JPH0561965A - Fingerprint sensor - Google Patents
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- JPH0561965A JPH0561965A JP21953991A JP21953991A JPH0561965A JP H0561965 A JPH0561965 A JP H0561965A JP 21953991 A JP21953991 A JP 21953991A JP 21953991 A JP21953991 A JP 21953991A JP H0561965 A JPH0561965 A JP H0561965A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 指紋情報を電気出力信号に変換する指紋セン
サにおいて、センサ部の大型化、コスト高、信頼性不足
などの課題を解決し、小型化が可能でかつ高分解能で信
頼性の高い指紋センサを提供することを目的とする。
【構成】 １は上下面に電極を備えた圧電薄膜より構成
されるセンサ素子であり、２はこのセンサ素子１を走査
するためのスイッチング用のＭＯＳ型電界効果トランジ
スタ（以下ＦＥＴと記す）であり、３はこのセンサ素子
１の出力信号のインピーダンスを低くして信号処理しや
すくするためのインピーダンス変換用ＦＥＴであり、ま
た３はセンサ素子１の出力信号を増幅する増幅用ＦＥＴ
であってもよい。上記構成を有する１つのセンサ単位を
半導体基板上にマトリックス状に複数個配置させた構成
とする。
(57) [Abstract] [Purpose] In a fingerprint sensor that converts fingerprint information into an electric output signal, the problems such as large size of the sensor part, high cost and lack of reliability are solved, and downsizing is possible with high resolution. It is an object to provide a highly reliable fingerprint sensor. [Structure] 1 is a sensor element composed of a piezoelectric thin film having electrodes on the upper and lower surfaces, and 2 is a switching MOS field effect transistor (hereinafter referred to as FET) for scanning the sensor element 1. 3 is an impedance conversion FET for lowering the impedance of the output signal of the sensor element 1 to facilitate signal processing, and 3 is an amplification FET for amplifying the output signal of the sensor element 1.
May be A plurality of one sensor unit having the above configuration is arranged in a matrix on a semiconductor substrate.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧電薄膜を利用した指
紋センサに関し、特に指の指紋パターンを検出するため
のセンサ部の構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fingerprint sensor using a piezoelectric thin film, and more particularly to a structure of a sensor unit for detecting a fingerprint pattern of a finger.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、情報システムの発展、普及、多様
化に伴って、「万人不同」、「終生不変」という指紋情
報を用いた情報セキュリティが注目を集めている。現
在、実用化されている指紋照合システムは、各種端末に
組み込むためには形状も大きく高価であり、今後、情報
システム機器に組み込み可能な、小型化あるいはカード
形状の指紋センサが切望されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development, popularization and diversification of information systems, information security using fingerprint information such as "everyone is different" and "lifetime invariant" has been attracting attention. Currently, the fingerprint collation system which has been put into practical use has a large size and is expensive to be incorporated into various terminals, and in the future, a miniaturized or card-shaped fingerprint sensor which can be incorporated into information system equipment is desired.
【０００３】従来の指紋検出方法は、指先をガラス面な
どに押し当てて、その部分を光源で照射し、その反射光
をＣＣＤ等により光電変換して電気出力信号とし、この
電気出力信号を処理することにより、指紋を検出してい
る（例えば特開昭６０−１１４９７９号公報）。この様
な光学式の指紋センサ以外には、感圧シートにマトリッ
クス電極を形成し、感圧シートの抵抗値を電気的に取り
出すこよにより、指紋パターンを圧力的に検出する方法
（例えば特開昭６３−２０４３７４号公報）なども提案
されている。In the conventional fingerprint detecting method, a fingertip is pressed against a glass surface or the like, the portion is irradiated with a light source, the reflected light is photoelectrically converted by a CCD or the like into an electric output signal, and the electric output signal is processed. By doing so, the fingerprint is detected (for example, JP-A-60-114979). In addition to such an optical fingerprint sensor, a method of forming a matrix electrode on a pressure-sensitive sheet and electrically taking out the resistance value of the pressure-sensitive sheet to detect the fingerprint pattern pressureally (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 63-204374) are also proposed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の光
学式指紋センサにおいては、光源およびその電源やレン
ズなどを含む光学系とＣＣＤなどの光電変換素子が必要
であるため、センサ部が大型化すると共にコスト高とな
るという問題点を有していた。また上記の感圧式指紋セ
ンサにおいては、感圧シートを用いているためセンサ部
の構成が簡素であり薄型化が可能であるが、センシング
に感圧導電ゴムを用いるため、再現性、クリープなど信
頼性に欠けるという問題点を有していた。However, in the above-mentioned optical fingerprint sensor, an optical system including a light source and its power source, a lens, and the like, and a photoelectric conversion element such as a CCD are required, so that the sensor section becomes large in size. It had a problem of high cost. Further, in the pressure-sensitive fingerprint sensor described above, since the pressure-sensitive sheet is used, the structure of the sensor unit is simple and can be made thin, but since pressure-sensitive conductive rubber is used for sensing, reproducibility, creep, etc. are reliable. It had a problem of lack of sex.
