(57)【要約】【課題】発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することを課題とする。【解決手段】指紋検出部および太陽電池部の両者とも、基板に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものであることを特徴とする。具体的には、アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、指紋検出部におけるｐ型領域層と太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｉ型領域層と太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｎ型領域層と太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものであることを特徴とする。【選択図】        図１
2008293136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置であって、
前記指紋検出部および太陽電池部の両者とも、前記基板に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものであることを特徴とする指紋検出装置。
【請求項２】
前記アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、前記指紋検出部におけるｐ型領域層と前記太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、前記指紋検出部におけるｉ型領域層と前記太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、前記指紋検出部におけるｎ型領域層と前記太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の指紋検出装置。
【請求項３】
搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置を製造する指紋検出装置製造方法であって、
前記基板における前記指紋検出部が形成される第一の領域および前記太陽電池部が形成される第二の領域それぞれの面上に、下部配線を成膜して下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極形成工程によって形成された下部電極における前記第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、同一構造のアモルファスシリコン膜を成膜して半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、
前記半導体膜形成工程によって形成された半導体膜における前記第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、上部配線を成膜して上部電極を形成する上部電極形成工程と
を含んだことを特徴とする指紋検出装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、指紋検出装置、指紋検出装置製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードは、高密度情報を記録する機能、偽変造や不正使用を防止する機能、複数アプリケーションへ対応する機能などを持ち、また、キャッシュカード、クレジットカード、電子マネー、交通カード、入退室管理、各種証明書などに展開され用いられている。これに伴い、ＩＣカードにはセキュリティ性の向上が求められ、指紋センサを搭載した個人認証（指紋検出）機能付きＩＣカードが提案されている。
【０００３】
また、ＩＣカードの機能（例えば、機能性、操作性、利便性）を向上させることを目的として、ＩＣカード単独でもアプリケーションを動作できるようにするために、図１１に示すように、内蔵電源として太陽電池をハイブリッド型で搭載したＩＣカードが提案されている。例えば、特許文献１（特開２００６−６５４５５号公報）では、より高いセキュリティ性が得られるＩＣカードを提案することを目的として、静電容量型指紋センサと、太陽電池とを備えるＩＣカードが提案されている。なお、図１１は、従来技術に係るＩＣカードを説明するための図である。
【０００４】
また、指紋検出素子に関しても、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献２（特開２００６−６１６３０号公報）では、指紋検出素子の高密度化により、指紋検出精度を向上させるとともに製造コストを抑えることを目的として、アモルファス半導体またはマイクロクリスタル半導体を材料とする膜を積層させた指紋検出素子が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６５４５５号公報（第５頁、第６図）
【特許文献２】特開２００６−６１６３０号公報（第３〜４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した従来の技術は、以下で説明するように、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することができないという問題点があった。
【０００７】
