(57)【要約】【課題】磨耗などに対する十分な機械的強度を有するとともに、高い検出精度を得ること。【解決手段】温度検出素子１１１上部の凸部領域の表面高さと配線１１３ａおよび配線１１３ｂ上部の凸部領域の表面高さが略同等になるように、温度検出素子１１１の上部に嵩上げ膜１１４を高熱伝導性材料により形成し、温度検出素子１１１、配線１１３ａ〜１１３ｂ、嵩上げ膜１１４および絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃを積層した積層表面の凹部領域を充填して積層表面を平坦化する平坦化膜１１５を低熱伝導性材料によって形成し、その積層表面上に硬質の導電性材料によって表面導電膜１１６を形成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、
前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に高熱伝導性材料により形成された嵩上げ膜と、
前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して該積層表面を平坦化し、かつ、低熱伝導性材料によって形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜により平坦化された積層表面上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜と
を備えたことを特徴とする指紋検出装置。
【請求項２】
前記基板は、透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記嵩上げ膜は、透明性を有する高熱伝導性材料により形成され、前記平坦化膜は、透明性を有する低熱伝導性材料により形成され、前記表面導電膜は、透明性を有する硬質の導電性材料により形成され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】
複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、
前記温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上の前記温度検出素子の上部領域を除いた部分に低熱伝導性材料によって形成された平坦化膜と、
前記積層表面上の温度検出素子の上部領域および前記平坦化膜上に硬質の高熱伝導性材料によって平坦化されて形成された保護膜と
を備えたことを特徴とする指紋検出装置。
【請求項４】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の指紋検出装置。
【請求項５】
前記基板は、透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記平坦化膜は、透明性を有する低熱伝導性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする請求項３に記載の指紋検出装置。
【請求項６】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする請求項５に記載の指紋検出装置。
【請求項７】
複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、
前記温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上に硬質の高熱伝導性材料によって平坦化されて形成された保護膜を備えたことを特徴とする指紋検出装置。
【請求項８】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の指紋検出装置。
【請求項９】
前記基板は、透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする請求項７に記載の指紋検出装置。
【請求項１０】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする請求項９に記載の指紋検出装置。
【請求項１１】
複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、
前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に高熱伝導性材料により形成された嵩上げ膜と、
前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面上に硬質の高熱伝導性材料によって形成された保護膜と
を備えたことを特徴とする指紋検出装置。
【請求項１２】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって平坦化して形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の指紋検出装置。
【請求項１３】
前記基板は、透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記嵩上げ膜は、透明性を有する高熱伝導性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする請求項１１に記載の指紋検出装置。
【請求項１４】
前記保護膜上に硬質の導電性材料によって平坦化して形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする請求項１３に記載の指紋検出装置。
【請求項１５】
複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置の製造方法において、
前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に嵩上げ膜を高熱伝導性材料により形成する嵩上げ膜形成工程と、
前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して該積層表面を平坦化する平坦化膜を低熱伝導性材料によって形成する平坦化膜形成工程と、
前記平坦化膜により平坦化された積層表面上に硬質の導電性材料によって表面導電膜を形成する表面導電膜形成工程と
を含んだことを特徴とする指紋検出装置の製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化膜形成工程は、前記積層表面の凹凸が少なくとも隠れるまで低熱伝導性材料を該積層表面に塗布する塗布工程と、塗布された前記低熱伝導性材料をプリベイクするプリベイク工程と、プリベイクされた前記低熱伝導性材料の領域のうち、前記積層表面の凸部領域の表面高さと略同等の高さより上に塗布された該低熱伝導性材料の領域が感光する条件で露光をおこなう露光工程と、露光された前記低熱伝導性材料の感光部分を現像して除去する現像工程と、除去されずに残った前記積層表面の凹部領域にある前記低熱伝導性材料をポストベイクするポストベイク工程とを含み、前記ポストベイク工程後の前記積層表面とポストベイクされた前記低熱伝導性材料とからなる表面の凹凸差が所定の値以下になるまで前記塗布工程、プリベイク工程、露光工程、現像工程およびポストベイク工程を繰り返すことを特徴とする請求項１５に記載の指紋検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置および指紋検出装置の製造方法に関し、特に、磨耗などに対する十分な機械的強度を有するとともに、高い検出精度を得ることができる指紋検出装置および指紋検出装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指紋を用いて個人の認証をおこなう場合には、その個人の指紋画像を光学的に取得して、あらかじめ登録された各個人の指紋画像と照合することが一般的であった。
【０００３】
この光学的に指紋画像を取得する方式では、塵埃や汚れに対して脆弱であり、かつ装置の小型化が難しいという欠点がある。このため、指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を取得する伝熱式の指紋検出装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この従来技術では、温度を検出する複数の検出部材を加熱し、各検出部材の温度変化を供給熱量と比較して熱損失を測定し、その熱損失に基づいて指紋画像を形成する。また、この指紋検出装置は、内部の温度検出素子や配線などを破壊などから保護するために、最上部の表面に保護層を設けている。保護層は、検出対象である指への熱伝導を妨げないように十分に薄く形成される。
【０００５】
また、最近では、このような指紋検出装置を透明性の材料で構成し、携帯電話、ノートブックコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の情報機器のディスプレイ上に配設することもおこなわれるようになってきている。
【０００６】
【特許文献１】
特表平１１−５０３３４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の指紋検出装置では、保護層を薄く形成したことにより、磨耗などに対する指紋検出面の機械的強度が低下し、保護層としての機能を維持できなくなるという問題があった。
【０００８】
これを解決するために、保護層を厚く形成したとしても、指紋検出面の機械的強度は向上するものの、検出素子と検出対象の指との間隔が大きくなって温度検出素子と指との間の熱伝導が悪化し、十分な検出精度が得られなくなるという問題があった。
【０００９】
さらに、指紋検出装置を情報機器のディスプレイ上に設置する場合などには、指紋検出装置を透明性の材料で構成する必要があるが、従来の透明化された指紋検出装置は、上記のような問題をそのまま抱えているため、高い検出精度と十分な機械的強度を併せ持つことができず、実用化を妨げていた。
【００１０】
