WO2019103237A1 - Ultrasonic sensor, method for manufacturing ultrasonic sensor, and security system - Google Patents

Ultrasonic sensor, method for manufacturing ultrasonic sensor, and security system Download PDF

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ultrasonic
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최홍수
이경택
강우진
신은정
이원준
정준택
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

An ultrasonic sensor according to an embodiment comprises: a first ultrasonic wave generation unit arranged in a flat form; and a second ultrasonic wave generation unit arranged in a dome form, wherein the first ultrasonic wave generation unit can generate a first ultrasonic wave in a plane wave form toward a first measurement target, and the second ultrasonic generation unit can generate a second ultrasonic wave, focused toward a second measurement target spaced apart from the first measurement target.

Description

초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템Ultrasonic sensor, method of manufacturing ultrasonic sensor and security system
본 발명은 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지문 및 지정맥을 인식할 수 있는 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic sensor, a method of manufacturing an ultrasonic sensor, and a security system, and more particularly, to an ultrasonic sensor capable of recognizing a fingerprint and a finger vein, a manufacturing method of the ultrasonic sensor, and a security system.
일반적으로 각종 시설이나 회사 등의 건물에서는 보안 유지 및 안전상의 이유로 외부인의 출입을 통제하고 있으며, 주로 마그네틱 카드 및 스마트 카드 그리고 RF카드 등 카드 형태의 인증수단으로 본인의 신원을 인증 받아야 출입이 가능하게 된다.Generally, in buildings such as various facilities and companies, it controls the access of outsiders for security reasons and safety reasons. It is required to authenticate the identity of the person as card authentication means such as magnetic card, smart card and RF card. do.
그러나 상기와 같은 카드형태의 인증수단은 도난 및 분실의 위험성이 있고, 출입허가를 받은 사람의 수가 많은 경우에는 지급되어야 하는 카드 수가 많아지므로 비용이 계속 지출되어야 하는 문제가 생긴다.However, the card-type authentication means has a risk of theft and loss, and in the case where the number of people who have been granted permission to access the card is large, the number of cards to be paid becomes large.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 사람의 신체적인 특징을 이용하여 신원 확인이 가능한 생체 인식 시스템이 상용화되고 있는 추세이다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a biometric identification system capable of identifying an individual using physical characteristics of a person is being commercialized.
예를 들어, 지문을 인식하는 방식은 손가락은 고정되어 있고 초음파 센서가 움직이면서 지문을 스캔하는 방법과 초음파 발생기에서 초음파가 발생하면 손가락을 센서 위로 움직여서 지문을 스캔하는 방식이 제안되었다.For example, a method of recognizing a fingerprint has been proposed in which a finger is fixed, a method of scanning a fingerprint while the ultrasonic sensor moves, and a method of scanning a fingerprint by moving a finger on the sensor when an ultrasonic wave is generated in the ultrasonic generator.
미국등록특허 7739912에는 초음파를 이용하여 지문을 인식하는 센서에 대해서 개시되어 있다.US 7739912 discloses a sensor for recognizing a fingerprint using ultrasonic waves.
그러나, 최근 지문인식센서의 경우 지문의 복제가 가능하기 때문에 보안성에 대한 우려가 많아지고 있어, 보안성이 강화된 센서의 개발이 필요하다.However, since fingerprint duplication is possible in recent fingerprint recognition sensors, there is a growing concern about security, and it is necessary to develop a sensor having enhanced security.
일 실시예에 따른 목적은 지문 및 지정맥을 동시에 인식할 수 있는 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor capable of simultaneously recognizing a fingerprint and a finger vein, a method of manufacturing the ultrasonic sensor, and a security system.
일 실시예에 따른 목적은 돔 형태로 마련된 초음파 발생부에 의해서 손가락 내부의 지정맥에 대해서 강한 세기의 초음파를 발생시킬 수 있는 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor, a method of manufacturing an ultrasonic sensor, and a security system capable of generating strong ultrasonic waves with respect to a fingertip in a finger by an ultrasonic generator provided in a dome shape.
일 실시예에 따른 목적은 지정맥의 패턴뿐만 아니라 지문 위치에 따른 지정맥의 위치를 감지할 수 있는 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor, a method of manufacturing an ultrasonic sensor, and a security system capable of detecting a finger vein position according to a fingerprint pattern as well as a pattern of a finger vein.
일 실시예에 따른 목적은 지문 및 지정맥을 동시에 인식한 후에 2개의 정보가 모두 일치되어야 본인 인증이 수행되어 보안성이 높아질 수 있는 보안 시스템을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a security system in which authentication of a fingerprint and a fingerprint is performed simultaneously after two pieces of information have all been recognized, thereby enhancing security.
일 실시예에 따른 목적은 인증부에 기저장된 지정맥에 대한 정보와 인증부에서 분석된 지문의 위치에 따른 지정맥의 위치 및 패턴이 일치되어야 본인 인증이 수행되어 보안성이 높아질 수 있는 보안 시스템을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a security system in which authentication of a fingerprint stored in an authentication unit and authentication of a fingerprint according to a position of a fingerprint analyzed by the authentication unit coincide with each other, .
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 초음파 센서는, 평면 형태로 마련된 제1 초음파 발생부; 및 돔 형태로 마련된 제2 초음파 발생부;를 포함하고, 상기 제1 초음파 발생부는 제1 측정 대상을 향하여 평면파 형태로 제1 초음파를 발생시키고, 상기 제2 초음파 발생부는 상기 제1 측정 대상으로부터 이격 배치된 제2 측정 대상을 향하여 집속되는 형태로 제2 초음파를 발생시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic sensor including: a first ultrasonic generator provided in a planar shape; Wherein the first ultrasonic wave generator generates a first ultrasonic wave in the form of a plane wave toward the first measurement object and the second ultrasonic wave generator generates a first ultrasonic wave in a form of a plane wave from the first measurement object, The second ultrasonic wave can be generated in such a manner that the second ultrasonic waves are focused toward the arranged second measurement object.
일 측에 의하면, 상기 제1 측정 대상은 손가락 표면에 배치된 지문이고, 상기 제2 측정 대상은 손가락 내부에 배치된 지정맥이 될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the first measurement object is a fingerprint disposed on the finger surface, and the second measurement object may be a finger vein disposed inside the finger.
일 측에 의하면, 상기 제2 초음파 발생부는 상기 제2 측정 대상을 향하여 오목하게 형성되고, 상기 제1 초음파 발생부는 상기 제2 초음파 발생부의 상단과 동일 평면이 되도록 배치될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the second ultrasonic wave generator is concave toward the second measurement object, and the first ultrasonic wave generator is disposed to be flush with the upper end of the second ultrasonic wave generator.