例えば、上記した特許文献１（特開２００６−６５４５５公報）などでは、薄膜型指紋センサと薄膜型太陽電池とを搭載したＩＣカードが提案されている。上記文献において提案されている指紋センサは、二次元アレイセンサ型の静電容量式または電界式センサである。これらの指紋センサにおける個々の画素部は、少なくとも一つ以上のトランジスタが形成されており、ＩＣ（集積回路）と同じような製造工程数の多い半導体シリコン薄膜プロセスを用いて製作され、しかも、指紋センサは１０〜２０ｍｍ角の大面積チップであるために、製造効率が低くて製造コストも高い。
【０００８】
一方、太陽電池は、多結晶シリコンやアモルファスシリコン薄膜を用いて製作されており、膜構成が単純なものは比較的安価に製造されているが、指紋センサとは別工程で製造されている。
【０００９】
そして、例えば、このような静電容量式または電界式薄膜指紋センサと、太陽電池とをＩＣカード内にハイブリッド搭載（指紋センサと太陽電池とを共に搭載）することは、製造効率が低くて製造コストも高い指紋センサと、別工程で製作した太陽電池とを同じデバイスに搭載するということであり、両デバイスの製造コストと組立コストを考えれば、構造が単純でないために製造工程数を少なくして製造コストを下げることできず、その結果、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することができない。
【００１０】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である指紋検出装置、指紋検出装置製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る発明は、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置であって、前記指紋検出部および太陽電池部の両者とも、前記基板に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、前記指紋検出部におけるｐ型領域層と前記太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、前記指紋検出部におけるｉ型領域層と前記太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、前記指紋検出部におけるｎ型領域層と前記太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置を製造する指紋検出装置製造方法であって、前記基板における前記指紋検出部が形成される第一の領域および前記太陽電池部が形成される第二の領域それぞれの面上に、下部配線を成膜して下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極形成工程によって形成された下部電極における前記第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、同一構造のアモルファスシリコン膜を成膜して半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、前記半導体膜形成工程によって形成された半導体膜における前記第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、上部配線を成膜して上部電極を形成する上部電極形成工程と、を含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１および３の発明によれば、指紋検出部および太陽電池部の両者とも、基板に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものであるので、指紋検出部と太陽電池部とを同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んだ共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することが可能である。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、指紋検出部におけるｐ型領域層と太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｉ型領域層と太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｎ型領域層と太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものであるので、指紋検出部と太陽電池部とを構成する材料が同じであるため、１回の工程で異なるデバイスである指紋検出部と太陽電池部とを製作することができ、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る指紋検出装置、指紋検出装置製造方法の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例に係る指紋検出装置の概要および特徴、指紋検出装置の構成および処理の流れを順に説明する。
【実施例１】
【００１７】
［指紋検出装置の概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、本実施例に係る指紋検出装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る指紋検出装置の概要および特徴を説明するための図である。
【００１８】
