專利名稱：一種電容式指紋感測(cè)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種電容式指紋感測(cè)器及其制造方法，尤其關(guān)于一種可抗靜電破壞及防殘污干擾的電容式指紋感測(cè)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的指紋讀取方法，可以利用沾有墨水的手指按壓在紙上，再利用光學(xué)掃描器來(lái)掃描該紙張以將指紋輸入電腦中，然后與資料庫(kù)中的指紋圖形比對(duì)。然而，上述方法的最大缺點(diǎn)為無(wú)法達(dá)到即時(shí)處理的目的，因此無(wú)法滿足越來(lái)越多即時(shí)認(rèn)證的需求，例如網(wǎng)路認(rèn)證，電子商務(wù)，攜帶式電子產(chǎn)品保密，IC卡個(gè)人身份認(rèn)證，保全系統(tǒng)等等。
即時(shí)的指紋讀取方法便成為生物辨識(shí)市場(chǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)上，可使用光學(xué)式指紋感測(cè)器來(lái)即時(shí)讀取指紋，然而其具有體積過(guò)于龐大的缺點(diǎn)。
為此，利用矽半導(dǎo)體的晶片式指紋感測(cè)器因應(yīng)而生，克服了上述光學(xué)式感測(cè)器的缺點(diǎn)?；谖呻娐分瞥痰目紤]，電容式指紋感測(cè)器成為最直接且簡(jiǎn)單的方法。
結(jié)構(gòu)上，電容式指紋感測(cè)器包含復(fù)數(shù)個(gè)電容式感測(cè)元以陣列方式布置，當(dāng)手指接觸暴露于外的感測(cè)元的表面時(shí)，便可以感測(cè)手指紋峰留下的電容值曲線。因?yàn)楦袦y(cè)器大部分面積都需要暴露于外界，任何靠近的帶電體都可能造成其中電路短路或永久損壞。為此，感測(cè)器表面的抗靜電處理便顯得格外重要。并且也要兼顧防止殘污干擾影響影像品質(zhì)。
指紋感測(cè)器的防止靜電破壞的方法，請(qǐng)參見(jiàn)Tartagni等人的美國(guó)專利第6,114,862號(hào)公告及Thomas在美國(guó)專利第6,515,488號(hào)公告。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1至3，上述的靜電破壞防止方法系利用包圍每一電容式感測(cè)元且暴露于外的鎢金屬網(wǎng)113而連接至接地端，將靠近物體的靜電導(dǎo)至接地端，此種設(shè)計(jì)可以有效解決靜電破壞。然而這種鎢金屬網(wǎng)113的形成方法及設(shè)計(jì)卻會(huì)衍生其他問(wèn)題。平板電極112與鎢金屬網(wǎng)113都位于基板110之上方，但卻位于不同的高度，且是由不同的材料在不同的制造步驟中形成。在鎢金屬的沉積及后續(xù)的回蝕步驟中，感測(cè)器表面的保護(hù)層111上形成許多小孔洞108而造成缺陷，并會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中等問(wèn)題。當(dāng)手指指甲不小心沖擊感測(cè)器的外表面109時(shí)，會(huì)造成感測(cè)器的破壞。再者，微小孔洞108的結(jié)構(gòu)會(huì)使保護(hù)層表面形成親水性，因此當(dāng)手指的水分接觸外表面109時(shí)會(huì)擴(kuò)散，進(jìn)而使影像品質(zhì)變差。為此，Thomas提出藉由氧化矽107的沉積及后續(xù)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)制程而將氧化矽107填滿前述的小孔洞108而達(dá)到平整的外表面109。然而，此舉又使制造過(guò)程太過(guò)復(fù)雜，而不適合于一般商業(yè)晶圓加工廠的制造程序。