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型化が可能でかつ高分解能で信頼性の高い指紋セ
ンサを提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fingerprint sensor which can be miniaturized and has high resolution and high reliability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の指紋センサは、マトリックス状に配置された
複数個の圧電薄膜センサと、各圧電薄膜センサの出力信
号を増幅またはインピーダンス変換する増幅素子または
インピーダンス変換素子と、増幅素子またはインピーダ
ンス変換素子の出力信号を順次走査するスイチング素子
とを同一の半導体基板上に形成した構成を有している。In order to achieve this object, a fingerprint sensor of the present invention comprises a plurality of piezoelectric thin film sensors arranged in a matrix and an output signal of each piezoelectric thin film sensor is amplified or impedance-converted. The amplification element or the impedance conversion element and the switching element for sequentially scanning the output signal of the amplification element or the impedance conversion element are formed on the same semiconductor substrate.
【０００７】[0007]
【作用】この構成によって、圧電薄膜よりなる圧電素子
が指紋の山部（隆線）と接触し、各圧電素子における圧
電効果により、指紋の山部と接触している各圧電素子の
圧力が電気出力信号として検出される。この圧電素子は
マトリックス状に複数個配置されており、各圧電素子は
増幅素子またはインピーダンス変換素子とスイッチング
素子とを備えているため、指の指紋パターンに応じた圧
力分布を検出するこができる。With this structure, the piezoelectric element made of the piezoelectric thin film contacts the ridge (ridge) of the fingerprint, and the piezoelectric effect of each piezoelectric element causes the pressure of each piezoelectric element in contact with the ridge of the fingerprint to be electrically changed. It is detected as an output signal. Since a plurality of the piezoelectric elements are arranged in a matrix and each piezoelectric element includes an amplifying element or an impedance converting element and a switching element, it is possible to detect the pressure distribution according to the fingerprint pattern of the finger.
【０００８】[0008]
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１は、本発明の指紋センサのマトリック
ス単位つまり１つのセンサ素子部分の構成を示す平面図
である。同図において、１は上下面に電極を備えた圧電
薄膜より構成されるセンサ素子であり、２はこのセンサ
素子１を走査するためのスイッチング用のＭＯＳ型電界
効果トランジスタ（以下ＦＥＴと記す）であり、３はこ
のセンサ素子１の出力信号のインピーダンスを低くして
信号処理しやすくするためのインピーダンス変換用ＦＥ
Ｔであり、また３はセンサ素子１の出力信号を増幅する
増幅用ＦＥＴであってもよい。FIG. 1 is a plan view showing a matrix unit of the fingerprint sensor of the present invention, that is, a structure of one sensor element portion. In the figure, 1 is a sensor element composed of a piezoelectric thin film having electrodes on the upper and lower surfaces, and 2 is a switching MOS field effect transistor (hereinafter referred to as FET) for scanning the sensor element 1. Yes, 3 is an FE for impedance conversion for lowering the impedance of the output signal of the sensor element 1 to facilitate signal processing.
T may be T, and 3 may be an amplifying FET that amplifies the output signal of the sensor element 1.
【００１０】圧電薄膜より構成されるセンサ素子１の出
力は非常に小さく、しかも出力インピーダンスがきわめ
て大きいので、センサ素子１の出力を正確に読み出すた
めには、出力の増幅かインピーダンスの変換またはこれ
らの両方が必要であり、本実施例の指紋センサの特徴と
しては、このセンサ素子１と１対１に対応するスイッチ
ング用ＦＥＴ２と増幅用ＦＥＴまたはインピーダンス変
換用ＦＥＴ３を同一の半導体基板上に構成している。Since the output of the sensor element 1 made of a piezoelectric thin film is very small and the output impedance is very large, in order to read the output of the sensor element 1 accurately, amplification of the output, conversion of impedance, or these outputs is required. Both are required, and the fingerprint sensor of the present embodiment is characterized in that the switching FET 2 and the amplification FET or the impedance conversion FET 3 corresponding to the sensor element 1 in a one-to-one relationship are formed on the same semiconductor substrate. There is.