実施例１に係る指紋検出装置は、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置である。このような概要を有する指紋検出装置は、以下で説明するように、指紋検出部と太陽電池部とを共に材料と基本構造が共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することが可能である点に主たる特徴がある。
【００１９】
すなわち、実施例１に係る指紋検出装置では、図１の（１）に示すように、太陽電池部は、太陽電池上部電極／ｐ型ａ−Ｓｉ（ｐ型領域層）／ｉ型ａ−Ｓｉ（ｉ型領域層）／ｎ型ａ−Ｓｉ（ｎ型領域層）／太陽電池下部電極という基本構造を有する。また、図１の（２）に示すように、指紋検出部（熱伝導式薄膜指紋センサ部）は、指紋センサ上部電極／ｐ型ａ−Ｓｉ（ｐ型領域層）／ｉ型ａ−Ｓｉ（ｉ型領域層）／ｎ型ａ−Ｓｉ（ｎ型領域層）／指紋センサ下部電極という基本構造を有する。
【００２０】
ここで、実施例１に係る指紋検出装置は、指紋検出部と太陽電池部との基本的な膜構成が同じであることを利用した指紋検出装置であり、図１の（３）に示すように、指紋検出部および太陽電池部の両者とも、基板に配線される下部電極（太陽電池下部電極および指紋センサ下部電極）と上部電極（太陽電池上部電極および指紋センサ上部電極）との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものである。
【００２１】
例えば、実施例１に係る指紋検出装置では、アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、指紋検出部におけるｐ型領域層と太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｉ型領域層と太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｎ型領域層と太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものである。
【００２２】
このようなことから、実施例１に係る指紋検出装置は、指紋検出部と太陽電池部とを共に材料と基本構造が共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することでき、上記した主たる特徴の如く、指紋検出部と太陽電池部とを同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んだ共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することが可能である。その結果、指紋検出部と太陽電池部とをモノシリックに形成しない指紋検出装置と比較して、構造が単純であるために製造工程数を少なくして製造コストを下げることができ、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。具体的には、ＩＣ（集積回路）の製造のような複雑な薄膜プロセス（例えば、イオン注入、不純物拡散、酸化膜形成など）の製造工程を必要とせずに、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。
【００２３】
［指紋検出装置の構成］
次に、図２および図３を用いて、図１に示した指紋検出装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る指紋検出装置を用いたＩＣカードの一例を示す図であり、図３は、実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の断面構成の一例を示す図である。同図に示すように、この指紋検出装置は、基板１００と、太陽電池部２００と、指紋検出部３００とから構成される。なお、実施例１に係る指紋検出装置の製造方法ついては、後述し、ここでは構成について簡単に記載する。
【００２４】
実施例１に係る指紋検出装置は、例えば、ＩＣカードに適用することができ、図２に示すように構成される。ここで、同図に示すように、ＩＣカード１００１において、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池１００２は、後述する図３に示す太陽電池部２００に対応し、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋センサ１００３は、後述する図３に示す指紋検出部３００に対応する。また、指紋センサ１００３未使用時に太陽電池１００２が発電した電力を蓄えてＩＣカード１００１の機能利用時に電力を供給する充電池１００４と、ＩＣカードの機能の制御と、指紋検出機能および指紋認証機能を制御する制御ＩＣ１００５とを有する。制御ＩＣ１００５は、別途製造されたものをフリップチップボンディングやワイヤボンディングなどを用いてハイブリッド形式で組みつけられる。また、太陽電池１００２と指紋センサ１００３とが形成されたガラス基板１００６は、後述する図３に示す基板１００に対応する。
【００２５】
続いて、図３を用いて、実施例１に係る指紋検出装置の構造についてさらに詳細に説明する。ここで、図３は、図２におけるＡ−Ａ間の断面図である。図３に示すように、実施例１に係る指紋検出装置は、例えば、基板１００と、太陽電池部２００と、指紋検出部３００とから構成される。
【００２６】
基板１００は、太陽電池部２００と指紋検出部３００とが形成される場所であり、例えば、石英、ガラス、ポリイミド、アルミナ、セラミックス、サファイアなどの低熱伝導性で絶縁性基板が用いられる。
【００２７】
