃淡に変換された画
像データとして出力される。
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。また、半導体基板１０１
上の絶縁膜１０３下には、前述したようにセンサ回路が
形成され、各センサ電極１０７に形成される容量を検出
する。センサ回路は、例えば、センサ電極１０７毎に用
意され、各センサ回路の出力は、図示していない他の回
路により構成されている処理手段により処理され、各セ
ンサ電極１０７に形成された容量が濃淡に変換された画
像データとして出力される。
【００３０】なお、上述では、アース電極１１２を格子
状に形成したが、これに限るものではなく、センサ電極
１０７周囲の片側など、パシベーション膜１０９の表面
では分離した状態の構造体としてもよい。ただし、パシ
ベーション膜１０９の表面で分離した状態とした場合で
も、アース電極１１２は、配線１０４ｂなどの配線によ
り各々が接続されて総てが同電位とした状態に形成す
る。
状に形成したが、これに限るものではなく、センサ電極
１０７周囲の片側など、パシベーション膜１０９の表面
では分離した状態の構造体としてもよい。ただし、パシ
ベーション膜１０９の表面で分離した状態とした場合で
も、アース電極１１２は、配線１０４ｂなどの配線によ
り各々が接続されて総てが同電位とした状態に形成す
る。
【００３１】また、アース電極１１２は、複数のセンサ
電極１０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、本実
施例のように、格子状にアース電極１１２を形成し、こ
のマスの中央部にセンサ電極１０７が配置された状態と
することで、各センサ電極とアース電極との間隔が各々
等しくなる。なお、金属膜１１０は、Ｔｉ／ＴｉＮから
構成するものに限らず、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒな
どの導電性材料やこれらを組み合わせた材料（複合膜）
など、広範囲に均質な薄膜が形成できる導電性材料であ
れば、どのようなものを用いるようにしてもよい。
電極１０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、本実
施例のように、格子状にアース電極１１２を形成し、こ
のマスの中央部にセンサ電極１０７が配置された状態と
することで、各センサ電極とアース電極との間隔が各々
等しくなる。なお、金属膜１１０は、Ｔｉ／ＴｉＮから
構成するものに限らず、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒな
どの導電性材料やこれらを組み合わせた材料（複合膜）
など、広範囲に均質な薄膜が形成できる導電性材料であ
れば、どのようなものを用いるようにしてもよい。
【００３２】＜実施の形態２＞つぎに、本発明の他の形
態について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
多層配線層１０２が形成されたシリコンからなる半導体
基板１０１上に、配線１０４ａ，１０４ｂを形成する。
多層配線層１０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われて
おり、図示していないＭＯＳトランジスタなどの複数の
素子およびこれらを接続する複数の配線などから形成さ
れ、センサ回路などを構成している。
態について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、
多層配線層１０２が形成されたシリコンからなる半導体
基板１０１上に、配線１０４ａ，１０４ｂを形成する。
多層配線層１０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われて
おり、図示していないＭＯＳトランジスタなどの複数の
素子およびこれらを接続する複数の配線などから形成さ
れ、センサ回路などを構成している。
【００３３】配線１０４ａ，１０４ｂは、上記回路に接
続するものであり、絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を
形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチン
グ技術とによりパターニングすることで形成する。この
ようにして配線１０４ａ，１０４ｂを形成したら、これ
らを覆うように絶縁膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例
えばＣＶＤ法により形成する。
続するものであり、絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を
形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチン
グ技術とによりパターニングすることで形成する。この
ようにして配線１０４ａ，１０４ｂを形成したら、これ
らを覆うように絶縁膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例
えばＣＶＤ法により形成する。
【００３４】つぎに、例えば公知のフォトリソグラフィ
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
【００３５】次いで、この金属膜を公知のフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。なお、金属膜には、ＴｉＷに限らず、Ｔｉ，
ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料や、これらを組み合わせ
た材料を用いるようにしてもよい。