일 측에 의하면, 상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 어레이 형태로 구성되고, 상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 서로 교대로 배치될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are arranged in an array, and the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are alternately arranged.
일 측에 의하면, 상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 개별적으로 작동되어, 상기 제1 초음파 및 상기 제2 초음파가 순차적으로 또는 동시적으로 발생될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are operated individually, so that the first ultrasonic wave and the second ultrasonic wave can be generated sequentially or simultaneously.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 방법은, 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 및 상기 돔 형태 영역 및 상기 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 돔 형태 영역 및 상기 평면 형태 영역에 동시에 형성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ultrasonic sensor, including: providing a substrate including a dome-shaped region and a planar-shaped region; And forming the ultrasonic wave generators in the dome shape area and the planar shape area, respectively, wherein the ultrasonic wave generator is formed in the dome shape area and the planar shape area at the same time.
일 측에 의하면, 상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계는, 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 표면에 실리콘 질화물을 증착하는 단계; 상기 실리콘 질화물을 원 형태로 식각하는 단계; 및 상기 기판을 식각하는 단계;를 포함할 수 있다.According to one aspect, the step of providing a substrate comprising the dome-shaped region and the planar-shaped region comprises: providing a substrate; Depositing silicon nitride on the surface of the substrate; Etching the silicon nitride in a circular shape; And etching the substrate.
일 측에 의하면, 상기 기판을 식각하는 단계에서, 상기 기판의 상면에 상기 돔 형태 영역이 형성되고, 상기 기판의 상면에서 상기 돔 형태 영역으로부터 이격되게 상기 평면 형태 영역이 정의되며, 상기 돔 형태 영역은 상기 원 형태로 식각된 실리콘 질화물 하부에 형성되고, 상기 돔 형태 영역의 상단 직경은 상기 실리콘 질화물의 식각 직경보다 크게 형성될 수 있다.According to one aspect, in the step of etching the substrate, the dome-shaped region is formed on the upper surface of the substrate, the planar region is defined on the upper surface of the substrate so as to be spaced apart from the dome- Is formed under the silicon nitride etched in the circular shape, and the upper diameter of the dome-shaped region may be formed to be larger than the etching diameter of the silicon nitride.
일 측에 의하면, 상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계는, 상기 기판을 식각하는 단계 후에, 상기 기판으로부터 실리콘 질화물을 제거하는 단계; 및 상기 기판의 표면에 실리콘 산화물을 증착하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one aspect, the step of providing a substrate comprising the dome-shaped region and the planar-shaped region comprises: after the step of etching the substrate, removing silicon nitride from the substrate; And depositing silicon oxide on the surface of the substrate.
일 측에 의하면, 상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계는, 상기 돔 형태 영역 및 상기 평면 형태 영역에 납을 전극 형태로 패터닝하는 단계; 상기 납 상에 압전물질을 멤브레인 형태로 패터닝하는 단계; 상기 기판을 열처리하는 단계; 및 상기 압전물질 상에 금을 전극 형태로 패터닝하는 단계;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the step of forming the ultrasonic wave generators in the dome shape area and the planar shape area, respectively, comprises: patterning the lead in an electrode shape in the dome shape area and the planar shape area; Patterning the piezoelectric material on the lead in the form of a membrane; Heat treating the substrate; And patterning the gold on the piezoelectric material in the form of an electrode.
일 측에 의하면, 상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계 후에, 상기 기판의 상면에 포토레지스트를 증착하는 단계; 상기 기판의 하면에 알루미늄 패턴을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면을 식각하는 단계; 및 상기 기판의 상면에 증착된 포토레지스트를 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming an ultrasonic wave generating part in each of the dome shape area and the planar shape area; Forming an aluminum pattern on a lower surface of the substrate; Etching the lower surface of the substrate; And removing the photoresist deposited on the upper surface of the substrate.
일 측에 의하면, 상기 기판의 하면에 알루미늄 패턴을 형성하는 단계는, 상기 기판의 하면에 알루미늄을 증착하는 단계; 및 상기 평면 형태 영역 및 돔 형태 영역에 대응하도록 상기 알루미늄을 식각하는 단계;를 포함하고, 상기 기판의 하면을 식각하는 단계에서, 상기 기판의 돔 형태 영역보다 상기 평면 형태 영역에서 식각 깊이가 더 깊을 수 있다.According to one aspect of the present invention, the step of forming the aluminum pattern on the lower surface of the substrate includes: depositing aluminum on the lower surface of the substrate; And etching the aluminum to correspond to the planar region and the dome region, wherein in etching the lower surface of the substrate, the etch depth in the planar region is deeper than the dome region of the substrate .
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 보안 시스템은, 제1 초음파를 발생시켜 지문을 인식하는 지문 인식부; 제2 초음파를 발생시켜 지정맥을 인식하는 지정맥 인식부; 및 상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥을 고려하여 본인 인증을 수행하는 인증부;를 포함하고, 상기 지문 인식부는 지문을 향하여 평면파 형태로 제1 초음파를 발생시키도록 평면 형태로 마련되고, 상기 지정맥 인식부는 지정맥을 향하여 집속되는 형태로 제2 초음파를 발생시키도록 돔 형태로 마련될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a security system comprising: a fingerprint recognition unit for generating a first ultrasonic wave to recognize a fingerprint; A finger vein recognizing unit for recognizing a finger vein by generating a second ultrasonic wave; And an authenticator for performing authentication of the user in consideration of the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the finger vein recognized by the finger vein recognition unit, wherein the fingerprint recognition unit generates a first ultrasonic wave in the form of a plane wave toward the fingerprint And the finger vein recognition unit may be provided in a dome shape to generate a second ultrasonic wave in such a manner that the finger is converged toward the finger vein.
일 측에 의하면, 상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥을 동기화시켜, 상기 지문의 위치에 따른 상기 지정맥의 위치 및 패턴을 분석한 후에, 상기 지문의 위치에 따른 상기 지정맥의 위치 및 패턴과 상기 인증부에 기저장된 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단할 수 있다.According to one aspect of the present invention, after the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the finger vein recognized by the finger vein recognition unit are synchronized to analyze the position and pattern of the finger vein according to the position of the fingerprint, It is possible to determine whether or not the position and pattern of the finger vein according to the authentication information match the information about the finger vein previously stored in the authentication unit.
일 측에 의하면, 상기 인증부는 상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥과 상기 인증부에 기저장된 지문에 대한 정보 및 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the authentication unit determines whether the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit, the fingerprint previously stored in the authentication unit, and the fingerprint information match .
일 실시예에 따른 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템에 의하면, 지문 및 지정맥을 동시에 인식할 수 있다.According to the ultrasonic sensor, the method of manufacturing the ultrasonic sensor, and the security system according to the embodiment, the fingerprint and the finger vein can be simultaneously recognized.