指紋検出部３００は、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出し、例えば、基板１００上に、指紋センサ下部電極３１０と、ｎ型ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）３２１と、ｉ型ａ−Ｓｉ３２２と、ｐ型ａ−Ｓｉ３２３と、指紋センサ上部電極３３０と、絶縁性保護膜（透明）２４０と、表面保護膜（金属）３５０とを順に積層させることにより構成される。ここで、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）３２０は、プラズマＣＶＤ装置等によりｎ型ａ−Ｓｉ３２１、ｉ型ａ−Ｓｉ３２２、ｐ型ａ−Ｓｉ３２３の順に連続して形成される。
【００２８】
指紋センサ下部電極３１０および指紋センサ上部電極３３０は、それぞれ複数のライン状パターンから構成され、アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）３２０を挟んでお互いに直交するように基板１１０に配置される。例えば、銀、銅、アルミニウム、クロム、酸化スズ、酸化亜鉛、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｒｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの導電性材料が用いられる。ここで、指紋センサ下部電極３１０は、ｎ型ａ−Ｓｉ３２１とオーミック接触となる材料がよく、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｔなどが主に用いられる。また、指紋センサ上部電極３３０は、ｐ型ａ−Ｓｉ３２３とオーミック接触となり、かつ、遮光性となる材料がよく、例えば、ＩＴＯや酸化スズなどが主に用いられる。
【００２９】
表面保護膜（金属）３５０は、指紋検出部３００を保護するための遮光性の保護膜であり、例えば、硬質導電性膜（例えば、硬質の金属蒸着膜やメッキ皮膜等）が用いられる。
【００３０】
太陽電池部２００は、光エネルギーを電力に変換して発電し、例えば、基板１００上に、太陽電池下部電極２１０と、ｎ型ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）２２１と、ｉ型ａ−Ｓｉ２２２と、ｐ型ａ−Ｓｉ２２３と、太陽電池上部電極（透明）２３０と、絶縁性保護膜（透明）２４０とを順に積層させることにより形成される。
【００３１】
太陽電池下部電極２１０および太陽電池上部電極（透明）２３０は、基板１００に配線される。例えば、ベタ膜形状でよく、光透過性材料が用いられる。また、絶縁性保護膜（透明）２４０は、太陽電池下部電極２１０と太陽電池上部電極２３０とが、また、指紋センサ下部電極３１０と指紋センサ上部電極３３０とが接触することを防止するための保護膜であり、主に、酸化ケイ素や窒化ケイ素などの硬質膜やポリイミドやポリオキサベンゾールなどの硬質性の樹脂膜が用いられる。
【００３２】
上述してきたように、指紋検出部３００および太陽電池部２００の両者とも、基板１００に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものである。具体的には、太陽電池下部電極２１０と太陽電池上部電極（透明）２３０との間にあるアモルファスシリコン膜２２０と、指紋センサ下部電極３１０と指紋センサ上部電極３３０との間にあるアモルファスシリコン膜３２０とに、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものである。
【００３３】
さらに詳細には、上記したアモルファスシリコン膜２２０およびアモルファスシリコン膜３２０は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、指紋検出部におけるｐ型領域層と太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｉ型領域層と太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｎ型領域層と太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものである。具体的には、ｎ型ａ−Ｓｉ２２１とｎ型ａ−Ｓｉ３２１とに同じ材料を用い、ｉ型ａ−Ｓｉ２２２とｉ型ａ−Ｓｉ３２２とに同じ材料を用い、ｐ型ａ−Ｓｉ２２３とｐ型ａ−Ｓｉ３２３とに同じ材料を用いることで形成されたものである。
【００３４】
［指紋検出装置の製造方法］
次に、図４および図５を用いて、図１に示した指紋検出装置の製造方法の一例を説明する。すなわち、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置を半導体プロセス装置を用いて製造する指紋検出装置製造方法について説明する。なお、図４は、実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の製造方法の一例を示すフローチャートであり、図５は、実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の製造方法の一例を説明するための図である。
【００３５】
まず、半導体プロセス装置は、下部電極形成を行う（ステップＳ１０１）。つまり、基板における指紋検出部３００が形成される第二の領域および太陽電池部２００が形成される第一の領域それぞれの面上に、下部配線を成膜して指紋センサ下部電極３１０および太陽電池下部電極２１０を形成する。具体的には、基板１００における第一の領域の面上に下部配線が成膜されてパターンニングされて太陽電池下部電極２１０を形成し、また、基板１００における第二の領域の面上に下部配線が成膜してパターンニングして指紋センサ下部電極３１０を形成する。例えば、図５の（ａ）に示すように、この工程の状態では、太陽電池下部電極２１０および指紋センサ下部電極３１０を基板１００上に形成する。