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。なお、金属膜には、ＴｉＷに限らず、Ｔｉ，
ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料や、これらを組み合わせ
た材料を用いるようにしてもよい。
【００３６】つぎに、図２（ｂ）に示すように、センサ
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜１０９を形成する。パ
シベーション膜１０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚１μｍ程度に堆積することで形
成すればよい。パシベーション膜１０９を堆積したら、
接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション膜１
０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルーホー
ル１０９ａを形成する。以上のことは、図１を用いて説
明した表面形状認識用センサの製造方法と同様である。
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜１０９を形成する。パ
シベーション膜１０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚１μｍ程度に堆積することで形
成すればよい。パシベーション膜１０９を堆積したら、
接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション膜１
０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルーホー
ル１０９ａを形成する。以上のことは、図１を用いて説
明した表面形状認識用センサの製造方法と同様である。
【００３７】つぎに、図２（ｃ）に示すように、スルー
ホール１０９ａ内を含めたパシベーション膜１０９上
に、例えば蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなる金属膜２１
０を形成する。金属膜２１０は、下層のＣｒの膜厚を
０．１μｍ，上層のＡｕの膜厚を０．１μｍ程度として
構成した。Ａｕ膜を直接パシベーション膜１０９上に形
成すると、あまり高い密着性が得られないが、Ｃｒ膜
は、パシベーション膜１０９および金膜に対して高い密
着性が得られる材料である。
ホール１０９ａ内を含めたパシベーション膜１０９上
に、例えば蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなる金属膜２１
０を形成する。金属膜２１０は、下層のＣｒの膜厚を
０．１μｍ，上層のＡｕの膜厚を０．１μｍ程度として
構成した。Ａｕ膜を直接パシベーション膜１０９上に形
成すると、あまり高い密着性が得られないが、Ｃｒ膜
は、パシベーション膜１０９および金膜に対して高い密
着性が得られる材料である。
【００３８】したがって、Ｃｒ膜を介在させることで、
パシベーション膜１０９上にＡｕ膜を安定した状態で形
成することができる。また、Ｃｒ膜の存在によりＡｕの
拡散を抑制できるようになる。なお、Ｃｒの代わりに、
ＴｉやＮｉなどのＡｕの拡散を抑制し、かつパシベーシ
ョン膜およびＡｕに対して良好な密着性が得られる金属
を用いるようにしてもよい。ところで、前述した接続電
極膜１０８は、ＴｉＷやＴｉ，ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電
性材料で構成するようにしたが、これらもＡｕなどの相
互拡散を抑制できるものである。接続電極膜１０８に、
相互拡散を抑制できる材料を用いることで、Ａｕの拡散
をより抑制できるようになる。
パシベーション膜１０９上にＡｕ膜を安定した状態で形
成することができる。また、Ｃｒ膜の存在によりＡｕの
拡散を抑制できるようになる。なお、Ｃｒの代わりに、
ＴｉやＮｉなどのＡｕの拡散を抑制し、かつパシベーシ
ョン膜およびＡｕに対して良好な密着性が得られる金属
を用いるようにしてもよい。ところで、前述した接続電
極膜１０８は、ＴｉＷやＴｉ，ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電
性材料で構成するようにしたが、これらもＡｕなどの相
互拡散を抑制できるものである。接続電極膜１０８に、
相互拡散を抑制できる材料を用いることで、Ａｕの拡散
をより抑制できるようになる。
【００３９】つぎに、図２（ｄ）に示すように、センサ
電極１０７がマスの中央部に配置するような平面視格子
状の溝（開口部）を有するレジストパターン２１１を、
公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。レジス
トパターン２１１は、膜厚５μｍ程度に形成する。次い
で、レジストパターン２１１の溝底部に露出した金属膜
２１０の表面に、電解メッキ法によりＡｕを１μｍ程度
成長させ、電極柱２１２を形成する。なお、銅をメッキ
して電極柱としてもよい。また、電解メッキ法に限るも
のではなく、無電解メッキ法により金や銅を成長して電
極柱２１２を形成してもよい。電極柱２１２を形成した
ら、レジストパターン２１１は除去する。
電極１０７がマスの中央部に配置するような平面視格子
状の溝（開口部）を有するレジストパターン２１１を、
公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。レジス
トパターン２１１は、膜厚５μｍ程度に形成する。次い
で、レジストパターン２１１の溝底部に露出した金属膜
２１０の表面に、電解メッキ法によりＡｕを１μｍ程度
成長させ、電極柱２１２を形成する。なお、銅をメッキ
して電極柱としてもよい。また、電解メッキ法に限るも