又，上述技術(shù)衍生出手指殘污干擾影像品質(zhì)的問(wèn)題。如圖2所示，當(dāng)手指1(視為一虛擬接地端)接觸到感測(cè)器的外表面109時(shí)，紋峰11與平板電極112所形成的感應(yīng)電容值大于紋谷12與平板電極112所形成的感應(yīng)電容值。手指1的靜電可以通過(guò)鎢金屬網(wǎng)113而放電，此種完全裸露的鎢金屬網(wǎng)113將使來(lái)自手指的殘污114接地，間接地形成殘污電容115而干擾影像品質(zhì)，如圖3所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的系提供一種可抗靜電破壞及防殘污干擾的電容式指紋感測(cè)器及其制造方法。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種可抗靜電破壞及防殘污干擾的電容式指紋感測(cè)器，其包含一內(nèi)含集成電路的矽基板、復(fù)數(shù)個(gè)平板電極、一金屬網(wǎng)、復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元、復(fù)數(shù)個(gè)焊墊及一保護(hù)層。該等平板電極系以陣列排列的方式形成于該基板上。該金屬網(wǎng)縱橫地穿設(shè)于該等平板電極之間并與該等平板電極齊平，且包圍各該平板電極，該金屬網(wǎng)連接至一接地端。該等靜電放電單元系與該金屬網(wǎng)連接，并形成于該等平板電極中的預(yù)定數(shù)目的相鄰的平板電極之間，該等靜電放電單元的數(shù)目小于該等平板電極的數(shù)目。復(fù)數(shù)個(gè)焊墊系作為該電容式指紋感測(cè)器的輸入與輸出部分。該保護(hù)層系完全覆蓋于該等平板電極及該金屬網(wǎng)，并局部覆蓋于該等靜電放電單元及該等焊墊之上，藉以于該等靜電放電單元上形成復(fù)數(shù)的第一開(kāi)口，并于該等焊墊之上形成復(fù)數(shù)的第二開(kāi)口，各該第一開(kāi)口的尺寸小于各該第二開(kāi)口的尺寸。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明亦提供一種可抗靜電破壞及防殘污干擾的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，基本上其包含以下步驟于一內(nèi)含集成電路的矽基板上形成一金屬疊層；移除部分的金屬疊層，以形成上述的復(fù)數(shù)個(gè)平板電極、金屬網(wǎng)、復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元及復(fù)數(shù)個(gè)焊墊；于該金屬疊層與該基板上沉積一保護(hù)層；于該保護(hù)層上形成一光阻層；于該光阻層形成復(fù)數(shù)個(gè)第一窗口以及復(fù)數(shù)個(gè)第二窗口，以使該保護(hù)層從該等第一窗口與該等第二窗口露出；對(duì)露出的該保護(hù)層進(jìn)行干式蝕刻，以形成對(duì)應(yīng)至該等第一窗口的復(fù)數(shù)個(gè)第一開(kāi)口以及對(duì)應(yīng)至該等第二窗口的復(fù)數(shù)個(gè)第二開(kāi)口，而使該等焊墊由該等第二開(kāi)口露出，使該等靜電放電單元由該等第一開(kāi)口露出，各該第一開(kāi)口的尺寸小于各該第二開(kāi)口的尺寸；以及移除該光阻層。
本發(fā)明的指紋感測(cè)器能抗靜電破壞感測(cè)元及有效防止殘污干擾而影響影像品質(zhì)。


圖1顯示一種現(xiàn)有的指紋感測(cè)器之上表面部分的示意圖。
圖2顯示一種現(xiàn)有的指紋感測(cè)器與手指接觸的示意圖。
圖3顯示圖2的指紋感測(cè)器上面殘留有污點(diǎn)的示意圖。
圖4顯示利用本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器來(lái)讀取手指指紋的示意圖。
圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的局部俯視示意圖。
圖6顯示沿著圖5的剖面線6-6的電容式指紋感測(cè)器的剖視示意圖。
圖7顯示圖6的焊墊的放大示意圖。
圖8顯示圖6的放電單元的放大示意圖。
圖9顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的俯視示意圖。