일 실시예에 따른 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템에 의하면, 돔 형태로 마련된 초음파 발생부에 의해서 손가락 내부의 지정맥에 대해서 강한 세기의 초음파를 발생시킬 수 있다.According to the ultrasonic sensor, the method of manufacturing the ultrasonic sensor, and the security system according to the embodiment, strong ultrasonic waves can be generated with respect to the fingers inside the finger by the ultrasonic generator provided in the form of a dome.
일 실시예에 따른 초음파 센서, 초음파 센서의 제조 방법 및 보안 시스템에 의하면, 지정맥의 패턴뿐만 아니라 지문 위치에 따른 지정맥의 위치를 감지할 수 있다.According to the ultrasonic sensor, the manufacturing method and the security system of the ultrasonic sensor according to the embodiment, it is possible to detect not only the pattern of the finger vein but also the position of the finger vein according to the fingerprint position.
일 실시예에 따른 보안 시스템에 의하면, 지문 및 지정맥을 동시에 인식한 후에 2개의 정보가 모두 일치되어야 본인 인증이 수행되어 보안성이 높아질 수 있다.According to the security system according to the embodiment, after both the fingerprint and the fingerprint are recognized, both pieces of information must be matched so that authentication of the user is performed and security can be enhanced.
일 실시예에 따른 보안 시스템에 의하면, 인증부에 기저장된 지정맥에 대한 정보와 인증부에서 분석된 지문의 위치에 따른 지정맥의 위치 및 패턴이 일치되어야 본인 인증이 수행되어 보안성이 높아질 수 있다.According to the security system of the embodiment, when the information about the finger vein previously stored in the authentication unit matches the position and the pattern of the finger finger according to the position of the fingerprint analyzed by the authentication unit, the authentication is performed and the security can be enhanced have.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 센서를 도시한다.1 shows an ultrasonic sensor according to an embodiment.
도 2는 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 3n은 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 공정을 도시한다.3A to 3N show a manufacturing process of an ultrasonic sensor according to an embodiment.
도 4는 일 실시예에 따른 보안 시스템의 구성을 도시한다.4 shows a configuration of a security system according to an embodiment.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the best of an understanding clear.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be " connected, " " coupled, " or " connected. &Quot;
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The components included in any one embodiment and the components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, the description of any one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description thereof will be omitted in the overlapping scope.
도 1은 일 실시예에 따른 초음파 센서를 도시한다.1 shows an ultrasonic sensor according to an embodiment.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 초음파 센서(10)는 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the ultrasonic sensor 10 may include a first ultrasonic generator 100 and a second ultrasonic generator 110.
상기 제1 초음파 발생부(100)는 평면(Planer) 형태의 pMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers)를 포함할 수 있다. The first ultrasonic generator 100 may include planar micromachined ultrasonic transducers (pMUTs).
이때, 제1 초음파 발생부(100)는 제1 측정 대상과 마주보도록 배치되어, 제1 측정 대상을 향해서 평면파 형태의 제1 초음파(A1)를 발생시킬 수 있다.At this time, the first ultrasonic generator 100 may be disposed to face the first measurement object, and may generate a first ultrasonic wave A1 in the form of a plane wave toward the first measurement object.
예를 들어, 제1 측정 대상은 손가락 표면에 배치된 지문(FP)으로 될 수 있고, 제1 초음파 발생부(100)에서 발생된 평면파 형태의 제1 초음파(A1)가 지문(FP)을 향해서 전파될 수 있다. 지문(FP)에 도달된 제1 초음파(A1)는 지문(FP)으로부터 반사되고, 반사된 제1 초음파 신호를 초음파 검출부(미도시)에서 검출함으로써 지문(FP)의 패턴을 인식할 수 있다.For example, the first measurement object may be a fingerprint (FP) disposed on the surface of the finger, and the first ultrasonic wave A1 in the form of a plane wave generated by the first ultrasonic wave generator 100 may be directed toward the fingerprint FP Can be propagated. The first ultrasonic wave A1 that has reached the fingerprint FP is reflected from the fingerprint FP and the reflected first ultrasonic signal can be detected by the ultrasonic wave detecting unit (not shown) to recognize the pattern of the fingerprint FP.
전술된 제1 초음파 발생부(100)에는 인접하게 제2 초음파 발생부(110)가 배치될 수 있다.The second ultrasonic generator 110 may be disposed adjacent to the first ultrasonic generator 100 described above.
예를 들어, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)는 서로 연결되거나 서로 인접하게 이격 배치될 수 있다.For example, the first and second ultrasonic generators 100 and 110 may be connected to each other or may be spaced apart from each other.
구체적으로, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)가 어레이 형태로 구성되는 경우, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)가 서로 교대로 배치될 수 있다. 또한, 인접한 제1 초음파 발생부(100) 사이에서 제2 초음파 발생부(110)의 상단이 제1 초음파 발생부(100)와 동일 평면이 되도록 연결될 수 있다.Specifically, when the first ultrasonic generator 100 and the second ultrasonic generator 110 are configured in the form of an array, the first and second ultrasonic generators 100 and 110 are alternately arranged . The upper end of the second ultrasonic wave generator 110 may be connected to the first ultrasonic wave generator 100 so that the upper end of the second ultrasonic wave generator 110 is flush with the first ultrasonic wave generator 100.
상기 제2 초음파 발생부(110)는 돔(Dome) 형태의 pMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers)를 포함할 수 있다.The second ultrasonic wave generator 110 may include a pMUT (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers) in the form of a dome.
이때, 제2 초음파 발생부(110)는 제1 측정 대상으로부터 이격 배치된 제2 측정 대상과 마주보도록 배치되고, 제2 측정 대상을 향해서 오목하게 형성되어 제2 측정 대상에 집속되는 형태로 제2 초음파(A2)를 발생시킬 수 있다.At this time, the second ultrasonic wave generator 110 is arranged to face the second measurement object placed apart from the first measurement object, concave toward the second measurement object and focused on the second measurement object, The ultrasonic waves A2 can be generated.
또한, 손가락 내부에서는 초음파 감쇄가 발생하므로, 제2 초음파 발생부(110)에서 발생된 제2 초음파(A2)는 제1 초음파 발생부(100)에서 발생된 제1 초음파(A1)보다 강한 세기(intensity)를 구비할 수 있다.The second ultrasonic wave A2 generated by the second ultrasonic wave generator 110 is stronger than the first ultrasonic wave A1 generated by the first ultrasonic wave generator 100 intensity.
