JP3318865B2 - 表面形状認識用センサおよびその製造方法 - Google Patents
表面形状認識用センサおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面形状認識用セ
ンサおよびその製造方法に関し、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
サおよびその製造方法に関するものである。
ンサおよびその製造方法に関し、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
サおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の進展により、現代社会にお
いては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る。また、盗
難やカードの不正使用の防御策の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（例えば、清水良真
他，個人認証付機能付きＩＣカードに関する一検討，信
学技報，Technical report of IEICE,OFS92-32,p25-30
(1992)）。
いては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る。また、盗
難やカードの不正使用の防御策の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（例えば、清水良真
他，個人認証付機能付きＩＣカードに関する一検討，信
学技報，Technical report of IEICE,OFS92-32,p25-30
(1992)）。
【０００３】さて、このような認証方式としては指紋や
声紋を利用するもの等種々の方式が提案されているが中
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。ここで、従来の指紋の認証方式について
説明する。従来の指紋認証方式を大別すると、光学的に
指紋の凹凸を読みとる方式、指紋の圧力差を読みとる方
式、人間の電気特性の利用して指紋の凹凸を検出する方
式等に分けられる。
声紋を利用するもの等種々の方式が提案されているが中
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。ここで、従来の指紋の認証方式について
説明する。従来の指紋認証方式を大別すると、光学的に
指紋の凹凸を読みとる方式、指紋の圧力差を読みとる方
式、人間の電気特性の利用して指紋の凹凸を検出する方
式等に分けられる。
【０００４】光学的に読みとる方式とは、主に光の反射
とＣＣＤとを使って指紋データを取り込み、照合を行う
方式である（例えば、特開昭６１−２２１８８３号公報
を参照）。また、指紋の圧力差を読みとる方式として
は、圧電薄膜を利用して指の指紋の圧力差を読みとる方
式がある（例えば、特開平５−６１９６５号公報を参
照）。さらに、人間の電気特性を利用する方式として
は、感圧シートを用いて皮膚の接触によって生じた電気
特性の変化を電気信号の分布に置き換えて指紋を検出す
るものがあり、これは抵抗変化量もしくは容量変化量に
よって認証する方式である（例えば、特開平７−１６８
９３０号公報を参照）。
とＣＣＤとを使って指紋データを取り込み、照合を行う
方式である（例えば、特開昭６１−２２１８８３号公報
を参照）。また、指紋の圧力差を読みとる方式として
は、圧電薄膜を利用して指の指紋の圧力差を読みとる方
式がある（例えば、特開平５−６１９６５号公報を参
照）。さらに、人間の電気特性を利用する方式として
は、感圧シートを用いて皮膚の接触によって生じた電気
特性の変化を電気信号の分布に置き換えて指紋を検出す
るものがあり、これは抵抗変化量もしくは容量変化量に
よって認証する方式である（例えば、特開平７−１６８
９３０号公報を参照）。
【０００５】しかしながら、以上の従来技術には種々の
問題点があり、例えば光を用いた方式では小型化、汎用
化が難しく、用途が限定されるという問題がある。同様
に、感圧シート等を用いて指の凹凸を感知する方式で
は、材料が特殊であることや加工性の難しさから実用化
が困難であり、また信頼性に乏しいことも考えられる。
問題点があり、例えば光を用いた方式では小型化、汎用
化が難しく、用途が限定されるという問題がある。同様
に、感圧シート等を用いて指の凹凸を感知する方式で
は、材料が特殊であることや加工性の難しさから実用化
が困難であり、また信頼性に乏しいことも考えられる。
【０００６】そこで、このような問題を解決すべく、Ｌ
ＳＩ製造技術を用いた容量型の指紋センサ（Marco Tart
agni and Roberto Guerrieri,A 390 dpi Live Fingerpr
intImager Based on Feedback Capacitive Sensing Sch
eme,1997 IEEEInternational Solid-State Circuits Co
nference,p200-201(1997)）が新たに提案された。これ
は、ＬＳＩチップの上に２次元に配列された小さなセン
サ素子の帰還静電容量を検出し、皮膚の凹凸パターンを
検出する方式である。
ＳＩ製造技術を用いた容量型の指紋センサ（Marco Tart
agni and Roberto Guerrieri,A 390 dpi Live Fingerpr
intImager Based on Feedback Capacitive Sensing Sch
eme,1997 IEEEInternational Solid-State Circuits Co
nference,p200-201(1997)）が新たに提案された。これ
は、ＬＳＩチップの上に２次元に配列された小さなセン
サ素子の帰還静電容量を検出し、皮膚の凹凸パターンを
検出する方式である。
【０００７】ここで従来の容量型の指紋センサについて
図を参照して説明する。図１０は、従来の容量型の指紋
センサを示す断面図である。同図に示すように、容量型
の指紋センサにおいては、ＬＳＩ等の形成された半導体
基板１の上に形成された配線３に、接続電極５を介して
センサ電極６ａを接続してから、全体をパシベーション
膜４ａで覆って、センサ素子２０を構成している。すな
わち、センサ電極６ａ直上のパシベーション膜４ａに触
れた皮膚が電極として機能し、皮膚およびセンサ電極６
ａ間の容量を検出することにより、微細構造の凹凸を感
知するように構成されている。
図を参照して説明する。図１０は、従来の容量型の指紋
センサを示す断面図である。同図に示すように、容量型
の指紋センサにおいては、ＬＳＩ等の形成された半導体
基板１の上に形成された配線３に、接続電極５を介して
センサ電極６ａを接続してから、全体をパシベーション
膜４ａで覆って、センサ素子２０を構成している。すな