【００１１】同実施例において、センサ素子１は、真空
蒸着法あるいはスパッタリング法により、アルミニウム
等からなる下面電極４を形成し、この電極上にスパッタ
リング法により酸化亜鉛あるいはジルコンチタン酸鉛か
らなる一辺が約３０μｍで厚さが約１μｍの圧電薄膜５
を形成し、さらにこの圧電薄膜５上に真空蒸着法あるい
はスパッタリング法により、アルミニウム等からなる上
面電極６を形成し、さらに上面電極６上には図示しない
絶縁性保護膜を被覆形成することにより構成されてい
る。In this embodiment, the sensor element 1 has a lower electrode 4 made of aluminum or the like formed by a vacuum evaporation method or a sputtering method, and one side made of zinc oxide or lead zirconate titanate is formed on the lower electrode 4 by the sputtering method. Piezoelectric thin film 5 with a thickness of about 30 μm and a thickness of about 1 μm
And a top electrode 6 made of aluminum or the like is formed on the piezoelectric thin film 5 by a vacuum vapor deposition method or a sputtering method, and an insulating protective film (not shown) is formed on the top electrode 6. Has been done.
【００１２】ここで、センサ素子１が指紋パターンの山
部と接触し、圧電薄膜５に圧力が加えられた際に、下面
電極４と上面電極６との間に発生する電位差つまり出力
電圧は、圧電材料の圧電定数に比例し、圧電材料の厚み
に反比例するため、この圧電薄膜の材料としては、厚さ
が均一でしかも薄く、圧電定数の大きな材料である必要
がある。これに加えて、成膜の容易性、成膜温度、膜の
均一性などを考慮すると、酸化亜鉛あるいはジルコンチ
タン酸鉛が望ましく、これらの厚みとしては１μｍ程度
が適している。Here, the potential difference, that is, the output voltage, generated between the lower surface electrode 4 and the upper surface electrode 6 when the sensor element 1 comes into contact with the peak portion of the fingerprint pattern and pressure is applied to the piezoelectric thin film 5, Since it is proportional to the piezoelectric constant of the piezoelectric material and inversely proportional to the thickness of the piezoelectric material, the material of the piezoelectric thin film needs to be a material having a uniform thickness, a small thickness, and a large piezoelectric constant. In addition to these, zinc oxide or lead zirconate titanate is preferable in consideration of film forming easiness, film forming temperature, film uniformity, and the like, and a thickness of about 1 μm is suitable.
【００１３】また、スイッチング用ＦＥＴ２および増幅
用またはインピーダンス変換用ＦＥＴ３は、単結晶シリ
コン基板７上にイオン注入法により形成されたｎ型ある
いはｐ型のソースおよびドレインと多結晶シリコンゲー
トにより構成され、増幅用またはインピーダンス変換用
ＦＥＴ３のゲート８からセンサ部の下面電極４が取り出
され、ソース９からセンサ部の上面電極６が取り出さ
れ、ドレイン１０は電極１１を介してスイッチング用Ｆ
ＥＴのドレイン１２と接続され、かつこの電極１１を介
してドレイン抵抗１３が接続されており、電極１４は図
示しない電源のプラス側に接続されている。The switching FET 2 and the amplification or impedance conversion FET 3 are composed of an n-type or p-type source and drain formed on the single crystal silicon substrate 7 by an ion implantation method and a polycrystalline silicon gate, The lower surface electrode 4 of the sensor section is taken out from the gate 8 of the FET 3 for amplification or impedance conversion, the upper surface electrode 6 of the sensor section is taken out from the source 9, and the drain 10 is connected to the switching electrode F via the electrode 11.
The drain resistor 13 is connected to the drain 12 of the ET, and the drain resistor 13 is connected via the electrode 11, and the electrode 14 is connected to the positive side of a power source (not shown).
【００１４】ドレイン抵抗１３の大きさにより、センサ
出力の増幅かインピーダンス変換が実現される（当然増
幅とインピーダンス変換の両方の機能を実現することも
できる）。またスイッチング用ＦＥＴ２のゲート１５に
は電極１６を介して制御信号が印加され、ソース１７か
ら電極１８を介して出力信号を検出している。Depending on the size of the drain resistance 13, amplification of the sensor output or impedance conversion can be realized (both functions of amplification and impedance conversion can also be realized). A control signal is applied to the gate 15 of the switching FET 2 via the electrode 16, and an output signal from the source 17 is detected via the electrode 18.