のではなく、無電解メッキ法により金や銅を成長して電
極柱２１２を形成してもよい。電極柱２１２を形成した
ら、レジストパターン２１１は除去する。
【００４０】レジストパターン２１１を除去した後、図
２（ｅ）に示すように、電極柱２１２をマスクとして金
属膜２１０を選択的にエッチング除去する。金属膜２１
０のエッチングは、まず、ヨウ素，ヨウ化アンモニウ
ム，およびエタノールからなる混合液の水溶液をエッチ
ング液としたウエット処理により、上層のＡｕ膜を除去
する。次いで、フェリシアン化カリウムと水酸化ナトリ
ウムの水溶液をエッチング液としたウエット処理によ
り、下層のＣｒ膜を除去する。
２（ｅ）に示すように、電極柱２１２をマスクとして金
属膜２１０を選択的にエッチング除去する。金属膜２１
０のエッチングは、まず、ヨウ素，ヨウ化アンモニウ
ム，およびエタノールからなる混合液の水溶液をエッチ
ング液としたウエット処理により、上層のＡｕ膜を除去
する。次いで、フェリシアン化カリウムと水酸化ナトリ
ウムの水溶液をエッチング液としたウエット処理によ
り、下層のＣｒ膜を除去する。
【００４１】これらのエッチング処理の結果、パシベー
ション膜１０９上に、金属膜２１０のエッチング除去さ
れて残った部分と電極柱２１２とからなるアース電極が
形成された状態が得られる。アース電極は、配線１０４
ｂを介して下層に形成された集積回路の接地に接続され
た状態となっており、指が触れることなどによりパシベ
ーション膜１０９表面に形成された静電気を上記接地に
逃がすことができる。
ション膜１０９上に、金属膜２１０のエッチング除去さ
れて残った部分と電極柱２１２とからなるアース電極が
形成された状態が得られる。アース電極は、配線１０４
ｂを介して下層に形成された集積回路の接地に接続され
た状態となっており、指が触れることなどによりパシベ
ーション膜１０９表面に形成された静電気を上記接地に
逃がすことができる。
【００４２】以上に説明したように、本実施の形態によ
れば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路など
の集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これ
らの製造に引き続き、センサ電極を形成するようにし
た。なお、上記アース電極は、センサ電極１０７をマス
の中央部に配置した平面視格子状の構造体である。アー
ス電極２１２は、例えば、マスの内側が略正方形に形成
され、この一辺が約１００μｍである。また、格子の中
央に配置されるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０
μｍの正方形である。
れば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路など
の集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これ
らの製造に引き続き、センサ電極を形成するようにし
た。なお、上記アース電極は、センサ電極１０７をマス
の中央部に配置した平面視格子状の構造体である。アー
ス電極２１２は、例えば、マスの内側が略正方形に形成
され、この一辺が約１００μｍである。また、格子の中
央に配置されるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０
μｍの正方形である。
【００４３】また、例えばセンサ電極１０７は、マトリ
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。なお、アース電極２１２
は格子状に限るものではなく、センサ電極１０７周囲の
片側など、パシベーション膜１０９の表面では分離した
状態の構造体としてもよい。ただし、パシベーション膜
１０９の表面で分離した状態とした場合でも、アース電
極２１２は、配線１０４ｂなどの配線により各々が接続
されて総てが同電位とした状態に形成する。
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。なお、アース電極２１２
は格子状に限るものではなく、センサ電極１０７周囲の
片側など、パシベーション膜１０９の表面では分離した
状態の構造体としてもよい。ただし、パシベーション膜
１０９の表面で分離した状態とした場合でも、アース電
極２１２は、配線１０４ｂなどの配線により各々が接続
されて総てが同電位とした状態に形成する。
【００４４】また、アース電極２１２は、複数のセンサ
電極１０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、格子
状にアース電極２１２を形成し、このマスの中央部にセ
ンサ電極１０７が配置された状態とすることで、各セン
サ電極とアース電極との間隔が各々等しくなる。
電極１０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、格子
状にアース電極２１２を形成し、このマスの中央部にセ
ンサ電極１０７が配置された状態とすることで、各セン
サ電極とアース電極との間隔が各々等しくなる。
【００４５】＜実施の形態３＞つぎに、本発明の他の形
態について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、
多層配線層１０２が形成されたシリコンからなる半導体
基板１０１上に、配線１０４ａ，１０４ｂを形成する。
多層配線層１０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われて
おり、図示していないＭＯＳトランジスタなどの複数の
素子およびこれらを接続する複数の配線などから形成さ
れ、センサ回路などを構成している。