圖10顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的俯視示意圖。
圖11A與11B分別顯示本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器在被施加靜電前后的感測(cè)結(jié)果。
圖12A至12E分別顯示本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器的制造步驟。
元件符號(hào)說(shuō)明1～手指2～電容式指紋感測(cè)器11～紋峰 11a～電容值曲線12～紋谷 20～電容式感測(cè)元21～基板 22～平板電極22N～標(biāo)準(zhǔn)電極 225～犧牲電極23～金屬網(wǎng) 24～靜電放電單元25～焊墊 26～保護(hù)層27～第一開(kāi)口 28～第二開(kāi)口30～鋁金屬疊層 40～光阻層41～第一窗口 42～第二窗口50～金屬疊層 51～鈦層52～鋁合金層 53～氮化鈦層107～氧化矽108～孔洞
109～外表面 110～基板111～保護(hù)層 112～平板電極113～鎢金屬網(wǎng)114～殘污115～殘污電容具體實(shí)施方式
圖4顯示利用本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器來(lái)讀取手指指紋的示意圖。如圖4所示，此指紋感測(cè)器2包含以二維(2D)陣列排列的復(fù)數(shù)個(gè)電容感測(cè)元20。當(dāng)手指1接觸該感測(cè)器2時(shí)，手指1表面的不規(guī)則形狀紋峰(Ridge)會(huì)與部分的電容感測(cè)元20接觸，而在該感測(cè)器2上留下對(duì)應(yīng)于該紋峰11的電容值曲線11a。通過(guò)讀取電容值曲線11a的形狀，便可以辨認(rèn)原來(lái)紋峰11的形狀。
圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的局部俯視示意圖。圖6顯示沿著圖5的線66的電容式指紋感測(cè)器的剖視示意圖。如圖5與6所示，本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器2基本上包含一內(nèi)含集成電路的矽基板21、復(fù)數(shù)個(gè)平板電極22、一金屬網(wǎng)23、復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元24、復(fù)數(shù)個(gè)焊墊25、及一保護(hù)層26。該等平板電極22系以陣列排列的方式形成于該基板21上。金屬網(wǎng)23系形成于該等平板電極22之間，并與該等平板電極22齊平，且包圍各該平板電極22。詳言之，金屬網(wǎng)23系縱橫地穿設(shè)于該等平板電極22之間隙中。該等平板電極22與該等金屬網(wǎng)23隔開(kāi)一預(yù)定之間距。該等焊墊25系作為該電容式指紋感測(cè)器2的輸入與輸出部分。該金屬網(wǎng)23連接至一接地端GND，主要是要將靜電導(dǎo)引至接地端GND，避免感測(cè)器遭受到靜電破壞。該等靜電放電單元24系與該金屬網(wǎng)23連接，進(jìn)而連接至接地端。相鄰的靜電放電單元24的距離D遠(yuǎn)大于相鄰的平板電極22之間距，所以該等靜電放電單元24的數(shù)目遠(yuǎn)小于該等平板電極22的數(shù)目。
保護(hù)層26系完全覆蓋于該等平板電極22及該金屬網(wǎng)23，并局部覆蓋于該等靜電放電單元24及該等焊墊25之上。該保護(hù)層26系于該等靜電放電單元24上形成復(fù)數(shù)的第一開(kāi)口27，并于該等焊墊25之上形成復(fù)數(shù)的第二開(kāi)口28。值得注意的是，各該第一開(kāi)口27的尺寸遠(yuǎn)小于各該第二開(kāi)口28的尺寸。
保護(hù)層26通常為CMOS制程的保護(hù)介電層?，F(xiàn)有的材料可以是氧化矽及氮化矽的疊層，其厚度則視所選擇的制程而有所不同，通常介于0.8至1.2微米間。然而，為了增加指紋感測(cè)器的使用壽命及抗靜電破壞，亦可增加一高硬度層(在本實(shí)施例中，其為類鉆碳膜(Diamond-like carbon film)及碳化矽膜，也可以是鈦酸鋇膜、鈦酸鍶膜及氧化鉭膜等)于保護(hù)層26上，且其厚度可介于0.3至2微米之間。