わち、センサ電極６ａ直上のパシベーション膜４ａに触
れた皮膚が電極として機能し、皮膚およびセンサ電極６
ａ間の容量を検出することにより、微細構造の凹凸を感
知するように構成されている。
【０００８】なお、実際には図１１に示すように、セン
サ素子２０を２次元的に複数配置することにより指紋の
凹凸を検出する。また、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という特徴も備
えている。
サ素子２０を２次元的に複数配置することにより指紋の
凹凸を検出する。また、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という特徴も備
えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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ＬＳＩが静電破壊され易く、またパシベーション
膜４ａの膜厚を均一にすることは困難であり、膜厚変動
によってセンサの感度にばらつきが生じる等のいくつか
の問題点を抱えているのが実情である。したがって、セ
ンサの安定性、感度、信頼性を考慮し、さらには小型
化、汎用性までも考慮した人間の指紋や動物の鼻紋等の
微細な凹凸をセンシング可能とする表面形状認識用セン
サおよびその製造方法の開発が従来より望まれていた。
本発明は、このような課題を解決するためのものであ
り、センシングの際に発生する静電気によって静電破壊
されることなく、また表面の凹凸を感度よくセンシング
し、なおかつ小型化および汎用化を可能とする表面形状
認識用センサおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
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ＬＳＩが静電破壊され易く、またパシベーション
膜４ａの膜厚を均一にすることは困難であり、膜厚変動
によってセンサの感度にばらつきが生じる等のいくつか
の問題点を抱えているのが実情である。したがって、セ
ンサの安定性、感度、信頼性を考慮し、さらには小型
化、汎用性までも考慮した人間の指紋や動物の鼻紋等の
微細な凹凸をセンシング可能とする表面形状認識用セン
サおよびその製造方法の開発が従来より望まれていた。
本発明は、このような課題を解決するためのものであ
り、センシングの際に発生する静電気によって静電破壊
されることなく、また表面の凹凸を感度よくセンシング
し、なおかつ小型化および汎用化を可能とする表面形状
認識用センサおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る表面形状認識用センサは、半導
体素子が形成されていることを少なくとも含む半導体基
板と、この半導体基板の上に形成された複数の容量セン
サ素子と、これら複数の容量センサ素子の上に配置され
た保護膜とを備え、前記各容量センサ素子は、前記半導
体基板上に配置された下部電極と、この下部電極の上に
空間を介して離間配置された上部電極とを備え、前記各
容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれは、共通
な１個の電極部材からなり、この上部電極は、前記半導
体基板上に、前記各容量センサ素子毎に配置された支持
部材によって支持されており、この支持部材は導電性を
示す部材によって形成されている。このように構成する
ことによって本発明は、物体が保護膜に接触すると上部
電極が変形して上部および下部電極間の容量が変化する
ため、この容量変化から物体の形状を認識することがで
きる。
るために、本発明に係る表面形状認識用センサは、半導
体素子が形成されていることを少なくとも含む半導体基
板と、この半導体基板の上に形成された複数の容量セン
サ素子と、これら複数の容量センサ素子の上に配置され
た保護膜とを備え、前記各容量センサ素子は、前記半導
体基板上に配置された下部電極と、この下部電極の上に
空間を介して離間配置された上部電極とを備え、前記各
容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれは、共通
な１個の電極部材からなり、この上部電極は、前記半導
体基板上に、前記各容量センサ素子毎に配置された支持
部材によって支持されており、この支持部材は導電性を
示す部材によって形成されている。このように構成する
ことによって本発明は、物体が保護膜に接触すると上部
電極が変形して上部および下部電極間の容量が変化する
ため、この容量変化から物体の形状を認識することがで
きる。
【００１１】また、本発明に係る表面形状認識用センサ
の製造方法は、半導体素子が形成されていることを少な
くとも含む半導体基板と、この半導体基板の上に形成さ
れた複数の容量センサ素子と、これら複数の容量センサ
素子の上に配置された保護膜とを備え、各容量センサ素
子は、半導体基板上に配置された下部電極と、この下部
電極の上に空間を介して離間配置された上部電極とを備
え、各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、この上部電極は、
半導体基板上に、各容量センサ素子毎に配置された支持
部材によって支持されており、この支持部材は導電性を
示す部材によって形成されている表面形状認識用センサ
の製造方法において、半導体基板上の層間絶縁膜を介し
て第１および第２の配線を形成する工程と、これら第１
および第２の配線の上にそれぞれ接続電極を形成する工
程と、これらの接続電極の形成された面に第１の金属膜
を形成してから、この第１の金属膜を第１のレジストで
被覆する工程と、第１の配線の上方にある第１のレジス
トに開孔部を設けてから、第２の金属膜と第３の金属膜
を連続して形成して下部電極を形成する工程と、第１の
レジストを除去してから、第２のレジストで被覆し、第
２の配線の上方にある第２のレジストに開孔部を設け、
この開孔部内にのみ第４および第５の金属膜を順次形成
して導電性を有する支持部材を形成する工程と、第２の
レジストを除去してから、第３および第５の金属膜をマ
スクとして第１の金属膜をエッチングする工程と、半導
体基板の主表面側を支持部材の厚さ以上の犠牲膜で被覆
する工程と、犠牲膜をエッチングすることによって第５
の金属膜のみを露出させる工程と、犠牲膜の上に第５の
金属膜同士を接続する上部電極を形成する工程と、犠牲
膜を除去してから、上部電極の上に保護膜で被覆する工
程とを備えるようにしたものである。 また、第１のレジ
ストを除去してから、第２の配線の上方のみを第２のレ
ジストで被覆する工程と、第３の金属膜および第２のレ
ジストをマスクとして第１の金属膜をエッチングする工
程と、第２のレジストを除去してから、犠牲膜を形成
し、この犠牲膜の第２の配線上部に開口部を形成する工
程と、第２の配線上部の犠牲膜の開口部に、第４および