態について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、
多層配線層１０２が形成されたシリコンからなる半導体
基板１０１上に、配線１０４ａ，１０４ｂを形成する。
多層配線層１０２は、最上層が絶縁膜１０３で覆われて
おり、図示していないＭＯＳトランジスタなどの複数の
素子およびこれらを接続する複数の配線などから形成さ
れ、センサ回路などを構成している。
【００４６】配線１０４ａ，１０４ｂは、上記回路に接
続するものであり、絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を
形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチン
グ技術とによりパターニングすることで形成する。この
ようにして配線１０４ａ，１０４ｂを形成したら、これ
らを覆うように絶縁膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例
えばＣＶＤ法により形成する。
続するものであり、絶縁膜１０３上にアルミニウム膜を
形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチン
グ技術とによりパターニングすることで形成する。この
ようにして配線１０４ａ，１０４ｂを形成したら、これ
らを覆うように絶縁膜１０３上に層間絶縁膜１０５を例
えばＣＶＤ法により形成する。
【００４７】つぎに、例えば公知のフォトリソグラフィ
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
技術とエッチング技術とによりパターニングすること
で、配線１０４ａ，１０４ｂ上の所定箇所に到達するス
ルーホール１０６ａ，１０６ｂを、層間絶縁膜１０５に
形成する。この後、スルーホール１０６ａ，１０６ｂの
底部に露出する配線１０４ａ，１０４ｂの表面を含む層
間絶縁膜１０５上にＴｉＷからなる金属膜をスパッタ法
により形成する。
【００４８】次いで、この金属膜を公知のフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。なお、金属膜には、ＴｉＷに限らず、Ｔｉ，
ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料や、これらを組み合わせ
た材料を用いるようにしてもよい。以上のことは、図１
を用いて説明した表面形状認識用センサの製造方法と同
様である。
ラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、
センサ電極１０７および接続電極膜１０８を形成する。
例えば、膜厚０．２μｍに形成した金属膜上のセンサ電
極１０７となる領域と接続電極膜１０８となる領域上に
レジストパターンを形成し、このレジストパターンをマ
スクとし、例えばリアクティブイオンエッチングなどの
ドライエッチング法により金属膜を選択的にエッチング
することで、センサ電極１０７，接続電極膜１０８が形
成できる。なお、金属膜には、ＴｉＷに限らず、Ｔｉ，
ＴｉＮ，Ｃｒなどの導電性材料や、これらを組み合わせ
た材料を用いるようにしてもよい。以上のことは、図１
を用いて説明した表面形状認識用センサの製造方法と同
様である。
【００４９】つぎに、図３（ｂ）に示すように、センサ
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜３０９を形成する。パ
シベーション膜３０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚０．２μｍ程度に堆積すること
で形成すればよい。パシベーション膜３０９を堆積した
ら、接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション
膜３０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルー
ホール３０９ａを形成する。
電極１０７，接続電極膜１０８を覆った状態で、層間絶
縁膜１０５上にパシベーション膜３０９を形成する。パ
シベーション膜３０９は、例えばプラズマＣＶＤ法によ
り、窒化シリコンを膜厚０．２μｍ程度に堆積すること
で形成すればよい。パシベーション膜３０９を堆積した
ら、接続電極膜１０８上の所定箇所に、パシベーション
膜３０９を貫通して接続電極膜１０８に到達するスルー
ホール３０９ａを形成する。
【００５０】つぎに、図３（ｃ）に示すように、まず、
スルーホール３０９ａ内を含めたパシベーション膜３０
９上に、例えば蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなる金属膜
３１０を形成する。金属膜３１０は、下層のＣｒの膜厚
を０．１μｍ，上層のＡｕの膜厚を０．１μｍ程度とし
て構成した。Ａｕ膜を直接パシベーション膜３０９上に
形成すると、あまり高い密着性が得られないが、Ｃｒ膜
は、パシベーション膜３０９および金膜に対して高い密
着性が得られる材料である。
スルーホール３０９ａ内を含めたパシベーション膜３０
９上に、例えば蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなる金属膜
３１０を形成する。金属膜３１０は、下層のＣｒの膜厚
を０．１μｍ，上層のＡｕの膜厚を０．１μｍ程度とし
て構成した。Ａｕ膜を直接パシベーション膜３０９上に
形成すると、あまり高い密着性が得られないが、Ｃｒ膜
は、パシベーション膜３０９および金膜に対して高い密
着性が得られる材料である。
【００５１】したがって、Ｃｒ膜を介在させることで、
パシベーション膜３０９上にＡｕ膜を安定した状態で形
成することができる。また、Ｃｒ膜の存在によりＡｕの
拡散を抑制できるようになる。なお、Ｃｒの代わりに、