【００３６】
そして、半導体プロセス装置は、ｎ型ａ−Ｓｉ層形成を行い（ステップＳ１０２）、その後、ｉ型ａ−Ｓｉ層形成を行い（ステップＳ１０３）、続いて、ｐ型ａ−Ｓｉ層形成を行う（ステップＳ１０４）。つまり、形成された下部電極における第一の領域（太陽電池下部電極２１０）および第二の領域（指紋センサ下部電極３１０）それぞれの面上に、同一構造のアモルファスシリコン膜を形成する。
【００３７】
ここで、このアモルファスシリコン膜の形成は、例えば、蒸着法、スパッタ法および各種ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて行う。なお、以下では、最も一般的に使用されているプラズマＣＶＤ法を用いてアモルファスシリコン膜を成膜する方法について簡単に説明する。
【００３８】
このプラズマＣＶＤ法は、プラズマ反応によりアモルファスシリコン膜などの半導体膜を成膜する方法である。具体的には、１０〜１０３程度の真空に保たれた反応室に、水素ガス（Ｈ２）とともにモノシラン（ＳｉＨ４） などの原料ガスを導入し、グロー放電により原料ガスを分解することにより基板上に半導体膜を成膜する。
【００３９】
また、プラズマＣＶＤ法では、原料ガスの切り替えにより異なる性質を有した半導体膜を成膜し積層させることができる。たとえば、原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ４）を導入するとｉ型半導体膜が成膜され、モノシラン（ＳｉＨ４）にジボラン（Ｂ２Ｈ６）を混入するとｐ型半導体膜が成膜され、モノシラン（ＳｉＨ４）にフォスフィン（ＰＨ３）を混入するとｎ型半導体膜が成膜される。
【００４０】
例えば、まず、半導体プロセス装置は、指紋センサ下部電極３１０および太陽電池下部電極２１０形成が行われた基板１００を反応室に入れ、モノシラン（ＳｉＨ４）にフォスフィン（ＰＨ３）を混入させたガスを反応室に導入して、ｎ型ａ−Ｓｉ膜を成膜し、ｎ型ａ−Ｓｉ層形成を行う。続いて、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスを反応室に導入して、ｉ型ａ−Ｓｉ膜を成膜し、ｉ型ａ−Ｓｉ層形成を行う。そして、モノシラン（ＳｉＨ４）にジボラン（Ｂ２Ｈ６）を混入させたガスを反応室に導入して、ｐ型ａ−Ｓｉ層膜が成膜し、ｐ型ａ−Ｓｉ形成を行い、その後パターンニングを行う。例えば、図５の（ｂ）に示すように、この工程が完了した状態では、かかる太陽電池下部電極２１０および指紋センサ下部電極３１０の面上に、アモルファスシリコン膜２２０およびアモルファスシリコン膜３２０が形成される。
【００４１】
その後、半導体プロセス装置は、太陽電池上部電極形成を行い（ステップＳ１０５）、指紋センサ上部電極形成を行う（ステップＳ１０６）。つまり、形成された半導体膜における第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、上部配線を成膜して指紋センサ上部電極３３０および太陽電池上部電極（透明）２３０を形成する。例えば、図５の（ｃ）に示すように、この工程が完了した状態では、かかるアモルファスシリコン膜２２０の面上に太陽電池上部電極２３０が形成され、アモルファスシリコン膜３２０の面上に指紋センサ上部電極３３０が形成される。
【００４２】
そして、半導体プロセス装置は、絶縁性保護膜形成を行い（ステップＳ１０７）、遮光性保護膜形成を行う（ステップＳ１０８）。そして、指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の製造処理を終了する。具体的には、絶縁性保護膜（透明）２４０を形成し、その後、表面保護膜（金属）３５０を形成する。例えば、図５の（ｄ）に示すように、太陽電池上部電極（透明）２３０および指紋センサ上部電極３３０は、絶縁性保護膜２４０に覆われ、また、例えば、図５の（ｅ）に示すように、指紋センサ上部電極３３０の面上の保護膜２４０の面上は、表面保護膜（金属）３５０で覆われる。
【００４３】
なお、上記したステップＳ１０５およびＳ１０６では、半導体プロセス装置は、上部電極と下部電極との短絡を防止するための絶縁膜を形成し、その後、上部配線を成膜して太陽電池上部電極２１０および指紋センサ上部電極３１０を形成してもよい。例えば、まず、層間の絶縁膜を形成し、また、太陽電池上部電極（透明）２３０とアモルファスシリコン膜２２０とが接するためのコンタクトホールと指紋センサ上部電極３２０とアモルファスシリコン膜３２０とが接するためのコンタクトホールとを絶縁膜に形成する。つまり、絶縁膜の形成を終えると、太陽電池下部電極２１０および太陽電池下部電極２２０とアモルファスシリコン膜２２０およびアモルファスシリコン膜３２０とが積層された基板１００は、絶縁膜で覆われ、アモルファスシリコン膜の上部のみにコンタクトホールが形成される。続いて、太陽電池上部電極（透明）２３０および指紋センサ上部電極３３０が形成される。つまり、形成されたアモルファスシリコン膜における第一の領域および第二の領域それぞれの面上に、上部配線が成膜されてパターンニングされて上部電極が形成される。これらの上部電極は、コンタクトホールによりアモルファスシリコン膜に接続される。例えば、太陽電池上部電極（透明）２３０は、絶縁膜により太陽電池下部電極２１０と絶縁されているが、コンタクトホールによりアモルファスシリコン膜２２０とは接続されている。また、指紋センサ上部電極３３０は、絶縁膜により指紋センサ下部電極３１０と絶縁されているが、コンタクトホールによりアモルファスシリコン膜３２０とは接続されている。