從圖5可以清楚看出，為了制作靜電放電單元24，本發(fā)明在不影響感測(cè)效果的情況下?tīng)奚裟承┢桨咫姌O的感測(cè)面積。所以，該等平板電極22包含復(fù)數(shù)個(gè)犧牲電極22S及復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極22N，該等犧牲電極22S系與該等靜電放電單元24鄰接，且各該犧牲電極22S的尺寸小于各該標(biāo)準(zhǔn)電極22N的尺寸。于本實(shí)施例中，各該靜電放電單元24系僅與一個(gè)犧牲電極22S鄰接。所以在九個(gè)平板電極22中，只有一個(gè)犧牲電極22S。
平板電極22與金屬網(wǎng)23可以是由相同的材料所制造成。舉例而言，平板電極22與金屬網(wǎng)23可以是鋁金屬疊層30或銅金屬疊層。鋁金屬疊層30系為集成電路制程中的最頂層的金屬薄膜。于本實(shí)施例中，平板電極22的面積約為40微米*40微米，電容式感測(cè)元20的面積為50微米*50微米，平板電極22與手指1間形成感測(cè)電容，而金屬網(wǎng)23系作為靜電防護(hù)用。
當(dāng)手指靠近感測(cè)器時(shí)，靜電可以從第一開(kāi)口27經(jīng)由金屬網(wǎng)23而流向接地端GND。于本實(shí)施例中，二個(gè)相鄰的靜電放電單元24的最佳化間距D為500至1000微米。
圖7顯示圖6的焊墊的放大示意圖。圖8顯示圖6的放電單元的放大示意圖。如圖7與8所示，鋁金屬疊層30包含位于該基板21上的一鈦層51，位于該鈦層51上的一鋁合金層52，及位于該鋁合金層52上的一氮化鈦層53。鋁合金層52系由各該第一開(kāi)口27露出。各焊墊25包含位于該基板21上的一鈦層51，位于該鈦層51上且由各該第二開(kāi)口28露出的一鋁合金層52，及位于該鋁合金層52上且圍繞各該第二開(kāi)口28之一氮化鈦層53。值得注意的是，由于下述說(shuō)明的蝕刻制程的特性，使得在各該第一開(kāi)口27中的該氮化鈦層53的一中間厚度T1小于該氮化鈦層53的一周邊厚度T2，而位于各該第二開(kāi)口28中的氮化鈦層53實(shí)質(zhì)上完全會(huì)被移除。
圖9顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的俯視示意圖。圖9的感測(cè)器系與圖5類似，不同之處在于圖9的各該靜電放電單元2 4系僅與兩個(gè)犧牲電極22S鄰接。亦即，兩個(gè)鄰接的平板電極22各犧牲掉一個(gè)區(qū)域來(lái)供靜電放電單元24使用。
圖10顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電容式指紋感測(cè)器的俯視示意圖。圖10的感測(cè)器系與圖5類似，不同之處在于圖10的各該靜電放電單元24系僅與四個(gè)犧牲電極22S鄰接。亦即，四個(gè)鄰接的平板電極22各犧牲掉一個(gè)區(qū)域來(lái)供靜電放電單元24使用。
圖11A與11B分別顯示本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器在被施加靜電的前后的感測(cè)結(jié)果。本發(fā)明采用的測(cè)試條件為空氣模式(air mode)下各施加10次的±20KV的靜電，間隔頻率為1秒。如圖11A與11B所示，兩圖的感測(cè)結(jié)果比較下無(wú)明顯的破壞，表示感測(cè)器仍能正常運(yùn)作。因此，本發(fā)明的指紋感測(cè)器的靜電放電(ESD)防護(hù)能力已經(jīng)可以達(dá)20KV以上，且感測(cè)器的內(nèi)部電路不會(huì)受到破壞。
圖12A至12E分別顯示本發(fā)明的電容式指紋感測(cè)器的制造步驟。
參見(jiàn)圖12A，首先于一內(nèi)含集成電路的矽基板21上形成一金屬疊層50。