예를 들어, 제2 측정 대상은 손가락 내부에 배치된 지정맥(FV)으로 될 수 있고, 제2 초음파 발생부(110)에서 발생된 집속되는 형태의 제2 초음파(A2)가 지정맥(FV)을 향해서 전파될 수 있다. 지정맥(FV)에 도달된 제2 초음파(A2)는 지정맥(FV)으로부터 반사되고, 반사된 제2 초음파 신호를 초음파 검출부(미도시)에서 검출함으로써 지정맥(FV)의 패턴을 인식할 수 있다.For example, the second measurement object may be a finger vein (FV) disposed inside the finger, and the second ultrasonic waves A2, which are generated by the second ultrasonic generator 110, ). ≪ / RTI > The second ultrasonic wave A2 that has reached the vein FV is reflected from the vein FV and the reflected second ultrasonic signal is detected by an ultrasonic wave detecting unit (not shown) to recognize the pattern of the vein FV .
전술된 바와 같이 제2 초음파 발생부(110)에서 발생된 제2 초음파(A2)는 강한 세기를 구비하고 집속되는 형태를 구비하여, 손가락 내부에 배치된 지정맥(FV)을 효과적으로 인식할 수 있다.As described above, the second ultrasonic wave A2 generated by the second ultrasonic wave generator 110 has a strong intensity and is focused so that the finger vein (FV) disposed inside the finger can be effectively recognized .
한편, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)는 개별적으로 작동될 수 있다. 구체적으로, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)는 순차적으로 또는 동시적으로 작동되어, 제1 초음파(A1) 및 제2 초음파(A2)가 순차적으로 또는 동시적으로 발생될 수 있다. 이에 의해서, 일 실시예에 따른 초음파 센서(10)는 지문 인식 및 지정맥 인식을 순차적으로 또는 동시적으로 수행할 수 있다.Meanwhile, the first ultrasonic generator 100 and the second ultrasonic generator 110 may be operated individually. Specifically, the first ultrasonic wave generator 100 and the second ultrasonic wave generator 110 are sequentially or simultaneously operated so that the first ultrasonic wave A1 and the second ultrasonic wave A2 sequentially or simultaneously Lt; / RTI > Accordingly, the ultrasonic sensor 10 according to an embodiment can perform fingerprint recognition and fingerprint recognition sequentially or simultaneously.
또한, 복수 개의 제1 초음파 발생부(100) 및 복수 개의 제2 초음파 발생부(110)를 포함하는 경우, 복수 개의 제1 초음파 발생부(100) 중 일부는 작동되고 복수 개의 제1 초음파 발생부(100) 중 나머지 일부는 작동되지 않을 수 있고, 복수 개의 제2 초음파 발생부(110) 중 일부는 작동되고, 복수 개의 제2 초음파 발생부(110) 중 나머지 일부는 작동되지 않을 수 있다.When a plurality of first ultrasonic wave generators 100 and a plurality of second ultrasonic wave generators 110 are included, a part of the plurality of first ultrasonic wave generators 100 is operated, Some of the plurality of second ultrasonic generators 110 may be in operation and the rest of the plurality of second ultrasonic generators 110 may not be operated.
이와 같이 경우에 따라서 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)의 작동을 개별적으로 제어함으로써 손가락의 지문(FP) 및 지정맥(FV)으로부터 필요한 정보를 획득할 수 있다.In this case, necessary information can be obtained from the fingerprint FP and the finger vein FV of the finger by controlling the operations of the first and second ultrasonic generators 100 and 110 individually.
또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 일 실시예에 따른 초음파 센서(10)는 초음파 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 초음파 검출부는 지문(FP)으로부터 반사된 제1 초음파 신호 및 지정맥(FV)으로부터 반사된 제2 초음파 신호를 검출할 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.Further, although not specifically shown, the ultrasonic sensor 10 according to an embodiment may further include an ultrasonic wave detecting unit (not shown). The ultrasonic wave detecting unit may be any of those capable of detecting a first ultrasonic signal reflected from the fingerprint FP and a second ultrasonic signal reflected from the finger vein FV.
이상 일 실시예에 따른 초음파 센서에 대해서 설명되었으며, 이하에서는 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 방법에 대하여 설명된다.The ultrasonic sensor according to one embodiment has been described, and a method of manufacturing the ultrasonic sensor according to one embodiment will be described below.
도 2는 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3a 내지 3n은 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 공정을 도시한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention. FIGS. 3A through 3N illustrate a manufacturing process of an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 초음파 센서는 다음과 같이 제조될 수 있다.Referring to FIG. 2, an ultrasonic sensor according to an embodiment may be manufactured as follows.
우선, 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공한다(S10).First, a substrate including a dome-shaped region and a planar-shaped region is provided (S10).
구체적으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(S)을 제공한다(S11).Specifically, as shown in FIG. 3A, a substrate S is provided (S11).
이때, 기판은 예를 들어 6인치의 실리콘 웨이퍼로 마련될 수 있다.At this time, the substrate may be provided by, for example, a 6-inch silicon wafer.
그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 표면에 실리콘 질화물(silicon nitride; SN)을 증착한다(S12).Then, silicon nitride (SN) is deposited on the surface of the substrate S as shown in FIG. 3B (S12).
예를 들어, LPCVD(Low-pressure Chemical vapor deposition) 공정을 이용해서 기판의 표면 전체에 약 200㎚ 두께의 실리콘 질화물을 증착한다.For example, silicon nitride having a thickness of about 200 nm is deposited on the entire surface of the substrate using a low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) process.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 실리콘 질화물(SN)을 원 형태로 식각한다(S13).Then, as shown in FIG. 3C, the silicon nitride (SN) is etched in a circular shape (S13).
예를 들어, Photo lithography 공정과 RIE(Reactive ion etching) 공정을 이용하여, 실리콘 질화물(SN) 상에 포토레지스트(PR)를 증착하고, 실리콘 질화물(SN)에서 포토레지스트(PR)의 패턴에 의해서 외부에 노출된 부분이 식각될 수 있다.For example, a photoresist PR is deposited on a silicon nitride (SN) by using a photolithography process and a reactive ion etching (RIE) process, and a photoresist PR is deposited on the silicon nitride (SN) The portion exposed to the outside can be etched.
이때, 실리콘 질화물(SN)에서 포토레지스트(PR)의 패턴에 의해서 외부에 노출된 부분은 기판(S)에서 돔 형태 영역(R1)이 형성될 부분, 다시 말해서 돔 형태의 초음파 발생부를 제작할 부분이다.At this time, the portion exposed to the outside by the pattern of the photoresist PR in the silicon nitride (SN) is a portion for forming the dome-shaped region R1 in the substrate S, that is, the dome-shaped ultrasonic generator .
그런 다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 기판(S)을 식각한다(S14).Then, as shown in Fig. 3D, the substrate S is etched (S14).