ＴｉやＮｉなどのＡｕの拡散を抑制し、かつパシベーシ
ョン膜およびＡｕに対して良好な密着性が得られる金属
を用いるようにしてもよい。
パシベーション膜３０９上にＡｕ膜を安定した状態で形
成することができる。また、Ｃｒ膜の存在によりＡｕの
拡散を抑制できるようになる。なお、Ｃｒの代わりに、
ＴｉやＮｉなどのＡｕの拡散を抑制し、かつパシベーシ
ョン膜およびＡｕに対して良好な密着性が得られる金属
を用いるようにしてもよい。
【００５２】金属膜３１０を形成したら、この上に、セ
ンサ電極１０７がマスの中央部に配置するような平面視
格子状の溝（開口部）を有するレジストパターン３１１
を、公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。レ
ジストパターン３１１は、膜厚５μｍ程度に形成する。
次いで、レジストパターン３１１の溝底部に露出した金
属膜３１０の表面に、電解メッキ法によりＡｕを３μｍ
程度成長させ、電極柱３１２を形成する。なお、銅をメ
ッキして電極柱としてもよい。また、電解メッキ法に限
るものではなく、無電解メッキ法により金や銅を成長し
て電極柱３１２を形成してもよい。電極柱３１２を形成
したら、レジストパターン３１１は除去する。
ンサ電極１０７がマスの中央部に配置するような平面視
格子状の溝（開口部）を有するレジストパターン３１１
を、公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。レ
ジストパターン３１１は、膜厚５μｍ程度に形成する。
次いで、レジストパターン３１１の溝底部に露出した金
属膜３１０の表面に、電解メッキ法によりＡｕを３μｍ
程度成長させ、電極柱３１２を形成する。なお、銅をメ
ッキして電極柱としてもよい。また、電解メッキ法に限
るものではなく、無電解メッキ法により金や銅を成長し
て電極柱３１２を形成してもよい。電極柱３１２を形成
したら、レジストパターン３１１は除去する。
【００５３】つぎに、図３（ｄ）に示すように、電極柱
３１２をマスクとして金属膜３１０を選択的にエッチン
グ除去する。金属膜３１０のエッチングは、まず、ヨウ
素，ヨウ化アンモニウム，およびエタノールからなる混
合液の水溶液をエッチング液としたウエット処理によ
り、上層のＡｕ膜を除去する。次いで、フェリシアン化
カリウムと水酸化ナトリウムの水溶液をエッチング液と
したウエット処理により、下層のＣｒ膜を除去する。
３１２をマスクとして金属膜３１０を選択的にエッチン
グ除去する。金属膜３１０のエッチングは、まず、ヨウ
素，ヨウ化アンモニウム，およびエタノールからなる混
合液の水溶液をエッチング液としたウエット処理によ
り、上層のＡｕ膜を除去する。次いで、フェリシアン化
カリウムと水酸化ナトリウムの水溶液をエッチング液と
したウエット処理により、下層のＣｒ膜を除去する。
【００５４】これらのエッチング処理の結果、パシベー
ション膜３０９上に、金属膜３１０のエッチング除去さ
れて残った部分と電極柱３１２とからなるアース電極が
形成された状態が得られる。なお、アース電極（電極柱
３１２）は、配線１０４ｂを介して下層に形成された集
積回路の接地に接続された状態となっており、以降に説
明する保護膜３１３表面に、指が触れることなどにより
形成された静電気を上記接地に逃がすことができる。
ション膜３０９上に、金属膜３１０のエッチング除去さ
れて残った部分と電極柱３１２とからなるアース電極が
形成された状態が得られる。なお、アース電極（電極柱
３１２）は、配線１０４ｂを介して下層に形成された集
積回路の接地に接続された状態となっており、以降に説
明する保護膜３１３表面に、指が触れることなどにより
形成された静電気を上記接地に逃がすことができる。
【００５５】この後、図３（ｅ）に示すように、格子状
に形成した電極柱３１２からなるアース電極の側部を埋
め込むように、パシベーション膜３０９上にポリイミド
からなる保護膜３１３を形成する。保護膜３１３の形成
についてより詳細に説明すると、まず、パシベーション
膜３０９上に回転塗布などによりポリイミド材料を塗布
してポリイミド膜を形成する。このとき、電極柱３１２
を覆い、かつパシベーション膜３０９上の凹凸を吸収し
てほぼ表面が平坦になるように、ポリイミド膜は厚く形
成する。ポリイミド材料としては、例えば、ポリベンザ
オキサゾール前駆体をベースとしたポリイミド樹脂を用
いることができる。塗布によりポリイミド膜を形成した
後、これを３１０℃程度に加熱して熱硬化させる。
に形成した電極柱３１２からなるアース電極の側部を埋
め込むように、パシベーション膜３０９上にポリイミド
からなる保護膜３１３を形成する。保護膜３１３の形成
についてより詳細に説明すると、まず、パシベーション
膜３０９上に回転塗布などによりポリイミド材料を塗布
してポリイミド膜を形成する。このとき、電極柱３１２
を覆い、かつパシベーション膜３０９上の凹凸を吸収し
てほぼ表面が平坦になるように、ポリイミド膜は厚く形
成する。ポリイミド材料としては、例えば、ポリベンザ
オキサゾール前駆体をベースとしたポリイミド樹脂を用
いることができる。塗布によりポリイミド膜を形成した
後、これを３１０℃程度に加熱して熱硬化させる。
【００５６】次いで、硬化したポリイミド膜をエッチバ
ックして電極柱３１２の上面を露出させれば、図３
（ｅ）に示すように、表面が平坦な状態に保護膜３１３
が形成された状態が得られる。エッチバックは、例え
ば、酸素ガスのプラズマを用いたドライエッチングによ
り行えばよい。ポリイミドは有機材料であるので、酸素
ガスのプラズマを用いれば、エッチングが可能である。
なお、エッチバックは、例えば、化学的機械的研磨法な
どを用いてもよい。電極柱３１２はＡｕから構成したの
で、ポリイミドからなる樹脂膜との密着性がよく、化学
的機械的研磨法による研磨を行っても、電極柱３１２の