この発明は、上述した問題（課題）を解消するためになされたものであり、磨耗などに対する十分な機械的強度を有するとともに、高い検出精度を得ることができる指紋検出装置および指紋検出装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１に係る指紋検出装置は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に高熱伝導性材料により形成された嵩上げ膜と、前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して該積層表面を平坦化し、かつ、低熱伝導性材料によって形成された平坦化膜と、前記平坦化膜により平坦化された積層表面上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る指紋検出装置は、請求項１の発明において、前記基板は、石英、ガラス、サファイア等の透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、ポリシリコン、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅等の感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記嵩上げ膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ等の透明性を有する高熱伝導性材料により形成され、前記平坦化膜は、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）等の透明性を有する低熱伝導性材料により形成され、前記表面導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に係る指紋検出装置は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、前記温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上の前記温度検出素子の上部領域を除いた部分に低熱伝導性材料によって形成された平坦化膜と、前記積層表面上の温度検出素子の上部領域および前記平坦化膜上に硬質の高熱伝導性材料によって平坦化されて形成された保護膜とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に係る指紋検出装置は、請求項３の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る指紋検出装置は、請求項３の発明において、前記基板は、石英、ガラス、サファイア等の透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、ポリシリコン、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅等の感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ等の透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記平坦化膜は、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、ＳＯＧ等の透明性を有する低熱伝導性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素等の透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に係る指紋検出装置は、請求項５の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に係る指紋検出装置は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、前記温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上に硬質の高熱伝導性材料によって平坦化されて形成された保護膜を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に係る指紋検出装置は、請求項７の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に係る指紋検出装置は、請求項７の発明において、前記基板は、石英、ガラス、サファイア等の透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、ポリシリコン、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅等の感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ等の透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素等の透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に係る指紋検出装置は、請求項９の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１１に係る指紋検出装置は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置において、前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に高熱伝導性材料により形成された嵩上げ膜と、前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面上に硬質の高熱伝導性材料によって形成された保護膜とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１２に係る指紋検出装置は、請求項１１の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって平坦化して形成された表面導電膜をさらに備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１３に係る指紋検出装置は、請求項１１の発明において、前記基板は、石英、ガラス、サファイア等の透明性材料により形成され、前記温度検出素子は、ポリシリコン、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅等の感温半導体または測温抵抗体により微小および／または細線パターンとして形成され、前記配線は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ等の透明性を有する導電性材料により形成され、前記絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する絶縁性材料により形成され、前記嵩上げ膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ等の透明性を有する高熱伝導性材料により形成され、前記保護膜は、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素等の透明性を有する硬質の高熱伝導性材料により形成されることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１４に係る指紋検出装置は、請求項１３の発明において、前記保護膜上に硬質の導電性材料によって平坦化して形成された表面導電膜をさらに備え、前記表面導電膜は、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン等の透明性を有する硬質の導電性材料により形成されることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１５に係る指紋検出装置の製造方法は、複数の温度検出素子、各温度検出素子に通電する配線および絶縁膜を基板上に積層して指を載置する検出面を形成し、前記検出面に指が載置された際に指紋の山部と谷部の伝熱特性の差に基づいて指紋画像を検出する指紋検出装置の製造方法において、前記温度検出素子上部の凸部領域の表面高さが前記配線上部の凸部領域の表面高さと略同等になるように該温度検出素子の上部に嵩上げ膜を高熱伝導性材料により形成する嵩上げ膜形成工程と、前記温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して該積層表面を平坦化する平坦化膜を低熱伝導性材料によって形成する平坦化膜形成工程と、前記平坦化膜により平坦化された積層表面上に硬質の導電性材料によって表面導電膜を形成する表面導電膜形成工程とを含んだことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１６に係る指紋検出装置の製造方法は、請求項１５の発明において、前記平坦化膜形成工程は、前記積層表面の凹凸が少なくとも隠れるまで低熱伝導性材料を該積層表面に塗布する塗布工程と、塗布された前記低熱伝導性材料をプリベイクするプリベイク工程と、プリベイクされた前記低熱伝導性材料の領域のうち、前記積層表面の凸部領域の表面高さと略同等の高さより上に塗布された該低熱伝導性材料の領域が感光する条件で露光をおこなう露光工程と、露光された前記低熱伝導性材料の感光部分を現像して除去する現像工程と、除去されずに残った前記積層表面の凹部領域にある前記低熱伝導性材料をポストベイクするポストベイク工程とを含み、前記ポストベイク工程後の前記積層表面とポストベイクされた前記低熱伝導性材料とからなる表面の凹凸差が所定の値以下になるまで前記塗布工程、プリベイク工程、露光工程、現像工程およびポストベイク工程を繰り返すことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る指紋センサおよび指紋センサの製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る指紋検出装置の構成を示す図である。同図に示すように、この指紋検出装置１は、指紋画像を検出する指紋検出部１０と、信号処理をおこなう信号処理部２０と、指紋検出部１０の配線に電圧を印加する駆動部２１とを有する。
【００２９】
ここで、この指紋検出装置１は、熱伝導方式による指紋検出装置である。具体的には、指紋検出部１０の検出面１１の下部にマトリックス状に複数のヒーターと複数の温度センサとを形成し、ヒータをラインごとに順次加熱して、その直後の温度上昇を複数の温度センサで検出して指紋画像を得るようにしたものである。
【００３０】