【００１５】ここで、指紋の山部の構造（隆線構造）
は、空間周波数２〜３本／ｍｍの細かいパターンであ
り、指紋の谷部（谷線）の幅は狭い所では１００μｍ程
度になるため、指紋パターンを再現性良く正確に入力す
るためには、センサとして５０μｍ（２０本／ｍｍ）程
度の分解能が必要になってくる。従って、検出面積を２
０×２０〜２５×２５ｍｍとし分解能を５０μｍとする
と、４００×４００〜５００〜５００個（１６万画素〜
２５万画素）のセンサ単位を構成する必要がある。Here, the structure of the mountain portion of the fingerprint (ridge structure)
Is a fine pattern with a spatial frequency of 2-3 lines / mm, and the width of the valley portion (valley line) of the fingerprint is about 100 μm in a narrow place. Therefore, in order to input the fingerprint pattern with good reproducibility, A resolution of about 50 μm (20 lines / mm) is required as a sensor. Therefore, the detection area is 2
Assuming that the resolution is 0 × 20 to 25 × 25 mm and the resolution is 50 μm, 400 × 400 to 500 to 500 (160,000 pixels to
It is necessary to configure a sensor unit of 250,000 pixels).
【００１６】つまり、図１に示した一辺が約３０μｍの
センサ素子１と、スイッチング用ＦＥＴ２と、増幅用ま
たはインピーダンス用ＦＥＴ３とにより構成される一辺
が約５０μｍの１つのサンサ単位（図中の斜線部領域）
を、図２に示した様にマトリックス状に複数個配置する
ことにより、本実施例の指紋センサを構成している。That is, one sensor unit having a side of about 50 μm (shaded line in the figure), which is composed of the sensor element 1 having a side of about 30 μm shown in FIG. 1, a switching FET 2, and an amplifying or impedance FET 3, Area)
As shown in FIG. 2, the fingerprint sensor of the present embodiment is configured by arranging a plurality of them in a matrix.
【００１７】上記構成とすることにより、指紋の山部と
谷部とを、十分な精度で検出することが可能となり、指
の指紋パターンに応じた圧力分布を精度良く検出するこ
とができる。なお、上記実施例においては、１つのセン
サ単位をマトリックス状に整列配置しているが、これに
限定されるものではなく、例えば千鳥形状に配列させる
ことも可能である。With the above arrangement, the ridges and valleys of the fingerprint can be detected with sufficient accuracy, and the pressure distribution according to the fingerprint pattern of the finger can be detected with high accuracy. In the above embodiment, one sensor unit is arranged in a matrix, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to arrange the sensor units in a staggered shape, for example.
【００１８】また、同実施例においては、電気出力信号
の検出手段として、単結晶シリコンのＦＥＴアレイを用
いたが、この理由について説明する。上記ＦＥＴアレイ
以外の検出方法としては、ＣＣＤにより出力信号を転送
する方法もあるが、最小取扱電荷が約６．３×１０-17
Ｃであるため、圧電薄膜による小さな出力電荷を正確に
検出するための充分な諧調が得られないという問題点が
ある。In the embodiment, the FET array of single crystal silicon is used as the means for detecting the electric output signal. The reason for this will be described. As a detection method other than the above FET array, there is a method of transferring an output signal by CCD, but the minimum handling charge is about 6.3 × 10 -17.
Since it is C, there is a problem that a sufficient gradation for accurately detecting a small output charge due to the piezoelectric thin film cannot be obtained.
【００１９】さらに、アモルファスシリコンあるいは多
結晶シリコンの薄膜トランジスタ（ＴＥＴ）を用いてス
イッチング素子を構成する方法もあるが、両者とも単結
晶シリコンのＦＥＴに比較して、漏れ電流が大きいた
め、μｓｅｃオーダの非常に短時間の間に出力信号を読
み出す必要があるという問題点がある。Further, there is a method of forming a switching element by using a thin film transistor (TET) made of amorphous silicon or polycrystalline silicon. However, both of them have a large leak current as compared with a FET made of single crystal silicon, and therefore, on the order of μsec. There is a problem that it is necessary to read the output signal in a very short time.