第５の金属膜を順次形成して導電性を有する支持部材を
形成する工程と、犠牲膜の上に第５の金属膜同士を接続
する上部電極を形 成する工程と、犠牲膜を除去してか
ら、上部電極の上に保護膜で被覆する工程とを備えるよ
うにしたものである。 また、第１のレジストを除去して
から第２のレジストで被覆し、第２の配線の上方にある
第２のレジストに開孔部を設け、この開孔部内にのみ第
４および第５の金属膜を順次形成して導電性を有する支
持部材を形成する工程と、第２のレジストを除去してか
ら、第３および第５の金属膜をマスクとして第１の金属
膜をエッチングする工程と、支持部材上に、保護膜の下
に予め形成された上部電極を、導電性接着剤を介して接
着する工程とを備えるようにしたものである。このよう
に構成することによって本発明は、非常に微細な表面形
状認識用センサを容易に製造することができる。
の製造方法は、半導体素子が形成されていることを少な
くとも含む半導体基板と、この半導体基板の上に形成さ
れた複数の容量センサ素子と、これら複数の容量センサ
素子の上に配置された保護膜とを備え、各容量センサ素
子は、半導体基板上に配置された下部電極と、この下部
電極の上に空間を介して離間配置された上部電極とを備
え、各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、この上部電極は、
半導体基板上に、各容量センサ素子毎に配置された支持
部材によって支持されており、この支持部材は導電性を
示す部材によって形成されている表面形状認識用センサ
の製造方法において、半導体基板上の層間絶縁膜を介し
て第１および第２の配線を形成する工程と、これら第１
および第２の配線の上にそれぞれ接続電極を形成する工
程と、これらの接続電極の形成された面に第１の金属膜
を形成してから、この第１の金属膜を第１のレジストで
被覆する工程と、第１の配線の上方にある第１のレジス
トに開孔部を設けてから、第２の金属膜と第３の金属膜
を連続して形成して下部電極を形成する工程と、第１の
レジストを除去してから、第２のレジストで被覆し、第
２の配線の上方にある第２のレジストに開孔部を設け、
この開孔部内にのみ第４および第５の金属膜を順次形成
して導電性を有する支持部材を形成する工程と、第２の
レジストを除去してから、第３および第５の金属膜をマ
スクとして第１の金属膜をエッチングする工程と、半導
体基板の主表面側を支持部材の厚さ以上の犠牲膜で被覆
する工程と、犠牲膜をエッチングすることによって第５
の金属膜のみを露出させる工程と、犠牲膜の上に第５の
金属膜同士を接続する上部電極を形成する工程と、犠牲
膜を除去してから、上部電極の上に保護膜で被覆する工
程とを備えるようにしたものである。 また、第１のレジ
ストを除去してから、第２の配線の上方のみを第２のレ
ジストで被覆する工程と、第３の金属膜および第２のレ
ジストをマスクとして第１の金属膜をエッチングする工
程と、第２のレジストを除去してから、犠牲膜を形成
し、この犠牲膜の第２の配線上部に開口部を形成する工
程と、第２の配線上部の犠牲膜の開口部に、第４および
第５の金属膜を順次形成して導電性を有する支持部材を
形成する工程と、犠牲膜の上に第５の金属膜同士を接続
する上部電極を形 成する工程と、犠牲膜を除去してか
ら、上部電極の上に保護膜で被覆する工程とを備えるよ
うにしたものである。 また、第１のレジストを除去して
から第２のレジストで被覆し、第２の配線の上方にある
第２のレジストに開孔部を設け、この開孔部内にのみ第
４および第５の金属膜を順次形成して導電性を有する支
持部材を形成する工程と、第２のレジストを除去してか
ら、第３および第５の金属膜をマスクとして第１の金属
膜をエッチングする工程と、支持部材上に、保護膜の下
に予め形成された上部電極を、導電性接着剤を介して接
着する工程とを備えるようにしたものである。このよう
に構成することによって本発明は、非常に微細な表面形
状認識用センサを容易に製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図１は、本発明に係る表面形状
認識用センサ（一素子）の一つの実施の形態を示す断面
図である。同図に示すように、ＬＳＩ等の形成された半
導体基板１の上には配線３（第１の配線），配線３ａ
（第２の配線）が形成されている。図中の２個の配線３
ａはともに同電位である。層間絶縁膜４の配線３，３ａ
の上においてはスルーホールが開孔され、接続電極５，
５ａが形成されている。
て図を用いて説明する。図１は、本発明に係る表面形状
認識用センサ（一素子）の一つの実施の形態を示す断面
図である。同図に示すように、ＬＳＩ等の形成された半
導体基板１の上には配線３（第１の配線），配線３ａ
（第２の配線）が形成されている。図中の２個の配線３
ａはともに同電位である。層間絶縁膜４の配線３，３ａ
の上においてはスルーホールが開孔され、接続電極５，
５ａが形成されている。
【００１３】接続電極５の上には、金属膜６（第１の金
属膜と第２の金属膜），金属膜７（第３の金属膜）が順
次形成されて下部電極１２が構成されている。接続電極
５ａの上には、金属膜６，金属膜１０（第４の金属
膜），金属膜１１（第５の金属膜）が形成されて導電性
を有する支持部材１３が構成されている。金属膜１１の
上には、金属膜からなる上部電極１５が形成されてい
る。すなわち、下部電極１２と、支持部材１３によって
離間配置された上部電極１５とによって容量型のセンサ
素子２０が構成されている。
属膜と第２の金属膜），金属膜７（第３の金属膜）が順
次形成されて下部電極１２が構成されている。接続電極
５ａの上には、金属膜６，金属膜１０（第４の金属
膜），金属膜１１（第５の金属膜）が形成されて導電性
を有する支持部材１３が構成されている。金属膜１１の
上には、金属膜からなる上部電極１５が形成されてい
る。すなわち、下部電極１２と、支持部材１３によって
離間配置された上部電極１５とによって容量型のセンサ
素子２０が構成されている。
【００１４】なお、下部電極１２と支持部材１１の形状
を平面図に示すと図２のようになり、正方形の下部電極
１２は格子状に形成された支持部材１３の中に配置され
ている。すなわち、半導体基板１の上には、支持部材１
３を共有して複数のセンサ素子２０が配列されている。
また、上部電極１５の形状は、製造上の都合から図３に
示すようにメッシュ状に形成されている。このメッシュ
の大きさは、当然のことではあるが支持部材１３の格子
よりも微細なものにする必要がある。
を平面図に示すと図２のようになり、正方形の下部電極
１２は格子状に形成された支持部材１３の中に配置され
ている。すなわち、半導体基板１の上には、支持部材１
３を共有して複数のセンサ素子２０が配列されている。
また、上部電極１５の形状は、製造上の都合から図３に
示すようにメッシュ状に形成されている。このメッシュ
の大きさは、当然のことではあるが支持部材１３の格子
よりも微細なものにする必要がある。