すなわち、指の凸部が温度センサ上に存在する場合、ヒータによって与えられた熱が凸部に大きく流出し、指の凸部が温度センサ上に存在しない場合には、熱伝導性の低い空気層を介しているため、ヒータによって与えられた熱が指に流出しにくくなり、この熱の流出の大小に基づいた温度差を温度センサが検出することによって、指の凹凸、つまり指紋を検出することになる。
【００３１】
次に、図１に示した指紋検出装置１の構造についてさらに具体的に説明する。図２は、図１に示した指紋検出部１０の正面および断面構造を示す図である。この正面図では、断面図に示している絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、平坦化膜１１５および表面導電膜１１６は簡略化のため図示していない。ここでは、指紋検出部１０を薄膜のパターニングプロセスにより形成する場合について説明する。
【００３２】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ、嵩上げ膜１１４、平坦化膜１１５および表面導電膜１１６を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項１または請求項２の同一名称の各構成部材に対応する。
【００３３】
この指紋検出部１０では、まず、基板１００上に温度検出素子１１１が配設される。温度検出素子１１１は、温度を検出する温度センサとして機能するとともに、検出面１１を加熱するヒータとしての機能をも有する抵抗素子である。なお、指紋のピッチが数百μｍ程度であることを考慮し、隣接する各温度検出素子１１１間のピッチは５０〜１００μｍ程度にしている。また、温度検出素子１１１の厚さは、０．１μｍ〜０．５μｍ程度である。
【００３４】
配線１１３ａおよび配線１１３ｂは、温度検出素子１１１に通電するための配線であり、Ｌ字型の温度検出素子１１１の端部と接続される。したがって、温度検出素子１１１は、配線１１３ａおよび配線１１３ｂにより信号処理部２０および駆動部２１と接続される。配線１１３ａおよび配線１１３ｂの厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。また、絶縁膜１１２ａの厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。
【００３５】
配線１１３ａを形成する際には、配線１１３ａを形成するのと同一の工程で嵩上げ膜１１４を形成する。同一の工程で嵩上げ膜１１４を形成することにより、配線１１３ａの表面高さと嵩上げ膜１１４の表面高さとをほぼ同等とすることができる（断面Ｂ−Ｂ’参照。）。また、この嵩上げ膜１１４は、温度検出素子１１１により発生した熱を効率的に検出面１１に伝達する役割を有する。嵩上げ層の厚さは、配線１１３ａと同じく、０．５μｍ〜１μｍ程度である。
【００３６】
表面高さがほぼ同等にされた配線１１３ａおよび嵩上げ膜１１４上に、絶縁膜１１２ｂを介して配線１１３ｂが形成され、配線１１３ｂの上部には検出面１１との電気的導通を防止する絶縁膜１１２ｃが形成される。ここで、嵩上げ膜１１４上部の絶縁膜１１２ｃの表面高さと配線１１３ａおよび配線１１３ｂ上部の絶縁膜１１２ｃの表面高さとはほぼ同等となっている（断面Ｂ−Ｂ’および断面Ｃ−Ｃ’参照。）。絶縁膜１１２ｂおよび絶縁膜１１２ｃの厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。
【００３７】
なお、ここでは、嵩上げ膜１１４を配線１１３ａと同一の工程で形成することとしたが、嵩上げ膜１１４を配線１１３ｂと同一の工程で形成してもよい。また、配線１１３ａまたは配線１１３ｂを形成する工程とは別材料・別工程で嵩上げ膜１１４を形成し、配線１１３ａまたは配線１１３ｂの表面高さと嵩上げ膜１１４の表面高さとをほぼ同等とするようにしてもよい。
【００３８】
絶縁膜１１３ｃの凹部領域には平坦化膜１１５が形成され、凹凸が平坦化される。この平坦化膜１１５は、熱伝導率が小さい材料で形成され、個々の温度検出素子１１１から発生する熱が自身上部領域のみ加熱し、隣接する温度検出素子１１１の上部領域へ拡散するのを抑制し、指紋の検出精度を向上させる役割を有している。平坦化膜１１５の厚さは、１〜４μｍ程度である。
【００３９】
さらに、平坦化膜１１５により平坦化された表面には、静電気等による指紋検出装置１の破壊を防止するため、硬質の導電性材料により表面導電膜１１６が形成され、外部に放電することによって静電気が除去される。また、表面導電膜１１６を静電容量型生体検知回路の電極の一つとすることにより、シリコンなどによって偽造された偽造指を本物と見分ける生体検知機能を追加することもできる。ここで、表面導電膜１１６の厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。
【００４０】
この指紋検出部１０の各構成部を形成する場合には、以下のような材料を用いる。まず、基板１００には、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、数十μｍ以上の酸化膜が付いたシリコンウェハなどが用いられる。
【００４１】
温度検出素子１１１は、室温近傍において、抵抗温度係数が大きく、抵抗値が数キロオーム程度の材料を用いるのが好ましい。具体的には、温度変化を電流変化で検出する感温半導体や、温度変化を抵抗変化で検出する測温抵抗体等の温度検出が可能な材料が用いられ、感温半導体の例としては、ポリシリコンなどが、測温抵抗体の例としては、ポリシリコン（好ましくは、不純物濃度を調整して、その抵抗値を数キロオームとしたもの。）、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅などが挙げられる。ここで、ポリシリコンは、感温半導体あるいは測温抵抗体として用いることができる。以下に説明する他の実施の形態でも同様である。
【００４２】
配線１１３ａおよび配線１１３ｂを形成する材料は、それらが発する熱による指紋検出精度の低下を防ぐため、温度検出素子１１１の抵抗値よりも２桁以上小さい配線抵抗値となるものが好ましい。具体的には、配線１１３ａおよび配線１１３ｂには、アルミニウム、銅、金、銀、白金、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの導電性材料が用いられる。また、嵩上げ膜１１４にも同様の材料が用いられ、これについては、高熱伝導性膜として機能する。
【００４３】
絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃには、酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化タンタル、酸化アルミニウムなどの絶縁性材料が用いられる。
【００４４】
平坦化膜１１５には、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、ＳＯＧ（塗布ガラス材料、Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）などの低熱伝導性材料が用いられる。平坦化膜１１５の材料として、感光性のポリベンゾオキサゾールや感光性のＳＯＧなどの材料を選択した場合には、それを絶縁膜１１２ｃ上に厚く塗布し、露光・現像処理によって不要部分を除去することによって平坦化膜１１５を形成する。
【００４５】
また、感光性のないポリイミドやＳＯＧなどを選択した場合でも、フォトリソグラフィおよびエッチング工程によってパターニングをおこなうことで、平坦化膜１１５を形成することができる。
【００４６】
表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ニッケル、チタン、ニッケル−リン系メッキ、導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質の導電性材料が用いられる。
【００４７】
特に、この指紋検出装置１を情報機器などのディスプレイ上に配設する場合には、指紋検出部１０全体を透明化するために、以下のような材料を用いる。まず、基板１００には、石英、ガラス、サファイアなどの透明性材料が用いられる。
【００４８】
また、温度検出素子１１１には、温度変化を電流変化で検出する感温半導体や、温度変化を抵抗変化で検出する測温抵抗体等の温度検出が可能な材料が用いられ、感温半導体の例としては、ポリシリコンなどが、測温抵抗体の例としては、ポリシリコン（好ましくは、不純物濃度を調整して、その抵抗値を数キロオームとしたもの。）、窒化タンタル、窒化クロム、ニッケル、白金、銅などが挙げられる。ここで、ポリシリコンは、感温半導体あるいは測温抵抗体として用いることができる。以下に説明する他の実施の形態でも同様である。
【００４９】
ポリシリコンは、厚さが０．５μｍで褐色透明性材料であるが、幅５μｍ、長さ２０μｍ程度の微小・細線パターンとして５０μｍ〜１００μｍ程度のピッチで２次元的に配置することにより、指紋検出部１０の透明性を確保することができる。他の不透明性材料の場合も、微小パターン、細線パターンとして形成することで同様に指紋検出部１０の透明性を確保することができる。
【００５０】
配線１１３ａおよび配線１１３ｂには、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯなどの透明性の導電性材料が用いられる。また、嵩上げ膜１１４にも、同様の材料が用いられ、これについては、高熱伝導性膜として機能する。絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃには、透明性の非導電性材料である酸化珪素、窒化珪素、ダイヤモンド、非導電性ダイヤモンドライクカーボンなどが用いられる。
【００５１】
平坦化膜１１５には、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、ＳＯＧなどの透明性の低熱伝導性材料が用いられる。表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの透明性の硬質の導電性材料が用いられる。
【００５２】
次に、図１に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。図３は、図１に示した指紋検出部１０の製造工程を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、温度検出素子１１１が基板１００上に成膜・形成される（ステップＳ３０１）。
【００５３】