【００２０】これに比較して、単結晶シリコン上に増幅
素子またはインピーダンス変換素子とスイッチング素子
とを構成することにより、単結晶シリコンはアモルファ
スシリコンあるいは多結晶シリコンと比較して、漏れ電
流が１０2 〜１０4 倍程度少なく、出力信号の読み取り
時間がｍｓｅｃ〜ｓｅｃオーダになるため、圧電薄膜に
よる小さな出力電荷を正確に検出することが可能とな
る。In comparison with this, by forming the amplifying element or the impedance conversion element and the switching element on the single crystal silicon, the single crystal silicon has a leakage current of 10 2 as compared with the amorphous silicon or the polycrystalline silicon. Since the output signal reading time is on the order of msec to sec, which is about 10 4 times less, it is possible to accurately detect a small output charge due to the piezoelectric thin film.
【００２１】次に、この指紋センサの出力信号の検出方
法を説明する。説明を簡略化するために、３行×３列の
マトリックス状の検出素子から構成される指紋センサの
回路図を図３に示す。Next, a method of detecting the output signal of this fingerprint sensor will be described. For simplification of the description, FIG. 3 shows a circuit diagram of a fingerprint sensor including detection elements in a matrix of 3 rows × 3 columns.
【００２２】同図において、まず制御端子Ｃ1 、Ｃ2 、
Ｃ3 のうち１つの制御端子例えばＣ 1 に正電圧を加え、
他の制御端子Ｃ2 、Ｃ3 を０電圧にすると、制御端子Ｃ
1 に接続されているスイッチング用ＦＥＴ２１１、２１
２、２１３のみがオン状態となり、インピーダンス変換
用ＦＥＴ３１１、３１２、３１３によりセンサ素子１１
１、１１２、１１３の出力をインピーダンス変換して、
ドレイン抵抗４１１、４１２、４１３を介してセンサ素
子１１１、１１２、１１３の出力信号の読み出しが可能
な状態となる。In the figure, first, control terminal C1 , C2 ,
C3 One of the control terminals, eg C 1 Apply a positive voltage to
Other control terminal C2 , C3 When the voltage is 0, the control terminal C
1 Switching FETs 211, 21 connected to
Only 2, 213 are turned on and impedance conversion
FET 111, 312, 313 for the sensor element 11
Impedance conversion of the output of 1, 112, 113,
Sensor element through drain resistances 411, 412, 413
Can read the output signals of the child 111, 112, 113
It becomes a state.
【００２３】次に出力端子Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 のうち１つ
の出力端子例えばＲ1 を選択することにより、センサ素
子１１１の出力信号のみが読み出されることになる。こ
の様に、制御端子Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 を用いて行を選択
し、出力端子Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3を用いて列を選択するこ
とにより、この行と列との交差する部分に接続された特
定のセンサ素子の出力信号を順次読み出すことが可能と
なる。Next, by selecting one of the output terminals R 1 , R 2 and R 3 such as R 1 , only the output signal of the sensor element 111 is read out. Thus, by selecting a row using the control terminals C 1 , C 2 and C 3 and selecting a column using the output terminals R 1 , R 2 and R 3 , this row and column intersect. It becomes possible to sequentially read the output signal of the specific sensor element connected to the portion.
【００２４】なお、上記実施例においては、センサ部本
体の構成のみについて記載したが、上記回路構成以外に
も、制御端子を用いて行を選択する回路と出力端子を用
いて列を選択する回路および出力信号の処理回路が別途
必要であるが、これらの周辺回路構成については、特に
限定されるものではなく、本実施例においては、センサ
基板として半導体基板を用いているため、上記周辺回路
部をセンサの周辺部に一体形成することも可能である。In the above embodiments, only the structure of the sensor unit main body has been described. However, in addition to the above circuit structure, a circuit for selecting rows using control terminals and a circuit for selecting columns using output terminals. Although a separate output signal processing circuit is required, the configuration of these peripheral circuits is not particularly limited. In the present embodiment, since the semiconductor substrate is used as the sensor substrate, the peripheral circuit section Can also be integrally formed on the peripheral portion of the sensor.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明は、マトリックス状
に配置された複数個の圧電薄膜センサと、上記各圧電薄
膜センサの出力信号を増幅またはインピーダンス変換す
る増幅素子またはインピーダンス変換素子と、上記増幅
素子またはインピーダンス変換素子の出力を順次走査す
るスイチング素子とを同一の半導体基板上に構成するこ
とにより、各圧電薄膜センサによる指の指紋パターンに
応じた圧力分布を精度良く検出することができるため、
小型化が可能でありかつ高分解能で指紋パターンを検出
することができる優れた指紋センサを実現できるもので
ある。As described above, according to the present invention, a plurality of piezoelectric thin film sensors arranged in a matrix, an amplifying element or an impedance converting element for amplifying or impedance converting the output signal of each piezoelectric thin film sensor, By configuring the switching element that sequentially scans the output of the amplification element or the impedance conversion element on the same semiconductor substrate, it is possible to accurately detect the pressure distribution according to the fingerprint pattern of the finger by each piezoelectric thin film sensor. ,
It is possible to realize an excellent fingerprint sensor that can be downsized and that can detect a fingerprint pattern with high resolution.