구체적으로, HNA(hydrofluoric, nitric, acetic acid) 용액에 기판(S)을 넣고 약 5분간 반응시킴으로써, 기판(S)의 상면으로부터 오목하게 형성된 돔 형태로 식각할 수 있다. 이에 의해서 기판(S)의 일부에 돔 형태 영역(R1)이 형성될 수 있다.Specifically, the substrate S may be etched in a dome shape formed concavely from the upper surface of the substrate S by placing the substrate S in a HFA (hydrofluoric, nitric, acetic acid) solution and reacting for about 5 minutes. Whereby the dome region R1 can be formed in a part of the substrate S. [
이때, 돔 형태 영역(R1)은 원 형태로 식각된 실리콘 질화물(SN) 하부에 형성되고, 돔 형태 영역(R1)의 상단 직경은 실리콘 질화물(SN)의 식각 직경보다 크게 형성될 수 있다.At this time, the dome shape region R1 is formed under the circularly etched silicon nitride (SN), and the upper diameter of the dome shape region R1 may be formed larger than the etching diameter of the silicon nitride (SN).
기판(S)을 식각한 후에 DI-water로 기판(S)을 세척한다.After the substrate S is etched, the substrate S is washed with DI-water.
이어서, 도 3e에 도시된 바와 같이, 기판(S)으로부터 실리콘 질화물(SN)을 제거한다(S15).Next, as shown in FIG. 3E, the silicon nitride (SN) is removed from the substrate S (S15).
구체적으로, 160℃로 가열된 인산(H3PO4)에 기판(S)을 넣고 약 2시간 동안 실리콘 질화물(SN)을 식각하여 모두 제거한 후에, DI-water로 기판(S)을 세척한다.Specifically, after the substrate S is put into phosphoric acid (H 3 PO 4 ) heated to 160 ° C. and silicon nitride (SN) is etched for about 2 hours, the substrate S is washed with DI-water.
그런 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 표면에 실리콘 산화물(SO)을 증착한다(S16).Then, as shown in FIG. 3F, silicon oxide (SO) is deposited on the surface of the substrate S (S16).
구체적으로, Thermal oxidation 공정을 이용하여 약 1000℃에서 기판(S)의 표면에 1㎛ 두께의 실리콘 산화물 층을 증착한다.Specifically, a silicon oxide layer having a thickness of 1 탆 is deposited on the surface of the substrate S at about 1000 캜 using a thermal oxidation process.
이와 같이 기판 상에 돔 형태 영역이 형성될 수 있고, 이에 의해서 기판 상에 돔 형태 영역 및 돔 형태 영역에 인접하게 배치된 평면 형태 영역이 정의될 수 있다.Thus, a dome-shaped region can be formed on the substrate, whereby a dome-shaped region on the substrate and a planar region disposed adjacent to the dome-shaped region can be defined.
이후에, 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성한다(S20).Thereafter, the ultrasonic wave generators are respectively formed in the dome shape area and the planar shape area (S20).
우선, 도 3g에 도시된 바와 같이, 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에 납을 전극 형태로 패터닝한다(S21).First, as shown in FIG. 3G, lead is patterned in the form of an electrode in the dome-shaped region R1 and the planar region R2 (S21).
구체적으로, Photo lithography 공정을 이용하여 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에 포토레지스트 패턴을 제작하고, 그 위에 sputter 공법을 이용해서 200㎚ 두께의 납(Pt)을 증착한다. 이때, 납(Pt)의 실리콘 산화물에 대한 접착성을 높이기 위해서 티타늄 20㎚를 증착한 후에, 200㎚ 두께의 납(Pt)을 증착할 수 있다. 그리고 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에 납(Pt)을 증착한 후에 아세톤 용액을 사용한 lift-off 공법을 이용하여 납(Pt)을 전극 형태로 패터닝한다.Specifically, a photoresist pattern is formed on the dome region R1 and the planar region R2 using a photolithography process, and a lead (Pt) film having a thickness of 200 nm is deposited thereon using a sputter process. At this time, in order to improve the adhesion of the lead (Pt) to the silicon oxide, 20 nm of titanium can be deposited, and then a lead (Pt) of 200 nm in thickness can be deposited. Then, after the lead (Pt) is deposited on the dome region R1 and the planar region R2, the lead (Pt) is patterned into an electrode form using a lift-off method using an acetone solution.
도 3h에 도시된 바와 같이, 납(Pt) 상에 압전물질(PZT)을 멤브레인 형태로 패터닝한다(S22).3H, a piezoelectric material (PZT) is patterned on the lead (Pt) in the form of a membrane (S22).
구체적으로, 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에 납을 전극 형태로 패터닝하는 단계와 마찬가지로, photo lithography, sputter, lift-off 공정을 이용하여 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에서 납(Pt) 상에 약 500㎚ 두께의 PZT(Lead zirconate titanate) 박막을 증착시키고 멤브레인 형태로 패터닝한다.Specifically, as in the case of patterning lead in the form of an electrode in the dome region R1 and the planar region R2, a dome-shaped region R1 and a planar-shaped region R1 are formed by using a photo lithography, sputter, (Lead zirconate titanate) thin film of about 500 nm thickness is deposited on lead (Pt) and patterned in the form of a membrane.
그런 다음, 기판을 열처리한다(S23).Then, the substrate is heat-treated (S23).
구체적으로, 도 3h에 도시된 기판(S)을 650℃의 노 안에 넣고 약 20분 동안 열처리를 진행하여 압전 특성을 가지는 perovskite 결정을 형성시킨다.Specifically, the substrate S shown in FIG. 3H is placed in a furnace at 650 ° C. and heat treatment is performed for about 20 minutes to form perovskite crystals having piezoelectric characteristics.
이어서, 도 3i에 도시된 바와 같이, 압전물질(PZT) 상에 금(Au)을 전극 형태로 패터닝한다(S24).Next, as shown in FIG. 3I, gold (Au) is patterned on the piezoelectric material (PZT) in the form of an electrode (S24).
구체적으로, 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에 납을 전극 형태로 패터닝하는 단계와 마찬가지로, photo lithography, sputter, lift-off 공정을 이용하여 돔 형태 영역(R1) 및 평면 형태 영역(R2)에서 압전물질(PZT) 상에 금(Au)을 전극 형태로 패터닝한다.Specifically, as in the case of patterning lead in the form of an electrode in the dome region R1 and the planar region R2, a dome-shaped region R1 and a planar-shaped region R1 are formed by using a photo lithography, sputter, (Au) is patterned on the piezoelectric substance (PZT) in the form of an electrode in the electrode R2.