続いて、基板１００および温度検出素子１１１上に絶縁膜１１２ａが成膜・形成される（ステップＳ３０２）。なお、この工程の中には、配線１１３ａを温度検出素子１１１に接続するために、絶縁膜１１２ａにコンタクトホールを形成する工程も含む。
【００５４】
そして、配線１１３ａと嵩上げ膜１１４とを同一材料・同一工程で成膜・形成し、配線１１３ａと温度検出素子１１１とを接続する（ステップＳ３０３）。その後、絶縁膜１１２ｂを成膜・形成するが（ステップＳ３０４）、ここでは、配線１１３ｂを温度検出素子１１１に接続するために、絶縁膜１１２ａおよび絶縁膜１１２ｂにコンタクトホールを形成しておく。
【００５５】
続いて、配線１１３ｂを成膜・形成し、温度検出素子１１１と配線１１３ｂとを接続する（ステップＳ３０５）。そして、絶縁膜１１２ｂおよび配線１１３ｂ上に絶縁膜１１２ｃの成膜・形成をおこなう（ステップＳ３０６）。
【００５６】
絶縁膜１１２ｃの形成後は、絶縁膜１１２ｃの凹凸を平坦化するために、絶縁膜１１２ｃの凹部に平坦化膜の成膜・形成をおこなう（ステップＳ３０７）。そして最後に、表面導電膜１１６を成膜・形成し（ステップＳ３０８）、指紋検出部１０の製造工程が終了する。
【００５７】
次に、図３に示した指紋検出部１０の平坦化膜１１５の形成工程について説明する。図４は、図３に示した指紋検出部１０の平坦化膜１１５の形成工程を示すフローチャートであり、図５は、図３に示した指紋検出部１０の平坦化膜１１５の形成工程の概念を示す図である。ここでは、絶縁膜１１２ｃの形成が終了した後の工程について説明をおこなう。
【００５８】
図４に示すように、まず、絶縁膜１１２ｃ上に平坦化膜１１５を形成する感光性材料を表面に凹凸がなくなるように厚く（１０数μｍ程度）塗布し（ステップＳ４０１）、感光性材料を仮硬化させるためにプリベイクをおこなう（ステップＳ４０２）。図５（ａ）には、塗布した感光性材料の状態が示されている。
【００５９】
そして、塗布した感光性材料全面に対し、嵩上げ膜１１４上部にある絶縁膜１１２ｃの、凸部領域の表面高さとほぼ同等の高さよりも上に塗布された感光性材料の領域が感光する露光条件で露光をおこなう（ステップＳ４０３）。図５（ｂ）には、塗布された感光性材料に対して露光をおこなっている状態が示されている。
【００６０】
続いて、現像液を用いて現像をおこない、感光した感光性材料の領域を除去する（ステップＳ４０４）。図５（ｃ）には、感光した感光性材料の領域が除去された状態が示されている。その後、ポストベイクをおこない、感光性材料を硬化させる（ステップＳ４０５）。図５（ｄ）には、感光性材料がポストベイクにより硬化された状態が示されている。
【００６１】
図５（ｄ）に示すように、ポストベイクをおこなうと、感光性材料が焼き締まって、その厚さがポストベイク以前の６０〜８０％程度となる。そのため、絶縁膜１１２ｃの凸部領域表面と感光性材料表面との凹凸がなくなるまで、上記の処理を繰り返す。
【００６２】
具体的には、絶縁膜１１２ｃの凸部領域表面と感光性材料表面との間の凹凸差が、許容しうる凹凸差以下であるかどうかを調べる（ステップＳ４０６）。そして、凹凸差が許容しうる凹凸差よりも大きい場合には（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、ステップＳ４０１に戻り、ステップＳ４０１からステップＳ４０６の工程を再度おこなう。凹凸差が許容しうる凹凸差よりも小さい場合には（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）、平坦化膜の形成工程を終了する。
【００６３】
たとえば、ポストベイクによりそれ以前の厚さの７０％にまで収縮する感光性材料を用いて、凹凸差が２μｍの絶縁膜１１２ｃを平坦化する場合には、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までの一回目の工程で、凹凸差が２×（１−０．７）＝０．６μｍにまで減少する。
【００６４】
２回目の工程では、０．６×（１−０．７）＝０．１８μｍ、３回目の工程では、０．１８×（１−０．７）＝０．０５４μｍ、４回目の工程では、０．０５４×（１−０．７）＝０．０１６２μｍとなり、数回の工程をおこなうことで、凹凸差を１０分の１以下にまで容易に減少させることができる。
【００６５】
また、この方法によれば、絶縁膜１１２ｃの凹部に感光性材料を充填して凹凸を平坦化する際に、パターニングのためのフォトマスクを必要としないので、平坦化膜１１５の形成工程を簡略化することができる。
【００６６】
さらに、この方法では、ＭＰ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理やＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理を必要とせずに、平坦化された表面を得ることができるため、製造コストを引き下げることができる。
【００６７】
次に、図１に示した信号処理部２０内に設けられる検出回路の構成について説明する。図６は、図１に示した信号処理部２０内に設けられる検出回路の回路構成の一例を示す図である。
【００６８】
図６において、検知回路２２は、指紋検出部１０内に設けられた温度センサの役割を果たす各温度検出素子１１１から温度に関するデータを受け取って温度を検知する回路である。具体的には、各温度検出素子１１１を繋ぐ垂直方向（列方向）に延びた２５６本の配線１１３ａと、水平方向（行方向）に延びた２５６本の配線１１３ｂとを介して温度に関するデータを受け取る。なお、図６に示したＩＶアンプおよび差動アンプなどの回路は、温度信号を変換、増幅、ラッチする回路である。
【００６９】
加熱および温度検出は、信号処理部２０によっていずれかの行を選択し、駆動部２１によってこの選択した行の温度検出素子１１１に所定電圧を印加することで行う。また、この選択する行を順次切り替え走査していくことで、全ての温度検出素子１１１について同様の加熱、温度検出を行うことができる。
【００７０】
なお、加熱、温度検出を１行ずつ行っているのは、温度信号をラッチする検知回路２２を各列毎にしか設けていないからである。このラッチする回路部を各行各列毎に設ければ、全ての温度検出素子１１１について一斉に加熱し、温度検出することができる。信号処理部２０は、検知回路２２以外に指紋のパターンを検出して指紋画像を生成する処理部を有する。
【００７１】
ここで、指紋検出装置１を用いた指紋の検出概念について説明する。まず、認証者が検出面１１に指を載置して所定の検出開始操作を行うと、駆動部２１は、配線１１３ａおよび配線１１３ｂを介して温度検出素子１１１のそれぞれに所定電圧を印加し、各温度検出素子１１１をそれぞれ発熱させる。これによって、検出面１１には指紋の形状（パターン）に対応した温度分布が生じる。
【００７２】
この場合、指紋の谷部では、皮膚と検出面１１との間に断熱体である空気が介在しており、両者が直接接触することはないので、温度検出素子１１１によって発生した熱が検出面１１から皮膚へと逃げにくく、温度検出素子１１１近傍の温度が高くなる。
【００７３】
これに対して、指紋の山部では、皮膚が検出面１１と直接的に接触するため、検出面１１から皮膚へと熱が逃げやすいので、温度検出素子１１１近傍の温度が低下する。特に、本実施の形態１では、検出面１１が平坦であるため、皮膚との接触が確実なものとなり、検出面１１から指への熱伝導が良好になる。
【００７４】
このようにして、検出面１１に温度分布が生じると、信号処理部２０は、この温度分布を計測する。具体的には、駆動部２１が配線１１３ａおよび配線１１３ｂを介して各温度検出素子１１１に所定電圧を印加した際に流れる電流値を、信号処理部２０が計測することによって温度を検出する。さらに、このようにして得た温度分布をもとに指紋画像を生成する。
【００７５】
上述してきたように、本実施の形態１では、温度検出素子１１１の上部に嵩上げ膜１１４を高熱伝導性材料により形成し、かつ、低熱伝導性材料により平坦化膜１１５を形成して絶縁膜１１２ｃの凹凸を平坦化し、その上部に硬質の表面導電膜１１６を形成することとしたので、磨耗などに対する指紋検出部１０の機械的強度を維持するとともに、指紋の検出精度を向上させることができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１では、平坦化膜１１５を形成して検出面１１を平坦化する場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、それ以外の構造で平坦化をおこなうこともできる。そこで、本実施の形態２では、平坦化膜１１５および保護膜１１７を形成し、検出面１１を平坦化する場合について説明する。以降、上記実施の形態１と同様の部分については同一の符号を附すこととし、簡単な説明にとどめる。
【００７７】
まず、本実施の形態２に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図７は、本実施の形態２に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。図示しない正面図は、図２において、嵩上げ膜１１４がなく、温度検出素子１１１の上部領域以外の部分に平坦化膜１１５があるものとなる（表面導電膜１１６は省略している。）。図７に示す断面構造は、その正面図において、図２の線Ａ−Ａ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【００７８】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）、平坦化膜１１５、表面導電膜１１６および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項３〜６の同一名称の各構成部材に対応する。
【００７９】
この指紋検出部１０では、基板１００上に温度検出素子１１１、配線１１３ａおよび配線１１３ｂを、絶縁膜１１２ａおよび絶縁膜１１２ｂを介して積層し、最上部に絶縁膜１１２ｃを形成する。
【００８０】
そして、温度検出素子１１１の上部領域以外の絶縁膜１１２ｃ上に、低熱伝導性材料により平坦化膜１１５を形成する。この平坦化膜１１５は、個々の温度検出素子１１１から発生する熱が自身上部領域のみ加熱し、隣接する温度検出素子１１１の上部領域へ拡散するのを抑制する役割を有する。
【００８１】
温度検出素子１１１上部の絶縁膜１１２ｃおよび平坦化膜１１５上には、硬質の高熱伝導性材料により保護膜１１７が形成される。この保護膜は、温度検出素子１１１で発生した熱を、検出面１１に効率よく伝達する役割を担っている。さらに、保護膜１１７の表面には、硬質の導電性材料により表面導電膜１１６が形成される。