接著，請(qǐng)參見(jiàn)圖12B，部分的金屬疊層50被移除，以形成復(fù)數(shù)個(gè)平板電極22、一金屬網(wǎng)23、復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元24、及復(fù)數(shù)個(gè)焊墊25。上述元件的構(gòu)造及相互的關(guān)系已經(jīng)說(shuō)明于上，于此不再詳述。
然后，請(qǐng)參見(jiàn)圖12C，于該金屬疊層50與該基板21上沉積一保護(hù)層26。在本實(shí)施例中，保護(hù)層26結(jié)構(gòu)包含了一氧化矽層與一氮化矽層的疊層。所以，可以于該金屬疊層50與該基板21上沉積一氧化矽層，然后于該氧化矽層上沉積一氮化矽層。
接著，請(qǐng)參見(jiàn)圖12D，于該保護(hù)層26上形成一光阻層40；之后，于該光阻層40形成復(fù)數(shù)個(gè)第一窗口41以及復(fù)數(shù)個(gè)第二窗口42，以使該保護(hù)層26從該等第一窗口41與該等第二窗口42露出。
然后，請(qǐng)參見(jiàn)圖12E，對(duì)露出的該保護(hù)層26進(jìn)行干式蝕刻，以形成對(duì)應(yīng)至該等第一窗口41的復(fù)數(shù)個(gè)第一開(kāi)口27以及對(duì)應(yīng)至該等第二窗口42的復(fù)數(shù)個(gè)第二開(kāi)口28，而使該等焊墊25由該等第二開(kāi)口28露出，使該等靜電放電單元24由該等第一開(kāi)口27露出，各該第一開(kāi)口27的尺寸遠(yuǎn)小于各該第二開(kāi)口28的尺寸。于此干蝕刻制程中，在完全移除位于該等第二開(kāi)口28中的該氮化鈦層53的同時(shí)，可以移除位于該等第一開(kāi)口27中的該氮化鈦層53的一部份，以使在各該第一開(kāi)口27中的該氮化鈦層53的一中間厚度T1小于該氮化鈦層53的一周邊厚度T2，如圖8所示。值得注意的是，該保護(hù)層26更可以包含上述的高硬度層，位于該氮化鈦層53上。于此狀況下，高硬度層可以視為是保護(hù)層26的一部分。
接著，該光阻層40被移除，以形成如圖6所示的構(gòu)造。
藉由上述構(gòu)造及方法，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)23系設(shè)計(jì)于保護(hù)層26下方，所以保護(hù)層26沉積完成后不會(huì)再暴露于蝕刻環(huán)境中。即使在形成開(kāi)口27與28的過(guò)程，保護(hù)層26上面亦有光阻層40的保護(hù)，故不會(huì)有任何受損。藉此，保護(hù)層26的表面便不會(huì)有如習(xí)知技術(shù)的微小孔洞，容易造成應(yīng)力集中、表面親水性、ESD破壞、使用不當(dāng)損壞、及殘污干擾影像的情況。
另外，供靜電放電單元24使用的第一開(kāi)口27系與供焊墊25使用的第二開(kāi)口28系設(shè)計(jì)于同一道光罩中，但其尺寸則有相當(dāng)大差距。舉例而言，第一開(kāi)口27的尺寸通常為5至10微米，而第二開(kāi)口28的尺寸通常為100至150微米。所以，故在開(kāi)口形成的過(guò)程中，不僅可以完全去除保護(hù)層26而形成第二開(kāi)口28，最上面的氮化鈦層53亦可以完全被去除而使鋁合金層52完全裸露出，以利后續(xù)的打線動(dòng)作。熟習(xí)本項(xiàng)技藝者應(yīng)可輕易理解到，形成開(kāi)口所使用的干式蝕刻方式皆有負(fù)載效應(yīng)(loading effect)，也就是說(shuō)，開(kāi)口較小者蝕刻速度較慢。本發(fā)明即是利用這一特性，藉由時(shí)間的控管，得以保留第一開(kāi)口27中的部分的氮化鈦層53(厚度約為0.1微米)。由于氮化鈦層53不易氧化，耐腐蝕，適合長(zhǎng)期使用，適合暴露于空氣中。如此，靠近感測(cè)器的物體的靜電便可以藉由第一開(kāi)口27、氮化鈦層53及鋁合金層52連線導(dǎo)通至接地端，藉以避免靜電破壞。
上述的制程設(shè)計(jì)完全不需要使用具有高復(fù)雜度的前述現(xiàn)有技術(shù)，而且可完全利用商業(yè)用集成電路工廠的標(biāo)準(zhǔn)流程及材料來(lái)制造本發(fā)明的感測(cè)器。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)不僅在于ESD防護(hù)能力，同時(shí)僅利用長(zhǎng)間距的少數(shù)靜電放電單元便可以完成ESD防護(hù)，即使使用后有殘污，大部分殘污也是獨(dú)立的，并不與金屬網(wǎng)23連接，減少了許多殘污電容對(duì)影像所造成的干擾。