이와 같이 기판의 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 초음파 발생부가 동시에 형성될 수 있다. 다시 말해서, 기판의 돔 형태 영역에 돔 형태로 마련된 초음파 발생부가 형성되고, 기판의 평면 형태 영역에 평면 형태로 마련된 초음파 발생부가 형성될 수 있다.Thus, the ultrasonic wave generator can be simultaneously formed in the dome-shaped area and the planar area of the substrate. In other words, an ultrasonic wave generating part provided in a dome shape is formed in the dome shape area of the substrate, and an ultrasonic wave generating part provided in a plane shape in the planar shape area of the substrate can be formed.
이후, 도 3j에 도시된 바와 같이, 기판의 하면(또는 후면) 공정에 앞서서 기판의 상면(또는 전면)을 위해서, 기판의 상면에 포토레지스트(PR)를 증착한다(S30).Then, as shown in FIG. 3J, a photoresist PR is deposited on the upper surface of the substrate (S30) for the upper surface (or the front surface) of the substrate prior to the lower (or back) process of the substrate.
예를 들어, 포토레지스트(PR)를 10㎛ 두께로 코팅한다.For example, a photoresist (PR) is coated to a thickness of 10 mu m.
그런 다음, 기판의 하면에 알루미늄 패턴을 형성한다(S40).Then, an aluminum pattern is formed on the lower surface of the substrate (S40).
구체적으로, 도 3k 및 3l에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 하면에 알루미늄(Al)을 증착하고(S41), 평면 형태 영역 및 돔 형태 영역에 대응하도록 알루미늄을 식각한다(S42).Specifically, as shown in FIGS. 3K and 3L, aluminum (Al) is deposited on the lower surface of the substrate S (S41), and aluminum is etched to correspond to the planar region and the dome region (S42).
구체적으로, 도 3k에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 하면에 알루미늄(Al)을 20㎚ 두께로 sputter 공정을 이용하여 증착하고, 도 3l에 도시된 바와 같이, Photo lithography 공정과 RIE(Reactive ion etching) 공정을 이용하여, 평면 형태 영역 및 돔 형태 영역의 크기에 맞게 알루미늄(Al)을 식각한다.3K, aluminum (Al) is deposited to a thickness of 20 nm on the lower surface of the substrate S by using a sputtering process. Then, as shown in FIG. 31, a photolithography process and an RIE ion etching process is used to etch aluminum (Al) according to the size of the planar region and the dome region.
이때, 돔 형태 영역의 하부에 배치된 알루미늄(Al)의 식각 폭은 돔 형태 영역의 상단 직경보다 작게 형성될 수 있고, 평면 형태 영역의 하부에 배치된 알루미늄(Al)의 식각 폭은 전극 형태로 패터닝된 납의 폭보다 작게 형성될 수 있다.At this time, the etching width of the aluminum (Al) disposed under the dome-shaped region may be smaller than the upper diameter of the dome-shaped region, and the etching width of aluminum (Al) May be formed to be smaller than the width of the patterned lead.
이후에, 기판의 하면을 식각하고(S50), 기판의 상면에 증착된 포토레지스트를 제거한다(S60).Thereafter, the lower surface of the substrate is etched (S50), and the photoresist deposited on the upper surface of the substrate is removed (S60).
구체적으로, 도 3m에 도시된 바와 같이, DRIE(Deep reactive etching) 공정을 이용하여 기판(S)의 하면을 식각한다. 이때, 기판(S)의 돔 형태 영역보다 평면 형태 영역에서 기판(S)의 식각 깊이가 더 깊게 될 수 있다. 이는 기판(S)의 돔 형태 영역이 기판(S)의 상면으로부터 오목하게 형성되어 있기 때문이다.Specifically, as shown in FIG. 3M, the bottom surface of the substrate S is etched using a deep reactive etching (DRIE) process. At this time, the etching depth of the substrate S in the planar region can be deeper than the dome region of the substrate S. This is because the dome-shaped region of the substrate S is concave from the upper surface of the substrate S.
이러한 기판 하면의 식각에 의해서 기판의 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 형성된 돔 형태로 마련된 초음파 발생부 및 평면 형태로 마련된 초음파 발생부가 해제된다(realease).The ultrasonic wave generating unit and the ultrasonic wave generating unit provided in the form of a dome and a plane shape, respectively, formed in the dome-shaped region and the planar-shaped region of the substrate by the etching of the bottom surface of the substrate are realeased.
그리고 도 3n에 도시된 바와 같이, 기판의 상면에 증착된 포토레지스트(PR)를 아세톤을 사용해서 제거한 후에, 메탄올, DI-water로 세척한다.Then, as shown in FIG. 3n, the photoresist PR deposited on the upper surface of the substrate is removed using acetone, followed by washing with methanol, DI-water.
전술된 공정을 통해서, 평면 형태로 마련된 초음파 발생부, 즉 제1 초음파 발생부(100) 및 돔 형태로 마련된 초음파 발생부, 즉 제2 초음파 발생부(110)를 포함하는 초음파 센서(10)가 제작될 수 있다.An ultrasonic sensor 10 including a first ultrasonic generator 100 and a dome-shaped ultrasonic generator, that is, a second ultrasonic generator 110, provided in a planar form, Can be produced.
이때, 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)는 어레이 형태로 동시에 단일 소자에 형성될 수 있고, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 일 실시예에 따른 초음파 센서의 제조 방법에 의해서 복수 개의 제1 초음파 발생부(100) 및 제2 초음파 발생부(110)가 동시에 단일 소자에 형성될 수 있음은 당연하다.In this case, the first and second ultrasonic generators 100 and 110 may be formed in a single element at the same time in an array form. Although not shown in detail, in the method of manufacturing an ultrasonic sensor according to an embodiment It is a matter of course that a plurality of the first ultrasonic generator 100 and the second ultrasonic generator 110 can be formed in a single element at the same time.
이하에서는 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 일 실시예에 따른 보안 시스템에 대하여 설명된다.Hereinafter, a security system according to an embodiment using an ultrasonic sensor according to an embodiment will be described.
도 4는 일 실시예에 따른 보안 시스템의 구성을 도시한다.4 shows a configuration of a security system according to an embodiment.
도 4를 참조하여, 일 실시예에 따른 보안 시스템(20)은 지문 인식부(200), 지정맥 인식부(210) 및 인증부(220)를 포함할 수 있다.4, the security system 20 according to an exemplary embodiment may include a fingerprint recognition unit 200, a finger vein recognition unit 210, and an authentication unit 220.
상기 지문 인식부(200)는 제1 초음파를 발생시켜 지문을 인식할 수 있고, 도 1의 제1 초음파 발생부(100)에 대응하는 구성이다.The fingerprint recognition unit 200 can recognize a fingerprint by generating a first ultrasonic wave, and corresponds to the first ultrasonic wave generator 100 of FIG.