【００４４】
［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、指紋検出部および太陽電池部の両者とも、基板に配線される下部電極と上部電極との間に、同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んで形成されたものであるので、指紋検出部と太陽電池部とを同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んだ共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することが可能である。その結果、指紋検出部と太陽電池部とをモノシリックに形成しない指紋検出装置と比較して、構造が単純であるために製造工程数を少なくして製造コストを下げることができ、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。具体的には、ＩＣ（集積回路）の製造のような複雑な薄膜プロセス（例えば、イオン注入、不純物拡散、酸化膜形成など）の製造工程を必要とせずに、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。
【００４５】
また、実施例１によれば、アモルファスシリコン膜は、ｐ型領域層と、ｉ型領域層と、ｎ型領域層とを順に積層してなる構造であり、指紋検出部におけるｐ型領域層と太陽電池部におけるｐ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｉ型領域層と太陽電池部におけるｉ型領域層とに同じ材料を用い、指紋検出部におけるｎ型領域層と太陽電池部におけるｎ型領域層とに同じ材料を用いることで形成されたものであるので、指紋検出部と太陽電池部とを構成する材料が同じであるため、１回の工程で異なるデバイスである指紋検出部と太陽電池部とを製作することができ、発電機能を備えた指紋検出装置を安価に提供することが可能である。
【実施例２】
【００４６】
ところで、これまで実施例１に係る指紋検出装置について説明してきたが、この発明は上記した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、実施例２に係る指紋検出装置として、異なる実施例を説明する。
【００４７】
（１）構造について
例えば、実施例１では、指紋検出部３００の上部に、別工程で遮光性の材料を用いて表面保護膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遮光性の材料を用いて表面保護膜を用いなくてもよい。具体的には、図６に示すように、図２に示した表面保護膜（金属）３５０を形成しなくてもよい。
【００４８】
このようにすることで、例えば、その場合、図７に示すように、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０８の工程を省略することが可能である。なお、ここで、図７に示すステップＳ２０１からＳ２０７は、図４におけるステップＳ１０１からＳ１０７までに対応する。その結果、製造工程を少なくして製造コストを低下させることが可能である。なお、図６は、実施例２に係る遮光性保護膜を用いない指紋検出装置の断面構成の一例を示す図であり、図７は、実施例２に係る遮光性保護膜を用いない指紋検出装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００４９】
また、実施例１では、太陽電池上部電極（透明）２３０と指紋センサ上部電極３３０とに別材料を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図８に示すように、太陽電池上部電極２３０と指紋センサ上部電極３３０とに共通する材料を用いてもよい。
【００５０】
このようにすることで、例えば、図９に示すように、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０６およびＳ１０８の工程を省略することが可能である。なお、ここで、図９に示すステップＳ３０１からＳ３０４は、図４におけるステップＳ１０１からＳ１０４までに対応し、図９に示すステップＳ３０６は、図４におけるステップＳ１０７に対応する。その結果、アモルファス層だけでなく、太陽電池上部電極２３０と指紋センサ上部電極３３０とも同時に形成することができ、製造工程を少なくして製造コストを低下させることが可能である。なお、図８は、実施例２に係る共通の上部電極を用いた指紋検出装置の断面構成の一例を示す図であり、図９は、実施例２に係る共通の上部電極を用いた指紋検出装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００５１】
また、実施例１では、太陽電池部２００のアモルファスシリコン膜と、指紋検出部３００のアモルファスシリコン膜とを分離する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらのアモルファスシリコン膜を分離しなくてもよい。
【００５２】