【００８２】
具体的には、保護膜１１７は、導電性ダイヤモンドライクカーボン、非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの材料により形成される。また、表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ニッケル、チタン、ニッケル−リン系メッキ、導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質の導電性材料が用いられる。
【００８３】
特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、保護膜１１７に、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの透明かつ高熱伝導性の硬質材料が用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。
【００８４】
また、この場合の表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの透明性の硬質導電性材料が用いられる。表面導電膜１１６の厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。他の構成要素の材料および厚みは、実施の形態１で示したものと同様である。
【００８５】
次に、図７に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。図８は、図７に示した指紋検出部１０の製造工程を示すフローチャートである。ここで、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０６までは、嵩上げ膜１１４の形成が不要であることを除いて、実施の形態１の図３で示したステップＳ３０１〜ステップＳ３０６の工程と同様であるので、説明を省略する。
【００８６】
同図に示すように、ステップＳ８０６で絶縁膜１１２ｃを形成した後、温度検出素子１１１の上部領域以外の絶縁膜１１２ｃ上に、低熱伝導性材料により平坦化膜１１５を成膜・形成する（ステップＳ８０７）。そして、温度検出素子１１１上部の絶縁膜１１２ｃと平坦化膜１１５上に、硬質の高熱伝導性材料により保護膜１１７を成膜する（ステップＳ８０８）。
【００８７】
続いて、ＭＰ処理またはＣＭＰ処理により保護膜１１７表面の研磨をおこない、表面の凹凸を平坦化して保護膜１１７を形成する（ステップＳ８０９）。そして最後に、平坦化された保護膜１１７上に、硬質材料により表面導電膜１１６を成膜・形成し（ステップＳ８１０）、指紋検出部１０の製造工程を終了する。
【００８８】
上述してきたように、本実施の形態２では、低熱伝導性材料により平坦化膜１１５を温度検出素子１１１の上部領域を除いた部分に形成し、温度検出素子１１１の上部領域および平坦化膜１１５上に保護膜１１７を形成して積層表面を平坦化し、その上に硬質の表面導電膜１１６を平坦に形成することとしたので、高い機械的強度を有するとともに、低熱伝導性の平坦化膜１１５および高熱伝導性の保護膜１１７の働きにより高い検出精度を有する指紋検出部１０を得ることができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【００８９】
（実施の形態３）
ところで、上記実施の形態２では、保護膜１１７上に表面導電膜１１６を形成することとしたが、保護膜１１７を導電性材料で形成することにより、表面導電膜１１６を不要とすることができる。そこで、本実施の形態３では、実施の形態２における指紋検出部１０の保護膜１１７を、導電性材料で形成した場合について説明する。
【００９０】
まず、本実施の形態３に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図９は、本実施の形態３に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。実施の形態２の断面図との相違点は、表面導電膜１１６がない点のみであるので、図示しない正面図は、実施の形態２で説明したものと同様のものとなる。図９に示す断面構造は、その正面図において、図２の線Ａ−Ａ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【００９１】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）、平坦化膜１１５および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項３または請求項５の同一名称の各構成部材に対応する。
【００９２】
この指紋検出部１０では、保護膜１１７が高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質材料により形成される。特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、透明性および高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどが用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。他の構成要素の材料および厚みは、実施の形態２で説明したものと同様のものとなる。
【００９３】
次に、図９に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。この指紋検出部１０には表面導電膜１１６がないので、その製造工程は、図８のステップＳ８１０がない場合とほぼ同様になる。
【００９４】
すなわち、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０７まで図８と同一の工程で平坦化膜１１５までを形成し、続いて、高熱伝導性を有する硬質の導電性材料により保護膜１１７を成膜し（ステップＳ８０８に相当する）、その後、保護膜１１７表面をＭＰ処理またはＣＭＰ処理により研磨して平坦化された保護膜１１７を形成し（ステップＳ８０９に相当する）、指紋検出部１０の製造工程を終了する。
【００９５】
上述してきたように、本実施の形態３では、保護膜１１７を硬質の導電性材料により平坦化して形成することとしたので、表面導電膜１１６を形成する必要がなくなり、高い検出精度を有し、かつ、検出面１１が平坦化された指紋検出部１０を簡易かつ短時間で形成することができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【００９６】
（実施の形態４）
ところで、上記実施の形態２および３では、温度検出素子１１１の上部領域以外の部分に低熱伝導性の材料により平坦化膜１１５を形成することとしたが、温度検出素子１１１から検出面１１までの厚さが比較的薄く、温度検出素子１１１から発した熱の大部分が検出面１１に伝達するような場合には、平坦化膜１１５を形成しなくとも高い検出精度を維持することができる。
【００９７】
そこで、本実施の形態４では、平坦化膜１１５を形成しないで、指紋検出部１０を形成する場合について説明する。まず、本実施の形態４に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図１０は、本実施の形態４に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。図示しない正面図は、図２において嵩上げ膜１１４がないものと同様のものとなる（表面導電膜１１６および保護膜１１７は省略している。）。図１０に示す断面構造は、その正面図において、図２の線Ａ−Ａ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【００９８】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）、表面導電膜１１６および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項７〜１０の同一名称の各構成部材に対応する。
【００９９】
この指紋検出部１０は、基板１００上に温度検出素子１１１、配線１１３ａおよび配線１１３ｂを、絶縁膜１１２ａおよび絶縁膜１１２ｂを介して積層し、最上部に絶縁膜１１２ｃを形成する。そして、絶縁膜１１２ｃ上に、硬質の高熱伝導性材料により平坦化された保護膜１１７を形成する。さらに、保護膜１１７上には、表面導電膜１１６を形成する。
【０１００】
保護膜１１７は、導電性ダイヤモンドライクカーボン、非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの材料により形成される。また、表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ニッケル、チタン、ニッケル−リン系メッキ、導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質の導電性材料が用いられる。
【０１０１】
特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、保護膜１１７に、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの透明かつ高熱伝導性の硬質材料が用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。
【０１０２】
また、この場合の表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの透明性の硬質導電性材料が用いられる。表面導電膜１１６の厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。他の構成要素の材料および厚みは、実施の形態１で示したものと同様である。
【０１０３】
ここで、温度検出素子１１１と検出面１１との距離は、隣り合う各温度検出素子１１１間の距離の１０分の１程度であり、各温度検出素子１１１から発生した熱の大部分が自身上部の検出面１１に伝達されるため、低熱伝導性材料により形成された平坦化膜１１５がなくとも検出精度の大幅な低下は生じない。
【０１０４】