【図１】本発明の一実施例における指紋センサの１つの
センサ素子部分の平面図FIG. 1 is a plan view of one sensor element portion of a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例センサの全体構成を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing the overall configuration of the sensor of the embodiment.
【図３】同実施例センサの回路図FIG. 3 is a circuit diagram of the sensor of the embodiment.
１ センサ素子 ２ スイッチング用ＦＥＴ ３ インピーダンス変換用ＦＥＴ ４ 下面電極 ５ 圧電薄膜 ６ 上面電極 ７ シリコン基板 ８ インピーダンス変換用ＦＥＴのゲート ９ インピーダンス変換用ＦＥＴのソース １０ インピーダンス変換用ＦＥＴのドレイン １１、１４、１６、１８ 電極 １２ スイッチング用ＦＥＴのドレイン １３ ドレイン抵抗 １５ スイッチング用ＦＥＴのゲート １７ スイッチング用ＦＥＴのソース １１１、１１２、１１３ センサ素子 １２１、１２２、１２３ センサ素子 １３１、１３２、１３３ センサ素子 ２１１、２１２、２１３ スイッチング用ＦＥＴ ２２１、２２２、２２３ スイッチング用ＦＥＴ ２３１、２３２、２３３ スイッチング用ＦＥＴ ３１１、３１２、３１３ インピーダンス用ＦＥＴ ３２１、３２２、３２３ インピーダンス用ＦＥＴ ３３１、３３２、３３３ インピーダンス用ＦＥＴ ４１１、４１２、４１３ ドレイン抵抗 ４２１、４２２、４２３ ドレイン抵抗 ４３１、４３２、４３３ ドレイン抵抗 Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 制御端子 Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 出力端子 Ｖ 電源端子 Ｇ アース1 Sensor element 2 FET for switching 3 FET for impedance conversion 4 Bottom electrode 5 Piezoelectric thin film 6 Top electrode 7 Silicon substrate 8 Gate of FET for impedance conversion 9 Source of FET for impedance conversion 10 Drain of FET for impedance conversion 11, 14, 16 , 18 electrode 12 drain of switching FET 13 drain resistance 15 gate of switching FET 17 source of switching FET 111, 112, 113 sensor element 121, 122, 123 sensor element 131, 132, 133 sensor element 211, 212, 213 Switching FETs 221, 222, 223 Switching FETs 231, 232, 233 Switching FETs 311, 312, 313 Impedance FETs 321, 32 , For 323 impedance FET 331, 332, 333 impedance for FET 411, 412, 413 drain resistance 421, 422, 423 drain resistance 431, 432, 433 drain resistance C 1, C 2, C 3 control terminals R 1, R 2, R 3 output terminal V power supply terminal G ground
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Kawasaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (3)
ンサであって、マトリックス状に配置された複数個の圧
電薄膜センサと、上記各圧電薄膜センサの出力信号を増
幅またはインピーダンス変換する増幅素子またはインピ
ーダンス変換素子と、上記増幅素子またはインピーダン
ス変換素子の出力を順次走査するスイッチング素子とを
同一の半導体基板上に構成することを特徴とする指紋セ
ンサ。1. A fingerprint sensor for converting fingerprint information into an electric output signal, comprising a plurality of piezoelectric thin film sensors arranged in a matrix, and an amplifying element for amplifying or impedance converting the output signals of the respective piezoelectric thin film sensors. Alternatively, a fingerprint sensor characterized in that an impedance conversion element and a switching element for sequentially scanning the output of the amplification element or the impedance conversion element are formed on the same semiconductor substrate.
とする請求項１記載の指紋センサ。2. The fingerprint sensor according to claim 1, wherein the piezoelectric thin film is a zinc oxide thin film.
ことを特徴とする請求項１記載の指紋センサ。3. The fingerprint sensor according to claim 1, wherein the piezoelectric thin film is a lead zircon titanate thin film.
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