在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中所提出的具體實(shí)施例僅用以方便說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的精神所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電容式指紋感測(cè)器，包含一內(nèi)含集成電路的矽基板；復(fù)數(shù)個(gè)平板電極，以陣列排列的方式形成于該基板上；一金屬網(wǎng)，縱橫地穿設(shè)于該等平板電極之間并與該等平板電極齊平，且包圍各該平板電極，該金屬網(wǎng)連接至一接地端；復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元，與該金屬網(wǎng)連接，并形成于該等平板電極中的預(yù)定數(shù)目的相鄰的平板電極之間，該等靜電放電單元的數(shù)目小于該等平板電極的數(shù)目；復(fù)數(shù)個(gè)焊墊，作為該電容式指紋感測(cè)器的輸入與輸出部分；及一保護(hù)層，完全覆蓋于該等平板電極及該金屬網(wǎng)，并局部覆蓋于該等靜電放電單元及該等焊墊之上，藉以于該等靜電放電單元上形成復(fù)數(shù)的第一開(kāi)口，并于該等焊墊之上形成復(fù)數(shù)的第二開(kāi)口，各該第一開(kāi)口的尺寸小于各該第二開(kāi)口的尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述平板電極與所述金屬網(wǎng)包含相同的材料。
3.如權(quán)利要求2所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述各該平板電極包含一鋁金屬疊層。
4.如權(quán)利要求3所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述鋁金屬疊層包含一鈦層，位于該基板上；一鋁合金層，位于該鈦層上；及一氮化鈦層，位于該鋁合金層上，并由各該第一開(kāi)口露出。
5.如權(quán)利要求2所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述各該平板電極包含一銅金屬疊層。
6.如權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述平板電極包含復(fù)數(shù)個(gè)犧牲電極及復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極，該等犧牲電極系與所述靜電放電單元鄰接，且各該犧牲電極的尺寸小于各該標(biāo)準(zhǔn)電極的尺寸。
7.如權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述各該靜電放電單元系僅與一個(gè)犧牲電極鄰接。
8.如權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述各該靜電放電單元系僅與兩個(gè)犧牲電極鄰接。
9.如權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述各該靜電放電單元系僅與四個(gè)犧牲電極鄰接。
10.如權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于所述保護(hù)層系由一氧化矽層及一氮化矽層所堆疊組成。
11.如權(quán)利要求6所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于其中二個(gè)相鄰的靜電放電單元的間距實(shí)質(zhì)上在500至1000微米之間。