【００１５】一方、上部電極１５の上には、指等の物体
が直接接触しないようにするため、保護膜１７が接着剤
１６によって接着されている。この保護膜１７は、フィ
ルムであり、その表面には感度を向上させるために各セ
ンサ素子２０の中央部が最も高くなるようにして突起１
７ａが設けられている。したがって、表面形状認識用セ
ンサを上方から眺めると図４に示すようになり、物体の
触れる面には複数の突起１７ａが設けられることにな
る。
が直接接触しないようにするため、保護膜１７が接着剤
１６によって接着されている。この保護膜１７は、フィ
ルムであり、その表面には感度を向上させるために各セ
ンサ素子２０の中央部が最も高くなるようにして突起１
７ａが設けられている。したがって、表面形状認識用セ
ンサを上方から眺めると図４に示すようになり、物体の
触れる面には複数の突起１７ａが設けられることにな
る。
【００１６】また、１個もしくは複数のセンサ素子２０
に対しては、センスユニット３０が同一基板内または他
のチップ内に設けられており、センサ素子２０とセンス
ユニット３０とは配線３，３ａ等を介して電気的に接続
されている。
に対しては、センスユニット３０が同一基板内または他
のチップ内に設けられており、センサ素子２０とセンス
ユニット３０とは配線３，３ａ等を介して電気的に接続
されている。
【００１７】なお、センサ素子２０の大きさは、人間の
指紋の幅が５００μｍ程度の幅を有することから、それ
よりも小さくする必要がある。例えば、センサ素子２０
の一辺を指紋の幅の半分である２５０μｍ以下にしてや
るとよい。もちろん、この値は測定する対象物の形状や
性質等によって任意に変えればよく、上記の数値に限ら
れるものではない。
指紋の幅が５００μｍ程度の幅を有することから、それ
よりも小さくする必要がある。例えば、センサ素子２０
の一辺を指紋の幅の半分である２５０μｍ以下にしてや
るとよい。もちろん、この値は測定する対象物の形状や
性質等によって任意に変えればよく、上記の数値に限ら
れるものではない。
【００１８】ここで、センサ素子２０の動作について簡
単に説明する。突起１７ａが対象物に触れて変形すると
上部電極１５も変形する。その結果、下部電極１２と上
部電極１５との間の容量が変化し、この容量変化をセン
スユニット３０が電気信号として検出することにより、
対象物の凹凸を検出することができる。
単に説明する。突起１７ａが対象物に触れて変形すると
上部電極１５も変形する。その結果、下部電極１２と上
部電極１５との間の容量が変化し、この容量変化をセン
スユニット３０が電気信号として検出することにより、
対象物の凹凸を検出することができる。
【００１９】次に、図１に係る表面形状認識用センサの
製造方法について説明する。このような表面形状認識用
センサの製造方法としては、種々の方法が考えられるが
以下においては３種類の方法について説明する。
製造方法について説明する。このような表面形状認識用
センサの製造方法としては、種々の方法が考えられるが
以下においては３種類の方法について説明する。
【００２０】［第１の実施の形態］図５，６，７は、図
１に係る表面形状認識用センサの製造工程を示す断面図
である。同図において、図１における同一または同等の
ものには同一符号を付しており、図中の（ａ）〜（ｊ）
は製造工程を順次示したものである。
１に係る表面形状認識用センサの製造工程を示す断面図
である。同図において、図１における同一または同等の
ものには同一符号を付しており、図中の（ａ）〜（ｊ）
は製造工程を順次示したものである。
【００２１】まず、図５（ａ）において、半導体素子が
形成されていることを少なくとも含む半導体基板１上に
Ａｌのスパッタおよびエッチング等を行って配線３を形
成する。同時にこの配線３の両側に近接して配線３ａを
形成する。そして、これら配線３，３ａを覆うようにし
て半導体基板１の主表面側をＳｉＯ2 で覆って層間絶縁
膜４を形成する。
形成されていることを少なくとも含む半導体基板１上に
Ａｌのスパッタおよびエッチング等を行って配線３を形
成する。同時にこの配線３の両側に近接して配線３ａを
形成する。そして、これら配線３，３ａを覆うようにし
て半導体基板１の主表面側をＳｉＯ2 で覆って層間絶縁
膜４を形成する。
【００２２】次いで、上部および下部電極を形成するた
め、配線３，３ａの上方にある層間絶縁膜４にスルーホ
ールを開孔してから、窒化チタン（ＴｉＮ）をスパッタ
し、パターニングおよびドライエッチングすることによ
り、接続電極５，５ａを形成する。なお、この接続電極
５，５ａは、配線３，３ａのＡｌと後述の金属膜６の銅
とが相互拡散しないようにするためのバリア膜として機
能するものである。したがって、その材料としては、バ
リア性および導電性を示すものであればその他の材料を
使用してもよい。
め、配線３，３ａの上方にある層間絶縁膜４にスルーホ
ールを開孔してから、窒化チタン（ＴｉＮ）をスパッタ
し、パターニングおよびドライエッチングすることによ
り、接続電極５，５ａを形成する。なお、この接続電極
５，５ａは、配線３，３ａのＡｌと後述の金属膜６の銅
とが相互拡散しないようにするためのバリア膜として機
能するものである。したがって、その材料としては、バ
リア性および導電性を示すものであればその他の材料を
使用してもよい。
【００２３】図５（ｂ）において、接続電極５，５ａの
形成された面に銅をスパッタして金属膜６を形成する。
そして、その上をレジスト８（第１のレジスト）で覆っ
てから、接続電極５のみが露出するようにしてレジスト
パタンを形成する。そして、レジスト８をマスクとして
銅（第２の金属膜）および金（第３の金属膜）を順次連
続してメッキする。その結果、下部電極１２ができあが
り、その表面は金からなる金属膜７によって覆われてい
る。
形成された面に銅をスパッタして金属膜６を形成する。
そして、その上をレジスト８（第１のレジスト）で覆っ
てから、接続電極５のみが露出するようにしてレジスト
パタンを形成する。そして、レジスト８をマスクとして
銅（第２の金属膜）および金（第３の金属膜）を順次連
続してメッキする。その結果、下部電極１２ができあが
り、その表面は金からなる金属膜７によって覆われてい
る。
【００２４】なお、本実施の形態では、金属膜６として
Ｃｕ膜をスパッタ法で０．１μｍ形成した。また、メッ
キ用のパターニングとしてはレジスト８を５．０μｍ形
成した。下部電極１２の形成時には電界メッキを用い、
最初にＣｕ膜を０．３μｍ、次にＡｕ膜（金属膜７）を
０．２μｍ連続して形成した。ただし、金属膜６の厚さ
が十分あるときには、新たにＣｕ膜をメッキする必要は
なく、Ａｕ膜のみをメッキするだけでもよい。さらに、
本実施の形態では、１個のセンサ素子２０に対して下部
電極１２を１個しか形成していないが、必要に応じて複
数形成してもよい。
Ｃｕ膜をスパッタ法で０．１μｍ形成した。また、メッ
キ用のパターニングとしてはレジスト８を５．０μｍ形
成した。下部電極１２の形成時には電界メッキを用い、