구체적으로, 지문 인식부(200)는 평면 형태로 마련되어, 지문을 향하여 평면파 형태로 제1 초음파를 발생시킬 수 있다.Specifically, the fingerprint recognition unit 200 is provided in a planar form, and can generate a first ultrasonic wave in the form of a plane wave toward the fingerprint.
상기 지정맥 인식부(210)는 제2 초음파를 발생시켜 지정맥을 인식할 수 있고, 도 1의 제2 초음파 발생부(110)에 대응하는 구성이다.The finger vein recognition unit 210 can generate a second ultrasonic wave to recognize the finger vein, and corresponds to the second ultrasonic wave generator 110 of FIG.
구체적으로, 지정맥 인식부(210)는 돔 형태로 마련되어, 지정맥을 향하여 집속되는 형태로 제2 초음파를 발생시킬 수 있다.Specifically, the finger vein recognition unit 210 is provided in a dome shape, and can generate a second ultrasonic wave in a form that is converged toward the finger vein.
이와 같이 지문 인식부(200) 및 지정맥 인식부(210)에서 인식된 지문 및 지정맥에 대한 정보는 인증부(220)에 전달될 수 있다.The fingerprint and finger vein information recognized by the fingerprint recognition unit 200 and the finger vein recognition unit 210 may be transmitted to the authentication unit 220. [
상기 인증부(220)는 지문 인식부(200)에서 인식된 지문 및 지정맥 인식부(210)에서 인식된 지정맥을 고려하여 본인 인증을 수행할 수 있다.The authentication unit 220 can perform authentication by considering the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 200 and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 210. [
구체적으로, 인증부(220)는 지문 인식부(200)에서 인식된 지문 및 지정맥 인식부(210)에서 인식된 지정맥을 동기화시켜서, 지문의 위치에 따른 지정맥의 위치 및 패턴을 분석한 다음, 지문의 위치에 따른 지정맥의 위치 및 패턴과 인증부(220)에 기저장된 개인의 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단하여, 본인 인증을 수행할 수 있다.Specifically, the authentication unit 220 synchronizes the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 200 and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 210, and analyzes the position and pattern of the fingerprint according to the fingerprint position Next, it is possible to determine whether the position and pattern of the finger vein according to the position of the fingerprint coincide with the information about the finger vein of the individual previously stored in the authentication unit 220, thereby performing authentication.
이와 같이 인증부(220)는 지문의 위치에 따른 지정맥의 위치 및 패턴을 분석함으로써, 단순히 지정맥의 패턴만을 분석하는 경우보다 더욱 보안을 강화할 수 있다.In this way, the authentication unit 220 can further enhance security by analyzing the position and pattern of the finger veins according to the position of the fingerprint, as compared with the case of analyzing only the pattern of the finger veins.
또한, 인증부(220)는 지문 인식부(200)에서 인식된 지문 및 지정맥 인식부(210)에서 인식된 지정맥과 인증부(220)에 기저장된 개인의 지문 및 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단하여, 본인 인증을 수행할 수 있음은 당연하다.The authentication unit 220 may further include a fingerprint recognizing unit 220 for recognizing the fingerprint recognized by the fingerprint recognizing unit 200 and the fingerprint recognized by the fingerprint recognizing unit 210 and the fingerprint and fingerprint of the individual stored in the authentication unit 220 It is of course possible to perform authentication of the user by judging whether or not they match.
이때, 지문 인식부(200)에서 인식된 지문 및 지정맥 인식부(210)에서 인식된 지정맥이 모두 인증부(220)에 기저장된 개인의 지문 및 지정맥에 대한 정보와 일치하여야, 잠금이 해제되거나 보안이 해제될 수 있기 때문에, 지문 및 지정맥 중 하나를 인식하는 경우보다 더욱 보안을 강화할 수 있다.At this time, if the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 200 and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit 210 are all the same as the fingerprint and fingerprint information of the individual stored in the authentication unit 220, It can be more secure than when it recognizes one of fingerprints and fingerprints because it can be released or unsecured.
이와 같이 일 실시예에 따른 보안 시스템은, 지문 인식부에서 인식된 지문 및 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥을 모두 고려하여 본인 인증을 수행함으로써, 더 높은 보안체계를 확립할 수 있다.In this manner, the security system according to the embodiment can establish a higher security system by performing authentication of the user by considering both the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Although the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the claims set forth below, fall within the scope of the present invention.

Claims (15)

  1. 평면 형태로 마련된 제1 초음파 발생부; 및A first ultrasound generating unit provided in a planar shape; And
    돔 형태로 마련된 제2 초음파 발생부;A second ultrasonic wave generator arranged in a dome shape;
    를 포함하고,Lt; / RTI >
    상기 제1 초음파 발생부는 제1 측정 대상을 향하여 평면파 형태로 제1 초음파를 발생시키고, 상기 제2 초음파 발생부는 상기 제1 측정 대상으로부터 이격 배치된 제2 측정 대상을 향하여 집속되는 형태로 제2 초음파를 발생시키는 초음파 센서.Wherein the first ultrasonic wave generator generates a first ultrasonic wave in the form of a plane wave toward the first measurement object and the second ultrasonic wave generator generates a second ultrasonic wave in the form of being focused toward a second measurement object spaced apart from the first measurement object, .
  2. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 제1 측정 대상은 손가락 표면에 배치된 지문이고, 상기 제2 측정 대상은 손가락 내부에 배치된 지정맥인 초음파 센서.Wherein the first measurement object is a fingerprint disposed on a finger surface, and the second measurement object is a finger disposed inside the finger.
  3. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 제2 초음파 발생부는 상기 제2 측정 대상을 향하여 오목하게 형성되고, 상기 제1 초음파 발생부는 상기 제2 초음파 발생부의 상단과 동일 평면이 되도록 배치되는 초음파 센서.Wherein the second ultrasonic wave generator is concave toward the second measurement object, and the first ultrasonic wave generator is arranged to be flush with the upper end of the second ultrasonic wave generator.
  4. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 어레이 형태로 구성되고, 상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 서로 교대로 배치되는 초음파 센서.Wherein the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are arranged in an array, and the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are alternately arranged.
  5. 제1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 제1 초음파 발생부 및 상기 제2 초음파 발생부는 개별적으로 작동되어, 상기 제1 초음파 및 상기 제2 초음파가 순차적으로 또는 동시적으로 발생되는 초음파 센서.Wherein the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are individually operated so that the first ultrasonic wave and the second ultrasonic wave are sequentially or simultaneously generated.
  6. 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 및Providing a substrate comprising a dome-shaped region and a planar-shaped region; And
    상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계;Forming ultrasonic wave generators in the dome shape area and the planar shape area, respectively;
    를 포함하고,Lt; / RTI >
    상기 초음파 발생부는 상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 동시에 형성되는 초음파 센서의 제조 방법.Wherein the ultrasonic wave generator is simultaneously formed in the dome area and the planar area.
