Brevet FR3048105A1 (20170825)
REVENDICATIONS1. Capteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tde motifs thermiques d'un objet, en particulier une empreinte papillaire, comprenant une surface de contact (131) pour y appliquer l'objet, et configuré pour permettre des échanges thermiques entre cet objet, et des éléments sensibles situés au-dessus d'un substrat (120 ; 220 ; 420 ; 620), sous ladite surface de contact (131), caractérisé en ce qu'il comprend une série de structures tridimensionnelles (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710), dites capsules, formées en matériau thermo-résistif et formant lesdits éléments sensibles, chaque capsule délimitant les frontières latérale et supérieure d'une cavité remplie d'un gaz ou scellée sous vide, et étant connectée à des moyens de lecture (160,\n<CLM>\1\tde sa résistance électrique, par deux premiers plots de connexion (150 ;\n<CLM>\1\tsitués dans ou sur le substrat.\n<CLM>\1\tCapteur (400; 500;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente des moyens (701 ; 690, 691 ; 480, 481; 480', 481 ;\n<CLM>\1\tde chauffage d'une capsule.\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une capsule (710) est connectée à une source de courant (701) ou de tension formant des moyens de chauffage d'une capsule, pour l'injection d'un courant ou d'une tension de polarisation adapté(e) à chauffer directement ladite capsule.\n<CLM>\1\tCapteur (600) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage d'une capsule comprennent des composants thermo-résistifs (690) disposés entre deux capsules (610) voisines, et connectés à une source de courant (691) ou de tension, pour l'injection d'un courant ou d'une tension de polarisation adapté(e) à chauffer lesdits composants thermo-résistifs.\n<CLM>\1\tCapteur (600) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les capsules (610) sont réparties en lignes pour former une matrice de capsules, et en ce que les composants thermo-résistifs (690) s'étendent selon des lignes parallèles aux lignes de capsules. 3048105 31\n<CLM>\1\tCapteur (400 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de chauffage d'une capsule comprennent au moins un filament métallique, disposé au-dessus d'une capsule (410 ; 510), et connecté à une source de 5 courant (481) ou de tension, pour l'injection d'un courant ou d'une tension de polarisation adapté(e) à chauffer le filament.\n<CLM>\1\tCapteur (400) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une couche d'isolation électrique (485) s'étend directement entre la capsule et le filament métallique (480 ; 480'), 10 excepté au-dessus de deux seconds plots de connexion (482) situés dans ou sur le substrat, et connectés à la source de courant ou de tension (481).\n<CLM>\1\tCapteur (500) selon la revendication 6, caractérisé en ce que filament métallique (580) s'étend en ligne droite, en contact physique direct avec la capsule (510), la ligne droite 15 étant orthogonale à un plan vertical (587) reliant les deux premiers plots de connexion (513).\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pilotage (704), agencés pour actionner les moyens de chauffage 20 (701) d'une capsule pendant un intervalle de temps prédéterminé, et en ce que les moyens de lecture (760) sont connectés à des moyens de comparaison (705), pour déterminer une variation de la résistance électrique de la capsule (710) entre deux instants prédéterminés.\n<CLM>\1\tCapteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les capsules (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ;\n<CLM>\1\tsont constituées de silicium amorphe ou d'un alliage comprenant du silicium amorphe. 3048105 32\n<CLM>\1\tCapteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les capsules (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ;\n<CLM>\1\tsont constituées de silicium amorphe hydrogéné, dopé Ge et/ou Bore. 5\n<CLM>\1\tCapteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque capsule (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610;\n<CLM>\1\tprésente une forme de capot dont une paroi supérieure (110A; 210A) est traversée par au moins un orifice (111 ; 311), et dont les parois latérales (110B ; 210B) et supérieure (110A) coopèrent avec une couche inférieure sur laquelle repose la capsule, 10 pour délimiter la cavité (112 ; 212 ; 412).\n<CLM>\1\tCapteur (200; 300; 400; 500;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les capsules (210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ;\n<CLM>\1\ts'étendent au-dessus d'une couche d'isolation thermique (270 ; 470 ;\n<CLM>\1\trecouvrant le substrat, chaque 15 capsule présentant deux premiers pieds (213 ;\n<CLM>\1\tqui traversent la couche d'isolation thermique, pour venir en contact avec les deux premiers plots de connexion (750).\n<CLM>\1\tCapteur (300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les capsules (310 ; 410 ; 510 ; 610 ;\n<CLM>\1\tsont séparées les unes des 20 autres, sans contact physique direct entre elles.\n<CLM>\1\tCapteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le substrat (120 ; 220 ; 420 ;\n<CLM>\1\test en silicium, et en ce que les moyens (160,\n<CLM>\1\tde lecture de résistance électrique sont réalisés 25 en technologie CMOS.\n<CLM>\1\tCapteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le substrat (120 ; 220 ; 420 ;\n<CLM>\1\test en verre, et en ce que les moyens (160,\n<CLM>\1\tde lecture de résistance électrique sont réalisés en 30 technologie TFT. 3048105 33\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un capteur (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé qu'il comprend les étapes suivantes : - dépôt et gravure d'une couche sacrificielle au-dessus du substrat (120 ; 220 ; 420 ; 5 620), pour former des plots sacrificiels ; - dépôt du matériau des capsules (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710), sur et entre les plots sacrificiels ; - évacuation des plots sacrificiels à travers au moins un orifice (111 ;\n<CLM>\1\touvert dans chaque capsule. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le substrat (120 ; 220 ; 420 ;\n<CLM>\1\test en verre, et en ce que la couche sacrificielle est une couche minérale, évacuée par gravure à l'acide fluorhydrique. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le substrat (120 ; 220 ; 420 ;\n<CLM>\1\test en silicium, et en ce que la couche sacrificielle est une couche organique, évacuée par gravure par plasma d'oxygène.\n<CLM>\1\tProcédé d'utilisation d'un capteur (400; 500;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des 20 revendications 2 à 16 , caractérisé en ce que les capsules (410 ; 510 ; 610 ;\n<CLM>\1\tforment ensemble une matrice de capsules dans laquelle les capsules sont réparties selon des lignes parallèles qui s'étendent chacune sur toute la largeur de la matrice de capsules, en ce que la lecture de la résistance électrique des capsules est réalisée ligne de capsules par ligne de capsules, et en ce que le chauffage des capsules est également réalisé ligne de capsules par 25 ligne de capsules et de façon synchrone avec la lecture des résistances électriques.