最初にＣｕ膜を０．３μｍ、次にＡｕ膜（金属膜７）を
０．２μｍ連続して形成した。ただし、金属膜６の厚さ
が十分あるときには、新たにＣｕ膜をメッキする必要は
なく、Ａｕ膜のみをメッキするだけでもよい。さらに、
本実施の形態では、１個のセンサ素子２０に対して下部
電極１２を１個しか形成していないが、必要に応じて複
数形成してもよい。
【００２５】図５（ｃ）において、レジスト８を除去し
た後に再びレジスト９（第２のレジスト）で覆い、接続
電極５ａの上に開孔部を有するレジストパタンを形成す
る。そして、銅および金を順次連続してメッキして金属
膜１０，１１を形成し、支持部材１３を形成する。な
お、本実施の形態では、メッキ用のパターニングの際に
レジスト９を５．０μｍ形成し、電界メッキでＣｕ膜
（金属膜１０）を５．０μｍ形成してから連続してＡｕ
膜（金属膜１１）を０．１μｍ形成した。
た後に再びレジスト９（第２のレジスト）で覆い、接続
電極５ａの上に開孔部を有するレジストパタンを形成す
る。そして、銅および金を順次連続してメッキして金属
膜１０，１１を形成し、支持部材１３を形成する。な
お、本実施の形態では、メッキ用のパターニングの際に
レジスト９を５．０μｍ形成し、電界メッキでＣｕ膜
（金属膜１０）を５．０μｍ形成してから連続してＡｕ
膜（金属膜１１）を０．１μｍ形成した。
【００２６】図５図（ｄ）においてレジスト９を剥離
し、次いで図６（ｅ）において金属膜７，１１をマスク
とし、露出している金属膜６をエッチングして除去す
る。なお、本実施の形態では、Ａｕ膜をマスク材として
Ｃｕ膜をウエットで処理しているため、その処理液とし
ては燐酸、硝酸、酢酸、水の混合液を用いた。
し、次いで図６（ｅ）において金属膜７，１１をマスク
とし、露出している金属膜６をエッチングして除去す
る。なお、本実施の形態では、Ａｕ膜をマスク材として
Ｃｕ膜をウエットで処理しているため、その処理液とし
ては燐酸、硝酸、酢酸、水の混合液を用いた。
【００２７】図６（ｆ）において、下部電極１２等の形
成された面に、スピン法を用いてＳＯＧ膜を支持部材１
３の高さ以上塗布して犠牲膜１４を形成した。このと
き、膜厚を厚くするために３回塗りを実施し、塗布した
後には３００℃のアニールを実施した。その後、支持部
材１３の先端の金属膜１１が露出するまで酸素プラズマ
を用いてエッチングを行った。なお、犠牲膜１４の材料
はＳＯＧ膜に限られるものではなく、犠牲膜となりうる
膜であれば、他の材料も使用可能であることは言うまで
もない。
成された面に、スピン法を用いてＳＯＧ膜を支持部材１
３の高さ以上塗布して犠牲膜１４を形成した。このと
き、膜厚を厚くするために３回塗りを実施し、塗布した
後には３００℃のアニールを実施した。その後、支持部
材１３の先端の金属膜１１が露出するまで酸素プラズマ
を用いてエッチングを行った。なお、犠牲膜１４の材料
はＳＯＧ膜に限られるものではなく、犠牲膜となりうる
膜であれば、他の材料も使用可能であることは言うまで
もない。
【００２８】図６（ｇ）において、銅をスパッタして金
属膜を形成してからパターニングおよびエッチングを行
い、金属膜１１同士が接続するようにして上部電極１５
を形成する。このとき、図１においても説明したが、上
部電極１５には細かいメッシュを複数形成しておく必要
がある。
属膜を形成してからパターニングおよびエッチングを行
い、金属膜１１同士が接続するようにして上部電極１５
を形成する。このとき、図１においても説明したが、上
部電極１５には細かいメッシュを複数形成しておく必要
がある。
【００２９】図６（ｈ）において、上部電極１５のメッ
シュを介して犠牲膜１４をエッチングし、犠牲膜１４を
すべて除去する。なお、本実施の形態では、上部電極１
５の形成時にＣｕ膜をスパッタ法で０．５μｍ形成し
た。また、犠牲膜１４のエッチングとしては、ＣＦ4 と
酸素プラズマ混合雰囲気中でエッチングを行った。
シュを介して犠牲膜１４をエッチングし、犠牲膜１４を
すべて除去する。なお、本実施の形態では、上部電極１
５の形成時にＣｕ膜をスパッタ法で０．５μｍ形成し
た。また、犠牲膜１４のエッチングとしては、ＣＦ4 と
酸素プラズマ混合雰囲気中でエッチングを行った。
【００３０】図７（ｉ）において、上部電極１５の強度
を保つとともに物体との接触パッドとして機能する保護
膜１７を、上部電極１５の上に接着剤１６を介して張り
合わせる。すなわち、予め熱可塑性フィルムを加工して
複数の突起１７ａを形成しておいた１枚の保護膜１７
を、突起１７ａがセンサ素子２０の中央に位置するよう
にして、複数のセンサ素子２０に対して張り合わせる。
なお、本実施の形態では、保護膜１７として熱可塑性の
フイルムを用いたが、これは突起１７ａが作りやすい点
で有効である。例えば、熱可塑性を有するＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン）フイルムを用いるとよい。
このＰＴＦＥは熱可塑性を有するだけでなく、汚れがつ
きにくい点でも有効である。また、接着剤１６としては
フイルム状接着剤を用いるとよい。最後に、図７（ｊ）
において、１５０℃で約１０分間加熱を行うことによ
り、センサ素子２０が完成する。
を保つとともに物体との接触パッドとして機能する保護
膜１７を、上部電極１５の上に接着剤１６を介して張り
合わせる。すなわち、予め熱可塑性フィルムを加工して
複数の突起１７ａを形成しておいた１枚の保護膜１７
を、突起１７ａがセンサ素子２０の中央に位置するよう
にして、複数のセンサ素子２０に対して張り合わせる。
なお、本実施の形態では、保護膜１７として熱可塑性の
フイルムを用いたが、これは突起１７ａが作りやすい点
で有効である。例えば、熱可塑性を有するＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン）フイルムを用いるとよい。
このＰＴＦＥは熱可塑性を有するだけでなく、汚れがつ
きにくい点でも有効である。また、接着剤１６としては
フイルム状接着剤を用いるとよい。最後に、図７（ｊ）
において、１５０℃で約１０分間加熱を行うことによ
り、センサ素子２０が完成する。
【００３１】［第２の実施の形態］図８は、本発明のそ
の他の実施の形態を示す断面図である。これは図５〜７
のものと比べて支持部材１３を形成するまでの工程に相
違点がある。
の他の実施の形態を示す断面図である。これは図５〜７
のものと比べて支持部材１３を形成するまでの工程に相
違点がある。
【００３２】まず、図８（ａ’），（ｂ’）において、
これらはそれぞれ図５（ａ），（ｂ）と同じ工程であ
り、ここまでの工程によって下部電極１２ができあが
る。なお、本実施の形態では、金属膜６としてＣｕ膜を
スパッタ法で０．１μｍ形成した。また、メッキ用のパ
ターニングとしてはレジスト８を５．０μｍ形成した。
下部電極１２の形成時には電界メッキを用い、最初にＣ
ｕ膜を０．３μｍ、次にＡｕ膜（金属膜７）を０．２μ
ｍ連続して形成した。ただし、金属膜６の厚さが十分あ