部分で樹脂膜が剥がれるようなことが発生しにくい。
ックして電極柱３１２の上面を露出させれば、図３
（ｅ）に示すように、表面が平坦な状態に保護膜３１３
が形成された状態が得られる。エッチバックは、例え
ば、酸素ガスのプラズマを用いたドライエッチングによ
り行えばよい。ポリイミドは有機材料であるので、酸素
ガスのプラズマを用いれば、エッチングが可能である。
なお、エッチバックは、例えば、化学的機械的研磨法な
どを用いてもよい。電極柱３１２はＡｕから構成したの
で、ポリイミドからなる樹脂膜との密着性がよく、化学
的機械的研磨法による研磨を行っても、電極柱３１２の
部分で樹脂膜が剥がれるようなことが発生しにくい。
【００５７】以上に説明したように、本実施の形態によ
れば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路など
の集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これ
らの製造に引き続き、センサ電極を形成するようにし
た。
れば、半導体基板１０１上に形成されたセンサ回路など
の集積回路に配線を介して接続した状態で、また、これ
らの製造に引き続き、センサ電極を形成するようにし
た。
【００５８】ところで、保護膜３１３は、感光性を有す
るポリイミド（感光性ポリイミド）を用いて形成するよ
うにしてもよい。この場合について説明すると、まず、
電極柱３１２が形成されたパシベーション膜３０９上
に、回転塗布などにより感光性ポリイミド材料を塗布し
てポリイミド膜を形成する。このようなポリイミド膜と
しては、例えば、ポリベンザオキサゾール前駆体をベー
スとした感光性を有するポリイミド樹脂を用いた。ま
た、上記ポリイミド膜は、電極柱３１２を覆ってパシベ
ーション膜３０９上の凹凸を吸収するように形成する。
るポリイミド（感光性ポリイミド）を用いて形成するよ
うにしてもよい。この場合について説明すると、まず、
電極柱３１２が形成されたパシベーション膜３０９上
に、回転塗布などにより感光性ポリイミド材料を塗布し
てポリイミド膜を形成する。このようなポリイミド膜と
しては、例えば、ポリベンザオキサゾール前駆体をベー
スとした感光性を有するポリイミド樹脂を用いた。ま
た、上記ポリイミド膜は、電極柱３１２を覆ってパシベ
ーション膜３０９上の凹凸を吸収するように形成する。
【００５９】次いで、フォトリソグラフィ技術により電
極柱３１２上のポリイミド膜を開口し、３１０℃に加熱
して熱硬化させれば、電極柱３１２からなる格子状に形
成されたセンサ電極の升の中を埋め込むように、表面が
平坦なポリイミドからなる保護膜３１３を形成できる。
なお、上記アース電極は、センサ電極１０７をマスの中
央部に配置した平面視格子状の構造体である。アース電
極は、例えば、マスの内側が略正方形に形成され、この
一辺が約１００μｍである。また、格子の中央に配置さ
れるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０μｍの正方
形である。
極柱３１２上のポリイミド膜を開口し、３１０℃に加熱
して熱硬化させれば、電極柱３１２からなる格子状に形
成されたセンサ電極の升の中を埋め込むように、表面が
平坦なポリイミドからなる保護膜３１３を形成できる。
なお、上記アース電極は、センサ電極１０７をマスの中
央部に配置した平面視格子状の構造体である。アース電
極は、例えば、マスの内側が略正方形に形成され、この
一辺が約１００μｍである。また、格子の中央に配置さ
れるセンサ電極１０７は、例えば一辺が８０μｍの正方
形である。
【００６０】また、アース電極の升の数は３００×３０
０個であり、したがって、センサ電極１０７は、マトリ
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。なお、アース電極は格子
状に限るものではなく、センサ電極１０７周囲の片側な
ど、保護膜３１３の表面では分離した状態の構造体とし
てもよい。ただし、保護膜３１３の表面で分離した状態
とした場合でも、アース電極は、配線１０４ｂなどの配
線により各々が接続されて総てが同電位とした状態に形
成する。
０個であり、したがって、センサ電極１０７は、マトリ
クス状に３００×３００個配置され、これらでセンサチ
ップの検出面を形成している。なお、アース電極は格子
状に限るものではなく、センサ電極１０７周囲の片側な
ど、保護膜３１３の表面では分離した状態の構造体とし
てもよい。ただし、保護膜３１３の表面で分離した状態
とした場合でも、アース電極は、配線１０４ｂなどの配
線により各々が接続されて総てが同電位とした状態に形
成する。
【００６１】また、アース電極は、複数のセンサ電極１
０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、格子状にア
ース電極を形成し、このマスの中央部にセンサ電極１０
７が配置された状態とすることで、各センサ電極とアー
ス電極との間隔が各々等しくなる。
０７毎に設けるようにしてもよい。ただし、格子状にア
ース電極を形成し、このマスの中央部にセンサ電極１０
７が配置された状態とすることで、各センサ電極とアー
ス電極との間隔が各々等しくなる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属膜をパターニングすることでセンサ電極やアース電
極を形成するようにしたので、センシングの際に発生す
る静電気によって静電破壊されることがないなど、安定
して高感度の表面形状検出が信頼性の高い状態でできる
表面形状認識用センサが容易に製造できるようになると
いうすぐれた効果が得られる。
金属膜をパターニングすることでセンサ電極やアース電
極を形成するようにしたので、センシングの際に発生す
る静電気によって静電破壊されることがないなど、安定
