FR2938696A1 - Procede de passivation d'un composant semi-conducteur et dispositif realise a l'aide d'un tel composant - Google Patents
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Abstract
Le procédé de passivation d'un composant semi-conducteur (1) a au moins une électrode (17) sensible aux agents chimiques. Au moins cette électrode (17) est neutralisée par application d'une couche (15) de verre ou de céramique de verre.
Description
1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de passivation d'un composant semi-conducteur ayant au moins une électrode sensible aux agents chimiques.
L'invention concerne également un dispositif de détection d'au moins une substance dans une veine de fluide. Etat de la technique Les transistors à effet de champ sensibles à un gaz fondé avec des semi-conducteurs, s'utilisent de plus en plus dans les systèmes de capteurs. Habituellement, lorsqu'on applique un échantillon de test à détecter, par exemple un gaz ou un liquide ou un mélange gaz/liquide, cela se traduit par une variation de l'impédance de canal et ainsi une variation du courant entre l'électrode source et l'électrode drain du transistor. Un tel transistor à effet de champ est par exemple 15 connu selon le document US 5 698 771. On peut utiliser des transistors à effet de champ dans des applications comme capteurs, jusqu'à une température de l'ordre de 800°C, si l'on utilise des matériaux semi-conducteurs avec une largeur de bande supérieure à 2 eV par exemple, du nitrure de gallium ou du carbure de silicium. 20 Le courant de canal du transistor à effet de champ au point de fonctionnement choisi, est souvent supérieur de plusieurs ordres de grandeur (habituellement 103) à la variation d'intensité de canal engendrée par l'application de l'échantillon de test. Cela impose des conditions très strictes pour la mesure de l'intensité. Une autre diffi- 25 cuité est que, le décalage risque d'être influencé par des perturbations extérieures, c'est-à-dire le bruit. D'autres influences perturbatrices sont par exemple les variations de température ou la dégradation du capteur, se traduisant par des variations de l'intensité dans le canal et ne résultant pas de la présence d'échantillons de test. Etant donné des 30 conditions de décalage de signal, la variation de l'intensité de canal provoquée par les perturbations peut être du même ordre de grandeur et dans un cas défavorable, supérieure à la variation engendrée par la présence d'échantillons de test. Comme de telles influences parasites ne peuvent être exclues totalement, l'erreur du signal de mesure qui en
2 résulte devient importante et dans le cas le plus défavorable, elle ne permet pas d'avoir une mesure utilisable sur l'échantillon de test. Pour compenser les influences perturbatrices et le décalage, il est par exemple possible d'utiliser un transistor à effet de champ fonctionnant comme élément de référence et qui est insensible aux substances à détecter. L'élément de référence est, de préférence, identique au transistor à effet de champ fonctionnant comme capteur de me-sure du point de vue de la structure semi-conductrice, des dimensions géométriques et des caractéristiques électriques. Comme les caractéris- lo tiques électriques sont identiques, les deux transistors à effet de champ ont le même signal zéro. Si les deux transistors à effet de champ sont très peu écartés l'un de l'autre, on a en outre un bon couplage thermique. Cela résulte par exemple de l'intégration des composants sur une même puce. Les deux transistors à effet à champ subissent ainsi les 15 mêmes influences perturbatrices. La différence du courant de canal du transistor à effet de champ fonctionnant comme capteur de mesure et du courant de canal du transistor à effet à champ fonctionnant comme élément de référence, ne résulte dans le cas idéal que de la présence de la substance à détecter. 20 Selon l'état de la technique, la passivation des transistors à effet de champ pour obtenir un élément de référence se fait au cours du procédé de fabrication du composant semi-conducteur à l'aide de couches diélectriques. Ces couches sont en général déposées selon la techniques des couches minces. Toutefois, une telle couche de passiva- 25 tion influence, le cas échéant, les caractéristiques électriques du transistor à effet de champ. Ainsi, et à titre d'exemple, les contraintes au niveau de la couche limite entre la couche de passivation et la couche qu'elle recouvre dans le cas de matériaux semi-conducteurs piézoélectriques tels que le nitrure de gallium peuvent modifier le canal du tran- 30 sistor à effet de champ. De plus, les couches de passivation diélectriques ont fréquemment des états d'électrons pouvant accumuler une charge et influencer ainsi le champ électrique sous l'électrode porte. De plus, il est très compliqué de passiver un transistor à effet de champ utilisé comme élément de référence sur une puce inté- 35 grée par un procédé de fabrication de semi-conducteurs. Ainsi, et à titre