るときには、新たにＣｕ膜をメッキする必要はなく、Ａ
ｕ膜のみをメッキするだけでもよい。さらに、本実施の
形態では、１個のセンサ素子２０に対して下部電極１２
を１個しか形成していないが、必要に応じて複数形成し
てもよい。
これらはそれぞれ図５（ａ），（ｂ）と同じ工程であ
り、ここまでの工程によって下部電極１２ができあが
る。なお、本実施の形態では、金属膜６としてＣｕ膜を
スパッタ法で０．１μｍ形成した。また、メッキ用のパ
ターニングとしてはレジスト８を５．０μｍ形成した。
下部電極１２の形成時には電界メッキを用い、最初にＣ
ｕ膜を０．３μｍ、次にＡｕ膜（金属膜７）を０．２μ
ｍ連続して形成した。ただし、金属膜６の厚さが十分あ
るときには、新たにＣｕ膜をメッキする必要はなく、Ａ
ｕ膜のみをメッキするだけでもよい。さらに、本実施の
形態では、１個のセンサ素子２０に対して下部電極１２
を１個しか形成していないが、必要に応じて複数形成し
てもよい。
【００３３】図８（ｃ’）において、レジスト８（第１
のレジスト）を除去した後に、再度レジスト９（第２の
レジスト）を塗布してパターニングし、接続電極５ａの
上にのみレジスト９を残す。そして、このレジスト９お
よび金属膜７をマスクとし、露出している金属膜６をエ
ッチングして除去する。なお、本実施の形態では、レジ
スト９と金属膜７（Ａｕ膜）をマスク材として金属膜６
（Ｃｕ膜）をウエットで処理しており、処理液としては
燐酸、硝酸、酢酸、水の混合液を用いた。レジスト９の
膜厚は５．０μｍとしている。
のレジスト）を除去した後に、再度レジスト９（第２の
レジスト）を塗布してパターニングし、接続電極５ａの
上にのみレジスト９を残す。そして、このレジスト９お
よび金属膜７をマスクとし、露出している金属膜６をエ
ッチングして除去する。なお、本実施の形態では、レジ
スト９と金属膜７（Ａｕ膜）をマスク材として金属膜６
（Ｃｕ膜）をウエットで処理しており、処理液としては
燐酸、硝酸、酢酸、水の混合液を用いた。レジスト９の
膜厚は５．０μｍとしている。
【００３４】図８（ｄ’）において、レジスト９を除去
してから犠牲膜１４を堆積し、第２の配線部分を開孔す
る。なお、本実施の形態では、犠牲膜１４としてポリイ
ミドを用いたが、ポリイミドに限られるものではなく、
ＳＯＧ膜等を使用してもよい。
してから犠牲膜１４を堆積し、第２の配線部分を開孔す
る。なお、本実施の形態では、犠牲膜１４としてポリイ
ミドを用いたが、ポリイミドに限られるものではなく、
ＳＯＧ膜等を使用してもよい。
【００３５】図８（ｅ’）において、スルーホール１８
内にのみ銅および金を順次メッキして金属膜１０，１１
を順次形成し、導電性を有する支持部材１３を形成す
る。なお、本実施の形態では、無電界メッキでＣｕ膜
（金属膜１０）を５．０μｍ形成してから連続してＡｕ
膜（金属膜１１）を０．１μｍ形成した。以降の工程に
ついては、第１の実施の形態と同様に行えばよく（図６
（ｇ）〜（ｈ），図７（ｉ）〜（ｊ））、第１の実施の
形態と同様の表面形状認識用センサを作ることができ
る。
内にのみ銅および金を順次メッキして金属膜１０，１１
を順次形成し、導電性を有する支持部材１３を形成す
る。なお、本実施の形態では、無電界メッキでＣｕ膜
（金属膜１０）を５．０μｍ形成してから連続してＡｕ
膜（金属膜１１）を０．１μｍ形成した。以降の工程に
ついては、第１の実施の形態と同様に行えばよく（図６
（ｇ）〜（ｈ），図７（ｉ）〜（ｊ））、第１の実施の
形態と同様の表面形状認識用センサを作ることができ
る。
【００３６】［第３の実施の形態］図９は、本発明のさ
らにその他の実施の形態を示す断面図である。これは図
５〜７のものと比べて保護膜１７の張り付け方に相違点
があり、製造工程の前段階（図５（ａ）〜（ｄ），図６
（ｅ））は第１の実施の形態と同様である。
らにその他の実施の形態を示す断面図である。これは図
５〜７のものと比べて保護膜１７の張り付け方に相違点
があり、製造工程の前段階（図５（ａ）〜（ｄ），図６
（ｅ））は第１の実施の形態と同様である。
【００３７】図９（ｆ”）において、半導体基板１上に
下部電極１２および支持部材１３を予め形成しておく。
一方、保護膜１７の一方の面に、マスク蒸着法等を用い
て上部電極１５を形成しておく。なお、本実施の形態で
は上部電極１５を、保護膜１７に対して、Ｃｒと金の積
層膜をマスク蒸着法で形成した。また、この場合、後工
程で犠牲膜をエッチングする必要がないので、第１の実
施の形態のようにメッシュ状にする必要はなく、均一な
厚さの金属膜を形成するだけでよい。その後、金属膜１
１に導電性接着剤１９を塗布してから、上部電極１５を
保護膜１７と一体の状態で張り合わせる。
下部電極１２および支持部材１３を予め形成しておく。
一方、保護膜１７の一方の面に、マスク蒸着法等を用い
て上部電極１５を形成しておく。なお、本実施の形態で
は上部電極１５を、保護膜１７に対して、Ｃｒと金の積
層膜をマスク蒸着法で形成した。また、この場合、後工
程で犠牲膜をエッチングする必要がないので、第１の実
施の形態のようにメッシュ状にする必要はなく、均一な
厚さの金属膜を形成するだけでよい。その後、金属膜１
１に導電性接着剤１９を塗布してから、上部電極１５を
保護膜１７と一体の状態で張り合わせる。
【００３８】図９（ｇ”）において、全体を１５０℃で
約１０分間加熱することにより、センサ素子２０が完成
する。このように第３の実施の形態では、図１における
犠牲膜１４を形成する必要がないため、より簡単に製造
することができる。
約１０分間加熱することにより、センサ素子２０が完成
する。このように第３の実施の形態では、図１における
犠牲膜１４を形成する必要がないため、より簡単に製造
することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表面
形状認識用センサは、その構成が非常にシンプルである
ため、小型のものを容易に製造することができる。した
がって、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に適用すると有効である。
また、上部電極の変形に応じて変化する上部および下部
電極間の容量を測定するように構成されているため、半
導体基板内のＬＳＩ等が静電破壊されることがない。さ
らに、本発明に係る表面形状認識用センサの製造方法
は、上記のような表面形状認識用センサを容易に製造す
ることができる。
形状認識用センサは、その構成が非常にシンプルである
ため、小型のものを容易に製造することができる。した
がって、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に適用すると有効である。
また、上部電極の変形に応じて変化する上部および下部
電極間の容量を測定するように構成されているため、半
導体基板内のＬＳＩ等が静電破壊されることがない。さ
らに、本発明に係る表面形状認識用センサの製造方法