して高感度の表面形状検出が信頼性の高い状態でできる
表面形状認識用センサが容易に製造できるようになると
いうすぐれた効果が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態における表面形状認識用
センサの製造方法の一部における表面形状認識用センサ
の一部構成を概略的に示す工程図である。
センサの製造方法の一部における表面形状認識用センサ
の一部構成を概略的に示す工程図である。
【図２】 本発明の他の形態における表面形状認識用セ
ンサの製造方法の一部における表面形状認識用センサの
一部構成を概略的に示す工程図である。
ンサの製造方法の一部における表面形状認識用センサの
一部構成を概略的に示す工程図である。
【図３】 本発明の他の形態における表面形状認識用セ
ンサの製造方法の一部における表面形状認識用センサの
一部構成を概略的に示す工程図である。
ンサの製造方法の一部における表面形状認識用センサの
一部構成を概略的に示す工程図である。
【図４】 従来よりある表面形状認識用センサの概略的
な構成を部分的に示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）
である。
な構成を部分的に示す断面図（ａ）および平面図（ｂ）
である。
１０１…半導体基板、１０２…多層配線層、１０３…絶
縁膜、１０４ａ，１０４ｂ…配線、１０５…層間絶縁
膜、１０６ａ，１０６ｂ…スルーホール、１０７…セン
サ電極、１０８…接続電極膜、１０９…パシベーション
膜、１０９ａ…スルーホール、１１０…金属膜、１１１
…レジストパターン、１１２…アース電極。
縁膜、１０４ａ，１０４ｂ…配線、１０５…層間絶縁
膜、１０６ａ，１０６ｂ…スルーホール、１０７…セン
サ電極、１０８…接続電極膜、１０９…パシベーション
膜、１０９ａ…スルーホール、１１０…金属膜、１１１
…レジストパターン、１１２…アース電極。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田辺 泰之
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 町田 克之
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 久良木 億
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 大西 哲也
大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ
株式会社内
(72)発明者 熊▲崎▼ 利彦
東京都渋谷区道玄坂一丁目12番１号 エヌ
ティティエレクトロニクス株式会社内
Ｆターム(参考） 2F063 AA41 BA29 BB08 BC04 BD11
CA17 CA34 DA02 DA05 DB05
DD07 HA04 HA10
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体基板上に第１配線および第２配線
を形成する工程と、 前記半導体基板上に前記第１配線および第２配線を覆う
層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜に形成された第１スルーホールおよび第
２スルーホールを介して前記第１配線および第２配線に
電気的に接続する第１金属膜を形成する工程と、 前記第１金属膜の上に前記第１スルーホールの開口部に
対応する所定の第１領域と前記第２スルーホールの開口
部に対応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパター
ンを形成する工程と、 前記第１マスクパターンの開口部底部に露出した前記第
１金属膜を選択的に除去し、前記第１領域に前記第１配
線に接続された前記第１金属膜からなるセンサ電極を形
成し、前記第２領域に前記第２配線に接続された前記第
１金属膜からなる接続電極膜を形成する工程と、 前記センサ電極および接続電極膜を覆って前記層間絶縁
膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成する工
程と、 前記パシベーション膜に前記接続電極膜に通ずる第３ス
ルーホールを形成する工程と、 前記第３スルーホールの底部に露出した前記接続電極膜
に接触した状態で前記パシベーション膜の上に第２金属
膜を形成する工程と、 前記第２金属膜の上に、前記センサ電極に対応する領域
を除いた前記第３スルーホールを含む所定領域にパター
ン部を有する第２マスクパターンを形成する工程と、 前記第２マスクパターンをマスクとして前記第２金属膜
を選択的に除去することで、前記接続電極膜を介して前
記第２配線に接続するアース電極を形成する工程とを備
えたことを特徴とする表面形状認識用センサの製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいず
れか又はこれらの複合膜から構成することを特徴とする
表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記第２金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいず
れか又はこれらの複合膜から構成することを特徴とする
表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上に第１配線および第２配線
を形成する工程と、 前記半導体基板上に前記第１配線および第２配線を覆う
層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜に形成された第１スルーホールおよび第
２スルーホールを介して前記第１配線および第２配線に