次に、図１０に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。この指紋検出部１０は平坦化膜１１５がないので、その製造工程は図８のステップＳ８０７がない場合とほぼ同様になる。
【０１０５】
すなわち、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０６まで図８と同一の工程で絶縁膜１１２ｃまでを形成し、続いて、高熱伝導性を有する硬質材料により保護膜１１７を成膜する（ステップＳ８０８に相当する）。その後、保護膜１１７表面をＭＰ処理またはＣＭＰ処理により研磨して平坦化された保護膜１１７を形成し（ステップＳ８０９に相当する）、最後に硬質材料により表面導電膜１１６を成膜・形成して（ステップＳ８１０に相当する）、指紋検出部１０の製造工程を終了する。
【０１０６】
上述してきたように、本実施の形態４では、温度検出素子１１１から検出面１１までの厚みが比較的薄く形成される場合に、平坦化膜１１５を形成せずに、平坦化された保護膜１１７を高熱伝導性材料により形成し、その上部に硬質材料により平坦化された表面導電膜１１６を形成することとしたので、指紋の検出精度および機械的強度を維持しつつ、製造工程を簡略化して、検出面１１が平坦化された指紋検出部１０を形成することができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【０１０７】
（実施の形態５）
ところで、上記実施の形態４では、保護膜１１７上に表面導電膜１１６を形成することとしたが、保護膜１１７を導電性材料で形成することにより、表面導電膜１１６を不要とすることができる。そこで、本実施の形態５では、実施の形態４に係る指紋検出部１０の保護膜１１７を、導電性材料で形成した場合について説明する。
【０１０８】
まず、本実施の形態５に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図１１は、本実施の形態５に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。実施の形態４の断面図との相違点は、表面導電膜１１６がない点のみであるので、図示しない正面図は、実施の形態４で説明したものと同様のものとなる。図１１の断面構造は、その正面図において、図２の線Ａ−Ａ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【０１０９】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項７または請求項９の同一名称の各構成部材に対応する。
【０１１０】
この指紋検出部１０では、保護膜１１７が高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質材料により平坦化して形成される。特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、透明性および高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどが用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。他の構成要素の材料は、実施の形態４で説明したものと同様のものとなる。
【０１１１】
ここでも、実施の形態４と同様に、温度検出素子１１１と検出面１１との距離は、隣り合う各温度検出素子１１１間の距離の１０分の１程度であり、各温度検出素子１１１から発生した熱の大部分が自身上部の検出面１１に伝達されるため、低熱伝導性材料により形成された平坦化膜１１５がなくとも検出精度の大幅な低下は生じない。
【０１１２】
次に、図１１に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。この指紋検出部１０には平坦化膜１１５および表面導電膜１１６がないので、その製造工程は、図８のステップＳ８０７およびステップＳ８１０がない場合とほぼ同様になる。
【０１１３】
すなわち、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０６まで図８と同一の工程で絶縁膜１１２ｃまでを形成し、続いて、高熱伝導性を有する硬質の導電性材料により保護膜１１７を成膜し（ステップＳ８０８に相当する）、最後に、保護膜１１７表面をＭＰ処理またはＣＭＰ処理により研磨して平坦化された保護膜１１７を形成して（ステップＳ８０９に相当する）、指紋検出部１０の製造工程を終了する。
【０１１４】
上述してきたように、本実施の形態５では、温度検出素子１１１から検出面１１までの厚みが比較的薄く形成される場合に、平坦化膜１１５を形成せず、かつ、保護膜１１７を硬質の導電性を有する高熱伝導性材料によって平坦化して形成することとしたので、平坦化膜１１５および表面導電膜１１６を形成する必要がなくなり、製造工程をさらに簡略化して、指紋の検出精度および機械的強度を維持した指紋検出部１０を形成することができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【０１１５】
（実施の形態６）
ところで、上記実施の形態１、２および４では、表面導電膜１１６を形成する土台となる表面をまず平坦化して、その後、その表面上に表面導電膜１１６を形成することとしたが、その表面の平坦化をおこなわなず、凹凸のある表面上に表面導電膜１１６を平坦化して形成してもよい。そこで、本実施の形態６では、凹凸のある表面上に表面導電膜１１６を平坦化して形成する場合について説明する。
【０１１６】
まず、本実施の形態６に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図１２は、本実施の形態６に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。図示しない正面図は、図２と同様のものとなる（表面導電膜１１６および保護膜１１７は省略している。）。図１２の断面構造は、その正面図において、図２の線Ｂ−Ｂ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【０１１７】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）、表面導電膜１１６および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項１１〜１４の同一名称の各構成部材に対応する。
【０１１８】
この指紋検出部１０では、まず、基板１００上に温度検出素子１１１、配線１１３ａおよび配線１１３ｂを、絶縁膜１１２ａおよび絶縁膜１１２ｂを介して積層し、最上部に絶縁膜１１２ｃを形成する。
【０１１９】
配線１１３ａを形成する際には、配線１１３ａを形成するのと同一の工程で嵩上げ膜１１４を形成し、配線１１３ａの表面高さと嵩上げ膜１１４の表面高さとをほぼ同等とする。なお、ここでは、嵩上げ膜１１４を配線１１３ａと同一の工程で形成することとしたが、嵩上げ膜１１４を配線１１３ｂと同一の工程で形成してもよい。また、配線１１３ａまたは配線１１３ｂを形成する工程とは別工程で嵩上げ膜１１４を形成してもよい。
【０１２０】
絶縁膜１１２ｃ上には、高熱伝導性を有する硬質材料により保護膜１１７が形成される。そして、保護膜１１７上には、表面導電膜１１６が硬質の導電性材料により平坦化されて形成される。
【０１２１】
この表面導電膜１１６を形成する際には、保護膜１１７凹部領域幅の２分の１以上の膜厚で表面導電膜１１６を積層する。この方法を用いることにより、保護膜１１７の凹部は自然に充填され、ＭＰ処理あるいはＣＭＰ処理をおこなわなくとも平坦な表面を有する表面導電膜１１６を形成することができる。
【０１２２】
保護膜１１７は、導電性ダイヤモンドライクカーボン、非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの材料により形成される。また、表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ニッケル、チタン、ニッケル−リン系メッキ、導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質の導電性材料が用いられる。
【０１２３】
特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、保護膜１１７に、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボン、透明性を有する非導電性ダイヤモンドライクカーボン、酸化珪素、窒化珪素などの透明かつ高熱伝導性の硬質材料が用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。
【０１２４】
また、この場合の表面導電膜１１６には、酸化インジウム、酸化スズ、ＩＴＯ、透明性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの透明性の硬質導電膜が用いられる。表面導電膜１１６の厚さは、０．５μｍ〜１μｍ程度である。他の構成要素の材料および厚みは、実施の形態１で示したものと同様である。
【０１２５】
次に、図１２に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。この指紋検出部１０の製造工程は、図８のステップＳ８０７およびステップＳ８０９がない場合とほぼ同様になる。
【０１２６】
すなわち、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０６まで図８と同一の工程で絶縁膜１１２ｃまでを形成する。ただし、配線１１３ａを形成する際には、嵩上げ膜１１４を配線１１３ａと同一材料・同一工程で形成する（ステップＳ８０３に相当する）。ここで、嵩上げ膜１１４を配線１１３ｂと同一の工程で形成してもよいこと、また、配線１１３ａまたは配線１１３ｂを形成する工程とは別材料・別工程で形成してもよいことは、実施の形態１と同様である。
【０１２７】
ステップＳ８０６の後、硬質の高熱伝導性材料により保護膜１１７を成膜・形成する（ステップＳ８０８に相当する）。この場合には、保護膜１１７を平坦化するＭＰ処理またはＣＭＰ処理による研磨はおこなわない。
【０１２８】