は、上記のような表面形状認識用センサを容易に製造す
ることができる。
【図１】 本発明の一つの実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 図１に係る下部電極１２および支持部材１３
の配置を示す平面図である。
の配置を示す平面図である。
【図３】 図１に係る上部電極１５を示す平面図であ
る。
る。
【図４】 図１に係る保護膜１７を示す平面図である。
【図５】 図１に係るセンサ素子２０の製造工程（第１
の実施の形態）を示す断面図である。
の実施の形態）を示す断面図である。
【図６】 図５の続きの製造工程を示す断面図である。
【図７】 図６の続きの製造工程を示す断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図９】 本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図１０】 従来例を示す断面図である。
【図１１】 従来例を示す平面図である。
１…半導体基板、２，４…層間絶縁膜、３，３ａ…配
線、５，５ａ…接続電極、６，７，１０，１１…金属
膜、８，９…レジスト、１２…下部電極、１３…支持部
材、１４…犠牲膜、１５…上部電極、１６…接着剤、１
７…保護膜、１７ａ…突起、２０…センサ素子、３０…
センスユニット。
線、５，５ａ…接続電極、６，７，１０，１１…金属
膜、８，９…レジスト、１２…下部電極、１３…支持部
材、１４…犠牲膜、１５…上部電極、１６…接着剤、１
７…保護膜、１７ａ…突起、２０…センサ素子、３０…
センスユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森村 浩季 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−155837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/28 G06T 1/00
Claims (23)
- 【請求項１】 半導体素子が形成されていることを少な
くとも含む半導体基板と、 この半導体基板の上に形成された複数の容量センサ素子
と、 これら複数の容量センサ素子の上に配置された保護膜と
を備え、 前記各容量センサ素子は、前記半導体基板上に配置され
た下部電極と、この下部電極の上に空間を介して離間配
置された上部電極とを備え、 前記各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、 この上部電極は、前記半導体基板上に、前記各容量セン
サ素子毎に配置された支持部材によって支持されてお
り、この支持部材は導電性を示す部材によって形成され
ていることを特徴とする表面形状認識用センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記下部電極と、前記支持部材とは同一平面上に形成さ
れていることを特徴とする表面形状認識用センサ。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記同一平面は、前記半導体基板上に形成された絶縁膜
上であることを特徴とする表面形状認識用センサ。 - 【請求項４】 請求項１において、 前記支持部材は、前記各容量センサ素子における下部電
極を囲んで形成されていることを特徴とする表面形状認
識用センサ。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記保護膜は、前記各容量センサ素子の中央部が最も高
くなるような突起を有することを特徴とする表面形状認
識用センサ。 - 【請求項６】 請求項５において、 前記保護膜は、熱可塑性フイルムによって形成されてい
ることを特徴とする表面形状認識用センサ。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記熱可塑性フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン
によって形成されていることを特徴とする表面形状認識
用センサ。 - 【請求項８】 請求項１において、 前記下部電極および前記支持部材は、センスユニットの
入力側に接続されていることを特徴とする表面形状認識
用センサ。 - 【請求項９】 請求項１において、 前記上部電極の一個においては、メッシュ状に加工され
ていることを特徴とする表面形状認識用センサ。 - 【請求項１０】 半導体素子が形成されていることを少
なくとも含む半導体基板と、 この半導体基板の上に形成された複数の容量センサ素子
と、 これら複数の容量センサ素子の上に配置された保護膜と
を備え、 前記各容量センサ素子は、前記半導体基板上に配置され
た下部電極と、この下部電極の上に空間を介して離間配
置された上部電極とを備え、 前記各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、 この上部電極は、前記半導体基板上に、前記各容量セン
サ素子毎に配置された支持部材によって支持されてお
り、この支持部材は導電性を示す部材によって形成され
ている表面形状認識用センサの製造方法において、 前記半導体基板上の層間絶縁膜を介して第１および第２
の配線を形成する工程と、 これら第１および第２の配線の上にそれぞれ接続電極を
形成する工程と、 これらの接続電極の形成された面に第１の金属膜を形成
してから、この第１の金属膜を第１のレジストで被覆す
る工程と、 前記第１の配線の上方にある前記第１のレジストに開孔
部を設けてから、第２の金属膜と第３の金属膜を連続し
て形成して下部電極を形成する工程と、 前記第１のレジストを除去してから第２のレジストで被
覆し、前記第２の配線の上方にある前記第２のレジスト
に開孔部を設け、この開孔部内にのみ第４および第５の
金属膜を順次形成して導電性を有する支持部材を形成す
る工程と、 前記第２のレジストを除去してから、前記第３および第
５の金属膜をマスクと して前記第１の金属膜をエッチン
グする工程と、 前記半導体基板の主表面側を前記支持部材の厚さ以上の
犠牲膜で被覆する工程と、 前記犠牲膜をエッチングすることによって前記第５の金
属膜のみを露出させる工程と、 前記犠牲膜の上に前記第５の金属膜同士を接続する上部
電極を形成する工程と、 前記犠牲膜を除去してから、前記上部電極の上を保護膜
で被覆する工程とを有する 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】 半導体素子が形成されていることを少
なくとも含む半導体基板と、 この半導体基板の上に形成された複数の容量センサ素子
と、 これら複数の容量センサ素子の上に配置された保護膜と
を備え、 前記各容量センサ素子は、前記半導体基板上に配置され
た下部電極と、この下部電極の上に空間を介して離間配