  7. 제6항에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계는,Wherein providing the substrate comprising the dome-shaped region and the planar-
    기판을 제공하는 단계;Providing a substrate;
    상기 기판의 표면에 실리콘 질화물을 증착하는 단계;Depositing silicon nitride on the surface of the substrate;
    상기 실리콘 질화물을 원 형태로 식각하는 단계; 및Etching the silicon nitride in a circular shape; And
    상기 기판을 식각하는 단계;Etching the substrate;
    를 포함하는 초음파 센서의 제조 방법.Wherein the ultrasonic sensor comprises:
  8. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 기판을 식각하는 단계에서,In the step of etching the substrate,
    상기 기판의 상면에 상기 돔 형태 영역이 형성되고,The dome region is formed on the upper surface of the substrate,
    상기 기판의 상면에서 상기 돔 형태 영역으로부터 이격되게 상기 평면 형태 영역이 정의되며,Wherein the planar region is defined at an upper surface of the substrate so as to be spaced apart from the dome-
    상기 돔 형태 영역은 상기 원 형태로 식각된 실리콘 질화물 하부에 형성되고, 상기 돔 형태 영역의 상단 직경은 상기 실리콘 질화물의 식각 직경보다 크게 형성되는 초음파 센서의 제조 방법.Wherein the dome shape region is formed underneath the silicon nitride etched in the circular shape, and the upper diameter of the dome shape region is formed larger than the etching diameter of the silicon nitride.
  9. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계는,Wherein providing the substrate comprising the dome-shaped region and the planar-
    상기 기판을 식각하는 단계 후에,After etching the substrate,
    상기 기판으로부터 실리콘 질화물을 제거하는 단계; 및Removing silicon nitride from the substrate; And
    상기 기판의 표면에 실리콘 산화물을 증착하는 단계;Depositing silicon oxide on the surface of the substrate;
    를 더 포함하는 초음파 센서의 제조 방법.Further comprising the steps of:
  10. 제6항에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계는,The step of forming the ultrasonic wave generators in the dome shape area and the planar shape area, respectively,
    상기 돔 형태 영역 및 상기 평면 형태 영역에 납을 전극 형태로 패터닝하는 단계;Patterning lead in the form of an electrode in the dome shape area and the planar shape area;
    상기 납 상에 압전물질을 멤브레인 형태로 패터닝하는 단계;Patterning the piezoelectric material on the lead in the form of a membrane;
    상기 기판을 열처리하는 단계; 및Heat treating the substrate; And
    상기 압전물질 상에 금을 전극 형태로 패터닝하는 단계;Patterning gold on the piezoelectric material in the form of an electrode;
    를 포함하는 초음파 센서의 제조 방법.Wherein the ultrasonic sensor comprises:
  11. 제6항에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 돔 형태 영역 및 평면 형태 영역에 각각 초음파 발생부를 형성하는 단계 후에,After forming the ultrasonic wave generators in the dome shape area and the planar shape area, respectively,
    상기 기판의 상면에 포토레지스트를 증착하는 단계;Depositing a photoresist on the top surface of the substrate;
    상기 기판의 하면에 알루미늄 패턴을 형성하는 단계;Forming an aluminum pattern on a lower surface of the substrate;
    상기 기판의 하면을 식각하는 단계; 및Etching the lower surface of the substrate; And
    상기 기판의 상면에 증착된 포토레지스트를 제거하는 단계;Removing the photoresist deposited on the top surface of the substrate;
    를 더 포함하는 초음파 센서의 제조 방법.Further comprising the steps of:
  12. 제11항에 있어서,12. The method of claim 11,
    상기 기판의 하면에 알루미늄 패턴을 형성하는 단계는,Wherein forming the aluminum pattern on the lower surface of the substrate comprises:
    상기 기판의 하면에 알루미늄을 증착하는 단계; 및Depositing aluminum on the lower surface of the substrate; And
    상기 평면 형태 영역 및 돔 형태 영역에 대응하도록 상기 알루미늄을 식각하는 단계;Etching the aluminum to correspond to the planar region and the dome region;
    를 포함하고,Lt; / RTI >
    상기 기판의 하면을 식각하는 단계에서, 상기 기판의 돔 형태 영역보다 상기 평면 형태 영역에서 식각 깊이가 더 깊은 초음파 센서의 제조 방법.Wherein the etch depth in the planar region is deeper than in the dome region of the substrate in the step of etching the lower surface of the substrate.
  13. 제1 초음파를 발생시켜 지문을 인식하는 지문 인식부;A fingerprint recognition unit for generating a first ultrasonic wave to recognize a fingerprint;
    제2 초음파를 발생시켜 지정맥을 인식하는 지정맥 인식부; 및A finger vein recognizing unit for recognizing a finger vein by generating a second ultrasonic wave; And
    상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥을 고려하여 본인 인증을 수행하는 인증부;An authenticating unit for authenticating the user by considering the fingerprint recognized by the fingerprint recognizing unit and the finger vein recognized by the finger vein recognizing unit;
    를 포함하고,Lt; / RTI >
    상기 지문 인식부는 지문을 향하여 평면파 형태로 제1 초음파를 발생시키도록 평면 형태로 마련되고, 상기 지정맥 인식부는 지정맥을 향하여 집속되는 형태로 제2 초음파를 발생시키도록 돔 형태로 마련되는 보안 시스템.Wherein the fingerprint recognition unit is provided in a planar form so as to generate a first ultrasonic wave in the form of a plane wave toward the fingerprint, and the finger vein recognition unit is a dome-shaped security system configured to generate a second ultrasonic wave, .
  14. 제13항에 있어서,14. The method of claim 13,
    상기 인증부는 상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥을 동기화시켜, 상기 지문의 위치에 따른 상기 지정맥의 위치 및 패턴을 분석한 후에, 상기 지문의 위치에 따른 상기 지정맥의 위치 및 패턴과 상기 인증부에 기저장된 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단하는 보안 시스템.Wherein the authentication unit synchronizes the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the finger vein recognized by the finger vein recognition unit to analyze the position and the pattern of the finger vein according to the position of the fingerprint, And determines whether the position and pattern of the finger vein match the information on the finger vein previously stored in the authentication unit.
  15. 제13항에 있어서,14. The method of claim 13,
    상기 인증부는 상기 지문 인식부에서 인식된 지문 및 상기 지정맥 인식부에서 인식된 지정맥과 상기 인증부에 기저장된 지문에 대한 정보 및 지정맥에 대한 정보의 일치 여부를 판단하는 보안 시스템.Wherein the authentication unit determines whether or not the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and the fingerprint recognized by the fingerprint recognition unit and information on the fingerprint previously stored in the authentication unit and information on the fingerprint match.
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