電気的に接続する第１金属膜を形成する工程と、 前記第１金属膜の上に前記第１スルーホールの開口部に
対応する所定の第１領域と前記第２スルーホールの開口
部に対応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパター
ンを形成する工程と、 前記第１マスクパターンの開口部底部に露出した前記第
１金属膜を選択的に除去し、前記第１領域に前記第１配
線に接続された前記第１金属膜からなるセンサ電極を形
成し、前記第２領域に前記第２配線に接続された前記第
１金属膜からなる接続電極膜を形成する工程と、 前記センサ電極および接続電極膜を覆って前記層間絶縁
膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成する工
程と、 前記パシベーション膜に前記接続電極膜に通ずる第３ス
ルーホールを形成する工程と、 前記第３スルーホールの底部に露出した前記接続電極膜
に接触した状態で前記パシベーション膜の上に第２金属
膜を形成する工程と、 前記第２金属膜の上に、前記センサ電極に対応する領域
を除いた前記第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成する工程
と、 前記第２マスクパターンの溝部の底に露出した前記第２
金属膜の表面に選択的に金属膜を成長させて電極柱を形
成する工程と、 前記第２マスクパターンを除去した後、前記電極柱の下
領域以外の前記第２金属膜を除去することで、前記電極
柱と前記第２金属膜の残部とからなり前記第２スルーホ
ールと前記第３スルーホールとを介して前記第２配線に
接続するアース電極を形成する工程とを備えたことを特
徴とする表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいず
れか又はこれらの複合膜から構成することを特徴とする
表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記電極柱は、Ａｕ又はＣｕから構成することを特徴と
する表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項７】 半導体基板上に第１配線および第２配線
を形成する工程と、 前記半導体基板上に前記第１配線および第２配線を覆う
層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜に形成された第１スルーホールおよび第
２スルーホールを介して前記第１配線および第２配線に
電気的に接続する第１金属膜を形成する工程と、 前記第１金属膜の上に前記第１スルーホールの開口部に
対応する所定の第１領域と前記第２スルーホールの開口
部に対応する所定の第２領域とを覆う第１マスクパター
ンを形成する工程と、 前記第１マスクパターンの開口部底部に露出した前記第
１金属膜を選択的に除去し、前記第１領域に前記第１配
線に接続された前記第１金属膜からなるセンサ電極を形
成し、前記第２領域に前記第２配線に接続された前記第
１金属膜からなる接続電極膜を形成する工程と、 前記センサ電極および接続電極膜を覆って前記層間絶縁
膜の上に絶縁物からなるパシベーション膜を形成する工
程と、 前記パシベーション膜に前記接続電極膜に通ずる第３ス
ルーホールを形成する工程と、 前記第３スルーホールの底部に露出した前記接続電極膜
に接触した状態で前記パシベーション膜の上に第２金属
膜を形成する工程と、 前記第２金属膜の上に、前記センサ電極に対応する領域
を除いた前記第３スルーホールの上部領域を含む所定領
域に溝部を有する第２マスクパターンを形成する工程
と、 前記第２マスクパターンの溝部の底に露出した前記第２
金属膜の表面に選択的に前記センサ電極より厚く金属膜
を成長させて電極柱を形成する工程と、 前記第２マスクパターンを除去した後、前記電極柱の下
領域以外の前記第２金属膜を除去することで、前記電極
柱と前記第２金属膜の残部とからなり前記第２スルーホ
ールと前記第３スルーホールとを介して前記第２配線に
接続するアース電極を形成する工程と、 前記電極柱の上面の一部が露出した状態で前記電極柱の
側部を埋め込むように前記パシベーション膜上に保護膜
を形成する工程とを備えたことを特徴とする表面形状認
識用センサの製造方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記第１金属膜は、ＴｉＷ，Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｃｒのいず
れか又はこれらの複合膜から構成することを特徴とする
表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項９】 請求項７記載の表面形状認識用センサの
製造方法において、 前記電極柱は、Ａｕ又はＣｕから構成することを特徴と
する表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項７記載の表面形状認識用センサ
の製造方法において、 前記パシベーション膜は、窒化シリコンから構成するこ
とを特徴とする表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項７記載の表面形状認識用センサ
の製造方法において、 前記保護膜は、ポリイミドから構成することを特徴とす
る表面形状認識用センサの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の表面形状認識用セン
サの製造方法において、 前記ポリイミドは、ポリベンザオキサゾールから構成す
ることを特徴とする表面形状認識用センサの製造方法。
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