12.如權(quán)利要求1所述的電容式指紋感測(cè)器，其特征在于更包含一高硬度層，位于該保護(hù)層上，該高硬度層包含選自于類鉆碳膜、碳化矽膜、鈦酸鋇膜、鈦酸鍶膜及氧化鉭膜之一。
13.一種電容式指紋感測(cè)器的制造方法，包含以下步驟于一內(nèi)含集成電路的矽基板上形成一金屬疊層；移除部分的金屬疊層，以形成復(fù)數(shù)個(gè)平板電極，以陣列排列的方式形成于該基板上；一金屬網(wǎng)，縱橫地穿設(shè)于該等平板電極之間并與該等平板電極齊平，用以包圍各該平板電極；復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元，與該金屬網(wǎng)連接，并形成于該等平板電極的預(yù)定數(shù)目的相鄰的平板電極之間，該等靜電放電單元的數(shù)目小于該等平板電極的數(shù)目；及復(fù)數(shù)個(gè)焊墊，作為該電容式指紋感測(cè)器的輸入與輸出部分；于該金屬疊層與該基板上沉積一保護(hù)層；于該保護(hù)層上形成一光阻層；于該光阻層形成復(fù)數(shù)個(gè)第一窗口以及復(fù)數(shù)個(gè)第二窗口，以使該保護(hù)層從該等第一窗口與該等第二窗口露出；對(duì)露出的該保護(hù)層進(jìn)行干式蝕刻，以形成對(duì)應(yīng)至該等第一窗口的復(fù)數(shù)個(gè)第一開(kāi)口以及對(duì)應(yīng)至該等第二窗口的復(fù)數(shù)個(gè)第二開(kāi)口，而使該等焊墊由該等第二開(kāi)口露出，使該等靜電放電單元由該等第一開(kāi)口露出，各該第一開(kāi)口的尺寸小于各該第二開(kāi)口的尺寸；以及移除該光阻層。
14.如權(quán)利要求13所述的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，其特征在于所述于基板上形成金屬疊層包含以下步驟于該基板上形成一鈦層；于該鈦層上形成一鋁合金層；及于該鋁合金層上形成一氮化鈦層。
15.如權(quán)利要求13所述的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，其特征在于所述對(duì)露出的保護(hù)層進(jìn)行干式蝕刻包含以下步驟完全移除位于該等第二開(kāi)口中的該氮化鈦層；以及移除位于該等第一開(kāi)口中的該氮化鈦層的一部份，以使在各該第一開(kāi)口中的該氮化鈦層的一中間厚度小于該氮化鈦層的一周邊厚度。
16.如權(quán)利要求13所述的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，其特征在于所述于金屬疊層與基板上沉積一保護(hù)層的步驟包含于該金屬疊層與該基板上沉積一氧化矽層；及于該氧化矽層上沉積一氮化矽層。
17.如權(quán)利要求16所述的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，其特征在于所述于金屬疊層與基板上沉積一保護(hù)層的步驟更包含于該氮化矽層上沉積一高硬度層。
18.如權(quán)利要求17所述的電容式指紋感測(cè)器的制造方法，其特征在于所述高硬度層包含選自于類鉆碳膜、碳化矽膜、鈦酸鋇膜、鈦酸鍶膜及氧化鉭膜之一。
全文摘要
一種電容式指紋感測(cè)器，可抗靜電破壞及防殘污干擾，包含一基板、復(fù)數(shù)個(gè)平板電極、一金屬網(wǎng)、復(fù)數(shù)個(gè)靜電放電單元、復(fù)數(shù)個(gè)焊墊及一保護(hù)層。平板電極、焊墊及金屬網(wǎng)系位于基板上的同一高度，并由同一材料所形成。靜電放電單元連接至金屬網(wǎng)以及接地端，并通過(guò)復(fù)數(shù)個(gè)第一開(kāi)口而裸露，藉以使手指的靜電得以流至接地端。金屬網(wǎng)系由保護(hù)層覆蓋住而不裸露，且靜電放電單元的數(shù)目遠(yuǎn)小于平板電極的數(shù)目，使能減少殘污干擾所擷取的指紋影像。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1549190SQ0312418
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者周正三, 鄭元偉, 范成至 申請(qǐng)人:祥群科技股份有限公司