そして、保護膜１１７上に、保護膜１１７の凹部領域幅の少なくとも２分の１以上の膜厚で硬質の導電性材料を成膜し、表面導電膜１１６を形成する（ステップＳ８１０に相当する）。このように少なくとも２分の１以上の膜厚で成膜することで、保護膜１１７の凹部領域が自然に埋まり、容易に平坦な表面導電膜１１６の表面を形成することができる。
【０１２９】
上述してきたように、本実施の形態６では、表面導電膜１１６を形成する土台となる保護膜１１７表面の平坦化をおこなわなず、凹凸のある表面上に硬質材料により表面導電膜１１６を平坦化して形成することとしたので、実施の形態１〜５と同様に検出面１１が平坦化された、高い検出精度および機械的強度を有する指紋検出部１０を得ることができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【０１３０】
ここで、本実施の形態６で説明した凹部領域を充填する方法は、実施の形態２で説明した図７の構造にも適用することができる。すなわち、図７の２つの平坦化膜１１５間に生じた凹部領域を充填する際に、その凹部領域幅の２分の１以上の厚みをもった保護膜１１６を積層することで、容易に平坦化された保護膜１１６を形成することができる。
【０１３１】
（実施の形態７）
ところで、上記実施の形態６では、凹凸のある保護膜１１７上に表面導電膜１１６を平坦化して形成することとしたが、検出面１１が曝される磨耗などに対する使用環境がそれほど苛酷ではない場合には、保護膜１１７自体が硬質材料で形成されているので、平坦な表面導電膜１１６を形成しなくとも問題なく使用することができる。そこで、本実施の形態７では、平坦化した表面導電膜１１６を形成しないで、指紋検出部１０を形成した場合について説明する。
【０１３２】
まず、本実施の形態７に係る指紋検出部１０の構造について説明する。図１３は、本実施の形態７に係る指紋検出部１０の断面構造を示す図である。図示しない正面図は、実施の形態６で説明したものと同様のものとなる。図１３の断面構造は、その正面図において、図２の線Ｂ−Ｂ’に対応する線に沿って切断したときに見ることができるものである。
【０１３３】
同図に示すように、この指紋検出部１０は、基板１００、温度検出素子１１１、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃ、配線１１３ａ、配線１１３ｂ（図示は省略している。）および保護膜１１７を有する。なお、これらの各構成部材は、請求項１１または請求項１３の同一名称の各構成部材に対応する。
【０１３４】
この指紋検出部１０では、保護膜１１７が高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどの硬質材料により形成される。特に、指紋検出部１０全体を透明化する場合には、透明性および高熱伝導性を有する導電性ダイヤモンドライクカーボンなどが用いられる。保護膜１１７の厚さは、１μｍ〜５μｍ程度である。他の構成要素の材料および厚みは、実施の形態６で説明したものと同様のものとなる。
【０１３５】
次に、図１３に示した指紋検出部１０の製造工程について説明する。この指紋検出部１０には平坦化膜１１５および表面導電膜１１６がないので、その製造工程は、図８のステップＳ８０７およびステップＳ８１０がない場合とほぼ同様になる。また、ＭＰ処理またはＣＭＰ処理による平坦化研磨をおこなわないので、ステップＳ８０９の平坦化研磨工程は不要となる。
【０１３６】
すなわち、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０６まで図８と同一の工程で絶縁膜１１２ｃまでを形成する。ただし、配線１１３ａを形成する際には、嵩上げ膜１１４を配線１１３ａと同一材料・同一工程で形成する（ステップＳ８０３に相当する）。ここで、嵩上げ膜１１４を配線１１３ｂと同一の工程で形成してもよいこと、また、配線１１３ａまたは配線１１３ｂを形成する工程とは別材料・別工程で形成してもよいことは、実施の形態１と同様である。
【０１３７】
ステップＳ８０６の後、高熱伝導性および導電性を有する硬質材料により保護膜１１７を成膜・形成して（ステップＳ８０８およびステップＳ８０９に相当する）、指紋検出部１０の製造工程を終了する。
【０１３８】
上述してきたように、本実施の形態７では、検出面１１が曝される磨耗などに対する使用環境がそれほど苛酷ではない場合には、表面導電膜１１６を形成しないこととしたので、使用環境に応じて製造コストを安く抑え、十分な機械的強度と高い検出精度とを有する指紋検出部１０を形成することができる。また、指紋検出部１０の各構成部材を透明性材料で形成することにより、透明な指紋検出部１０を得ることができる。
【０１３９】
（実施の形態８）
ところで、上記実施の形態１〜８では、指紋検出部１０のさまざまな構造に対して透明な指紋検出部１０を形成する場合についても説明してきたが、本実施の形態８では、そのようにして形成された、透明な指紋検出部１０を有する指紋検出装置１を、携帯電話などの情報機器のディスプレイ上に配設した場合について説明する。
【０１４０】
図１４は、指紋検出装置１が携帯電話の液晶ディスプレイ上に組み込まれた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１は液晶ディスプレイ３３上に設置されるが、透明であるために、液晶ディスプレイ３３の表示を指紋検出装置１を透かして読み取ることができる。したがって、指紋の検出面１１の位置・指の置き方などの指示を液晶ディスプレイ３３に表示させ、ユーザに通知することができる。
【０１４１】
信号処理ＩＣチップ３１は、温度検出素子１１１から温度データを受け取って温度を検知する検知回路２２をＩＣチップ化したものであり、検出された指紋データを制御回路基板３４に出力する。また、駆動用ＩＣチップ３２は、加熱または温度検出のために、各温度検出素子１１１に所定電圧を印加する回路をＩＣチップ化したものである。
【０１４２】
制御回路基板３４は、携帯電話の制御回路を搭載した基板であるとともに、信号処理ＩＣチップ３１から受け取った指紋データを用いて指紋の照合をおこなう制御回路などを搭載したものである。
【０１４３】
信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２は、指紋検出部１０が形成される基板１００上に直接ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）実装されるか、基板１００上に接続されるフレキシブル配線板４１上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）実装される。
【０１４４】
図１５は、信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２を指紋検出部１０が形成される基板１００上にＣＯＧ実装した一例を示す図であり、図１６は、信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２を基板１００上に接続されるフレキシブル配線板４１上にＣＯＦ実装した一例を示す図である。
【０１４５】
図１５に示すように、ＣＯＧ実装する場合には、基板１００上に直接信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２を実装し、実装された信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２の電極部（図示せず）にフレキシブル配線板４１が接続される。また、図１６に示すように、ＣＯＦ実装する場合には、基板１００上に接続されたフレキシブル配線板４１上に信号処理ＩＣチップ３１および駆動用ＩＣチップ３２を実装する。
【０１４６】
上述してきたように、本実施の形態８では、透明に形成された指紋検出部１０を有する指紋検出装置１を携帯電話などの情報機器のディスプレイ上に組み込むこととしたので、指紋検出装置１０の設置に適した平坦部が少ない情報機器にも容易に配設できるという利点を有するとともに、情報機器の情報表示機能を損なうことなく指紋検出機能をディスプレイ上に実現でき、さらに、ディスプレイ表示を指紋取得時の案内情報として利用することができる。
【０１４７】
また、本実施の形態８では、透明に形成された指紋検出部１０を有する指紋検出装置１を携帯電話などの情報機器のディスプレイ上に組み込むこととしたが、この指紋検出装置１を何らかのデザイン面上に配設してもよい。これにより、デザイン面を指紋検出部１０を透かして見ることができ、そのデザインを有効に活用することができる。
【０１４８】
（他の実施の形態）
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。
【０１４９】
たとえば、本実施の形態では、温度検出素子１１１の形状を微小Ｌ字型パターンとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のパターンを用いた場合にも適用することができる。
【０１５０】
図１７は、温度検出素子１１１のパターン形状を細線のミアンダ状パターンとした場合の一例を示す図である。このようにすれば、温度検出素子１１１の細線化が図れ、温度検出素子１１１をさらに目立たなくすることができ、指紋検出部１０の透明度をさらに向上させることができるようになる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、指紋検出部１０を構成する各構成部の好ましい厚さを記載したが、必要な検出精度が得られる場合は記載した以外の厚さとしてもよい。また、この指紋検出装置１を情報機器などのディスプレイ上に配設する場合などには、必要な検出精度が得られ、かつ、指紋検出部１０を透かしてディスプレイの表示を確認できるように構成すれば、各構成部の厚みは任意に設定できる。
【０１５２】
また、本実施の形態では、温度検出素子１１１が温度センサとヒータとを兼ねた１層構造のものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、温度センサとヒータとを別構造とする２層構造としてもよい（特開２００２−２６９５４８号公報参照。）。
【０１５３】
さらに、本実施の形態では、導電性の各部材を、絶縁膜１１２ａ〜１１２ｃを順次形成することにより絶縁することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁の目的を果たす範囲において、さまざまな絶縁方法を用いることができる。