具体的には、図１０に示すように、アモルファスシリコン膜２２０とアモルファスシリコン膜３２０とを分離せずに構成してもよい。ここで、図１０の（ａ）は、図３に示した指紋検出装置の構造において、太陽電池部のアモルファスシリコン膜２２０と指紋検出部のアモルファスシリコン膜３２０とを分離せずに構成したものである。また、図１０の（ｂ）は、図６に示した指紋検出装置の構造において、太陽電池部のアモルファスシリコン膜２２０と指紋検出部のアモルファスシリコン膜３２０とを分離せずに構成したものである。また、図１０の（ｃ）は、図８に示した指紋検出装置の構造において、太陽電池部のアモルファスシリコン膜２２０と指紋検出部のアモルファスシリコン膜３２０とを分離せずに構成したものである。なお、図１０は、実施例２に係るアモルファスシリコン膜を分離しない指紋検出装置を説明するための図である。
【００５３】
また、図１０の（ｄ）は、上記した指紋検出装置をＩＣカードに適用した例である。ここで、同図に示すように、ＩＣカード１１０１において、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池１１０２は、図３に示す太陽電池部２００に対応し、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋センサ１１０３は、図３に示す指紋検出部３００に対応する。指紋センサ１１０３未使用時に太陽電池１１０２が発電した電力を蓄えてＩＣカード１１０１の機能利用時に電力を供給する充電池１１０４と、ＩＣカードの機能の制御と、指紋検出機能および指紋認証機能を制御する制御ＩＣ１１０５とを有する。制御ＩＣ１１０５は、別途製造されたものをフリップチップボンディングやワイヤボンディングなどを用いてハイブリッド形式で組みつけられる。また、太陽電池１１０２と指紋センサ１１０３とが形成されたガラス基板１１０６は、図３に示す基板１００に対応する。
【００５４】
（２）システム構成等
また、本実施例において説明した指紋検出装置の製造方法のうち、半導体プロセス装置が自動的におこなうものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる（例えば、上部電極の形成を手動的に行うなど）。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、図１〜１０）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００５５】
なお、本実施例で説明した指紋検出装置の製造方法は、あらかじめ用意されたプログラムを製造装置（例えば、半導体プロセス装置）の制御部で実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明に係る指紋検出装置、指紋検出装置方法および指紋検出装置プログラムは、搭載された指の伝熱特性に基づいて指紋を検出する指紋検出部とともに、光エネルギーを電力に変換して発電する太陽電池部を同一の基板に備える指紋検出装置に有用であり、特に、指紋検出部と太陽電池部とを同一構造のアモルファスシリコン膜を挟んだ共通する単純な膜構造で実現してモノシリックデバイスとして構成することが可能な指紋検出装置の実現に適する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１に係る指紋検出装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図２】実施例１に係る指紋検出装置を用いたＩＣカードの一例を示す図である。
【図３】実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の断面構成の一例を示す図である。
【図４】実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係る指紋検出装置の指紋検出部および太陽電池部の製造方法の一例を説明するための図である。
【図６】実施例２に係る遮光性保護膜を用いない指紋検出装置の断面構成の一例を示す図である。
【図７】実施例２に係る遮光性保護膜を用いない指紋検出装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施例２に係る共通の上部電極を用いた指紋検出装置の断面構成の一例を示す図である。
【図９】実施例２に係る共通の上部電極を用いた指紋検出装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】実施例２に係るアモルファスシリコン膜を分離しない指紋検出装置を説明するための図である。
【図１１】従来技術に係るＩＣカードを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００  基板
２００  太陽電池部
２１０  太陽電池下部電極
２２０  アモルファスシリコン膜
２２１  ｎ型アモルファスシリコン
２２２  ｉ型アモルファスシリコン
２２３  ｐ型アモルファスシリコン
２３０  太陽電池上部電極（透明）
２４０  絶縁性保護膜（透明）
３００  指紋検出部
３１０  指紋センサ下部電極
３２０  アモルファスシリコン膜
３２１  ｎ型アモルファスシリコン
３２２  ｉ型アモルファスシリコン
３２３  ｐ型アモルファスシリコン
３３０  指紋センサ上部電極
３５０  表面保護膜（金属）
１００１  ＩＣカード
１００２  太陽電池
１００３  指紋センサ
１００４  充電池
１００５  制御ＩＣ
１００６  ガラス基板
１１０１  ＩＣカード
１１０２  太陽電池
１１０３  指紋センサ
１１０４  充電池
１１０５  制御ＩＣ
１１０６  ガラス基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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