置された上部電極とを備え、 前記各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、 この上部電極は、前記半導体基板上に、前記各容量セン
サ素子毎に配置された支持部材によって支持されてお
り、この支持部材は導電性を示す部材によって形成され
ている表面形状認識用センサの製造方法において、 前記半導体基板上の層間絶縁膜を介して第１および第２
の配線を形成する工程と、 これら第１および第２の配線の上にそれぞれ接続電極を
形成する工程と、 これらの接続電極の形成された面に第１の金属膜を形成
してから、この第１の金属膜を第１のレジストで被覆す
る工程と、 前記第１の配線の上方にある前記第１のレジストに開孔
部を設けてから、第２の金属膜と第３の金属膜を連続し
て形成して下部電極を形成する工程と、 前記第１のレジストを除去してから、前記第２の配線の
上方のみを第２のレジストで被覆する工程と、 前記第３の金属膜および前記第２のレジストをマスクと
して前記第１の金属膜をエッチングする工程と、 前記第２のレジストを除去してから、犠牲膜を形成し、
この犠牲膜の第２の配線上部に開口部を形成する工程
と、 前記第２の配線上部の前記犠牲膜の開口部に、第４およ
び第５の金属膜を順次形成して導電性を有する支持部材
を形成する工程と、 前記犠牲膜の上に前記第５の金属膜同士を接続する上部
電極を形成する工程と、 前記犠牲膜を除去してから、前記上部電極の上を保護膜
で被覆する工程とを有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】 半導体素子が形成されていることを少
なくとも含む半導体基板と、 この半導体基板の上に形成された複数の容量センサ素子
と、 これら複数の容量センサ素子の上に配置された保護膜と
を備え、 前記各容量センサ素子は、前記半導体基板上に配置され
た下部電極と、この下部電極の上に空間を介して離間配
置された上部電極とを備え、 前記各容量センサ素子を構成する上部電極のそれぞれ
は、共通な１個の電極部材からなり、 この上部電極は、前記半導体基板上に、前記各容量セン
サ素子毎に配置された支持部材によって支持されてお
り、この支持部材は導電性を示す部材によって形成され
ている表面形状認識用センサの製造方法において、 前記半導体基板上の層間絶縁膜を介して第１および第２
の配線を形成する工程と、 これら第１および第２の配線の上にそれぞれ接続電極を
形成する工程と、 これら接続電極の形成された面に第１の金属膜を形成し
てから、この第１の金属膜の全面を第１のレジストで被
覆する工程と、 前記第１の配線の上方にある前記第１のレジストに開孔
部を設けてから、第２の金属膜と第３の金属膜を連続し
て形成して下部電極を形成する工程と、前記第１のレジストを除去してから第２のレジストで被
覆し、前記第２の配線 の上方にある前記第２のレジスト
に開孔部を設け、この開孔部内にのみ第４および第５の
金属膜を順次形成して導電性を有する支持部材を形成す
る工程と、 前記第２のレジストを除去してから、前記第３および第
５の金属膜をマスクとして前記第１の金属膜をエッチン
グする工程と、 前記支持部材上に、保護膜の下に予め形成された上部電
極を、導電性接着剤を介して接着する 工程とを有するこ
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１３】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、前記下部電極と、前記支持部材とは同一平面上に形成さ
れている 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１４】 請求項１３において、 前記同一平面は、前記半導体基板上に形成された絶縁膜
上であ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１５】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、 前記支持部材は、前記各容量センサ素子における下部電
極を囲んで形成されてい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１６】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
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、前記各容量センサ素子の中央部が最も高
くなるような突起を有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１７】 請求項１６において、 前記保護膜は、熱可塑性フイルムによって形成されてい
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１８】 請求項１７において、 前記熱可塑性フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン
によって形成されてい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１９】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用セ ンサの製造方法において、 前記下部電極および前記支持部材は、センスユニットの
入力側に接続されてい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２０】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、 前記上部電極の一個においては、メッシュ状に加工され
てい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２１】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、 前記第１，第２および第４の金属膜は、銅によって形成
されてい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２２】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、 前記第３および第５の金属膜は、金によって形成されて
い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２３】 請求項１０〜１２いずれか１項に記載
の表面形状認識用センサの製造方法において、 前記第１の金属膜を形成した後に、この第１の金属膜と
同一材料からなる金属膜を新たに形成してから、その上
に第３の金属膜を形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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