【０１５４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、温度検出素子上部の凸部領域の表面高さと配線上部の凸部領域の表面高さが略同等になるように、温度検出素子の上部に嵩上げ膜を高熱伝導性材料により形成し、温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して積層表面を平坦化する平坦化膜を低熱伝導性材料によって形成し、その積層表面上に硬質の導電性材料によって表面導電膜を形成するようにし、温度検出素子上部に形成された嵩上げ膜が高熱伝導性であり、温度検出素子と配線間に形成された平坦膜が低熱伝導性であることから、指紋の検出精度が向上するとともに、表面導電膜が硬質の材料で平坦化されて形成されていることから、高い機械的強度を得ることができる。
【０１５５】
また、請求項２の発明によれば、指紋検出装置を構成する嵩上げ膜、平坦化膜および表面導電膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、かつ、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１５６】
また、請求項３の発明によれば、温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上の前記温度検出素子の上部領域を除いた部分に低熱伝導性材料によって平坦化膜を形成し、積層表面上の温度検出素子の上部領域および平坦化膜上に保護膜を硬質の高熱伝導性材料によって平坦化して形成するようにし、温度検出素子上部に形成された保護膜が高熱伝導性であり、配線の上部周辺領域に形成された平坦膜が低熱伝導性であることから、指紋の検出精度が向上するとともに、保護膜が硬質の材料で平坦化されて形成されていることから、高い機械的強度を得ることができる。
【０１５７】
また、請求項４の発明によれば、保護膜上に硬質の導電性材料により表面導電層を形成することとしたので、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去し、かつ、高い機械的強度を得ることができる。
【０１５８】
また、請求項５の発明によれば、指紋検出装置を構成する平坦化膜や保護膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、かつ、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１５９】
また、請求項６の発明によれば、表面導電膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去し、さらに、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１６０】
また、請求項７の発明によれば、温度検出素子、配線および絶縁膜を積層した積層表面上に保護膜を硬質の高熱伝導性材料によって平坦化して形成することとしたので、指紋の検出精度および機械的強度を維持しつつ、製造工程が簡略化された指紋検出装置を得ることができる。
【０１６１】
また、請求項８の発明によれば、保護膜上に硬質の導電性材料により表面導電層を形成することとしたので、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去するとともに、高い機械的強度を有し、かつ、製造工程が簡略化された指紋検出装置を得ることができる。
【０１６２】
また、請求項９の発明によれば、保護膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、製造工程が簡略化され、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、さらに、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１６３】
また、請求項１０の発明によれば、表面導電膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去し、さらに、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１６４】
また、請求項１１の発明によれば、温度検出素子上部の凸部領域の表面高さと配線上部の凸部領域の表面高さが略同等になるように、温度検出素子の上部に嵩上げ膜を高熱伝導性材料により形成し、温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面上に硬質の高熱伝導性材料によって保護膜を形成するようにし、温度検出素子上部に形成された嵩上げ膜が高熱伝導性であり、積層表面上に形成された保護膜が硬質かつ高熱伝導性であることから、高い検出精度と十分な機械的強度を有する、製造工程が簡略化された指紋検出装置を得ることができる。
【０１６５】
また、請求項１２の発明によれば、保護膜上に硬質の導電性材料により表面導電膜を形成することとしたので、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去するとともに、高い機械的強度を有し、かつ、製造工程が簡略化された指紋検出装置を得ることができる。
【０１６６】
また、請求項１３の発明によれば、保護膜などの各部材を透明性を有する材料で構成することとしたので、製造工程が簡略化され、高い指紋の検出精度と十分な機械的強度とを有し、さらに、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１６７】
また、請求項１４の発明によれば、表面導電膜などの各部材を透明性を有する材料で平坦化して構成することとしたので、高い指紋の検出精度と機械的強度とを有し、指紋検出装置に悪影響を与える静電気を除去し、さらに、情報機器などのディスプレイ上に搭載することができる透明な指紋検出装置を得ることができる。
【０１６８】
また、請求項１５の発明によれば、嵩上げ膜形成工程によって、温度検出素子上部の凸部領域の表面高さと配線上部の凸部領域の表面高さが略同等になるように、温度検出素子の上部に嵩上げ膜を高熱伝導性材料により形成し、平坦化膜形成工程によって、温度検出素子、配線、嵩上げ膜および絶縁膜を積層した積層表面の凹部領域を充填して積層表面を平坦化する平坦化膜を低熱伝導性材料により形成し、表面導電膜形成工程によって、その積層表面上に硬質の導電性材料により表面導電膜を形成するようにし、温度検出素子上部に形成された嵩上げ膜が高熱伝導性であり、温度検出素子と配線間に形成された平坦膜が低熱伝導性であることから、指紋の検出精度が向上するとともに、表面導電膜が硬質の材料で平坦化されて形成されていることから、高い機械的強度をもつ指紋検出装置を製造することができる。
【０１６９】
また、請求項１６の発明によれば、積層表面の凹凸が少なくとも隠れるまで低熱伝導性材料を積層表面に塗布し、塗布された低熱伝導性材料をプリベイクし、プリベイクされた低熱伝導性材料の領域のうち、積層表面の凸部領域の表面高さと略同等の高さより上に塗布された低熱伝導性材料の領域が感光する条件で露光をおこない、露光された低熱伝導性材料の感光部分を現像して除去し、除去されずに残った積層表面の凹部領域にある低熱伝導性材料をポストベイクし、ポストベイク後の積層表面とポストベイクされた低熱伝導性材料とからなる表面の凹凸差が所定の値以下になるまで塗布、プリベイク、露光、現像およびポストベイクを繰り返すこととしたので、積層表面を平坦化するのにフォトマスクを用いる必要が無く、指紋検出装置の製造工程を簡略化し、製造コストを引き下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本実施の形態１に係る指紋検出装置の構成を示す図である。
【図２】
図１に示した指紋検出部の正面および断面構造を示す図である。
【図３】
図１に示した指紋検出部の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】
図３に示した指紋検出部の平坦化膜の形成工程を示すフローチャートである。
【図５】
図３に示した指紋検出部の平坦化膜の形成工程の概念を示す図である。
【図６】
図１に示した信号処理部内に設けられる検出回路の回路構成の一例を示す図で
ある。
【図７】
本実施の形態２に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図８】
図７に示した指紋検出部の製造工程を示すフローチャートである。
【図９】
本実施の形態３に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図１０】
本実施の形態４に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図１１】
本実施の形態５に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図１２】本実施の形態６に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図１３】本実施の形態７に係る指紋検出部の断面構造を示す図である。
【図１４】指紋検出装置１が携帯電話の液晶ディスプレイ上に組み込まれた一例を示す図である。
【図１５】信号処理ＩＣチップおよび駆動用ＩＣチップを指紋検出部が形成される基板上にＣＯＧ実装した一例を示す図である。
【図１６】信号処理ＩＣチップおよび駆動用ＩＣチップを基板上に接続されるフレキシブル配線版上にＣＯＦ実装した一例を示す図である。
【図１７】温度検出素子のパターン形状を細線の蛇行状パターンとした場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    指紋検出装置
１０    指紋検出部
１１    検出面
２０    信号処理部
２１    駆動部
２２    検出回路
３１    信号処理ＩＣチップ
３２    駆動用ＩＣチップ
３３    液晶ディスプレイ
３４    制御回路基板
４１    フレキシブル配線版
１００    基板
１１１    温度検出素子
１１２ａ〜１１２ｃ    絶縁膜
１１３ａ，１１３ｂ    配線
１１４    嵩上げ膜
１１５    平坦化膜
１１６    表面導電膜
１１７    保護膜
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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