3 d'exemple, les limites du procédé ne permettent pas de réaliser une structure latérale complète de la passivation et, de plus, des paramètres du procédé tels que par exemple des températures trop élevées lors du dépôt de la couche de passivation, endommagent la porte sensible aux agents chimiques du capteur de mesure. C'est pourquoi, il faut traiter séparément les transistors à effet de champ fonctionnant comme éléments de référence et ceux fonctionnant comme capteurs de mesure. Mais cela risque, le cas échéant d'aboutir à des transistors à effet de champ qui ne sont plus identiques et qui peuvent avoir des caractéristiques électriques différentes. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé de passivation du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on neutralise au moins une électrode sensible aux agents chimiques par application 15 d'une couche de verre ou de vitro céramique. La couche de verre ou de vitro céramique peut être à l'état amorphe, à l'état partiellement cristal-lin ou à l'état cristallin. L'application de la couche de verre ou de vitro céramique rend l'électrode sensible aux agents chimiques du composant semi- 20 conducteur, insensible vis-à-vis des substances à détecter et cette couche évite que les substances présentent dans la veine de fluide ne coopèrent avec cette électrode sensible aux agents chimiques du composant semi-conducteur. De tels composants semi-conducteurs sont utilisés notamment comme éléments de référence pour éliminer les 25 influences perturbatrices dans des dispositifs de détection de substances véhiculées dans une veine de fluide. L'avantage de l'application d'une couche de verre ou de vitro céramique sur l'électro sensible aux agents chimiques, est que le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence 30 pourra avoir la même structure semi-conductrice, les mêmes dimensions géométrique et la même construction de la pile formant la porte ainsi que les mêmes caractéristiques électriques que le composant semi-conducteur utilisé comme capteur de mesure. Grâce à la structure identique, les différences du courant de canal dans le composant semi- 35 conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et dans le compo-
4 sant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, ne sont plus engendrées que par la présence de substances à détecter. Dans le cas présent, la mesure ne se fait pas à l'aide d'une variation d'intensité d'un seul composant semi-conducteur, mais à partir de la différence du courant de canal dans le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et du courant de canal dans le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence. L'application de la couche de verre ou de vitro céramique au moins sur l'électrode sensible aux agents chimiques du composant semi-conducteur pour neutraliser cette électrode, c'est-à-dire pour rendre l'électrode normalement sensible aux agents chimiques, insensible vis-à-vis de l'influence des substances contenues dans une veine de fluide, se fait par exemple en appliquant une suspension contenant une dispersion de poudre de verre dans un solvant sur l'électrode sensible aux agents chimiques. Ensuite, on évapore le solvant et on fait fondre la poudre de verre. D'autres composants organiques contenus le cas échéant dans la suspension et qui ne vaporisent pas, seront brûlés aux températures élevées nécessaires à la fusion du verre. De cette manière, il subsiste un film de verre sur l'électrode sensible aux agents chimi- ques du composant semi-conducteur et ce film de verre ne comporte pas d'inclusions organiques. De manière préférentielle, la poudre de verre contient un verre qui fond à une température de l'ordre de 400 à 800°C. La température de fusion est ainsi toujours supérieure à la future température de fonctionnement du composant semi-conducteur, pour éviter que la couche de verre ne fonde de nouveau pendant le fonctionnement du composant semi-conducteur. La température de ramollissement du verre est de préférence supérieure de 50°C à la température de fonctionnement ou d'utilisation du composant semi-conducteur. Pour ne pas endommager les matériaux du composant semi-conducteur ou le semi-conducteur lui-même lors de la fusion du verre, il est toutefois avantageux de choisir un verre dont la température de fusion est la plus faible possible. La fusion du verre se fait de préférence à une vitesse de chauffage allant jusqu'à 100 K/s, avec un temps de maintien de l'ordre de 0 à 60 min et une vitesse de refroidissement allant jusqu'à 50 K/s. La poudre de verre ou de vitro céramique utilisée pour 5 former la couche de verre ou de vitro céramique, contient soit un alcali, soit n'en contient pas. Une poudre de verre avantageusement sans alcali, est par exemple une poudre de verre à base de silicate contenant du bismuth, du zinc, du bore ou une combinaison de ces éléments, par exemple une poudre de verre de silicate de bismuth-bore-zinc. L'avantage de la poudre de verre de silicate de bismuth-bore-zinc, est que ce matériau fond à des températures d'environ 600°C. En variante, on peut utiliser des poudres de verre ou de vitro céramique contenant des alcalis et/ ou des alcalino terreux comme par exemple une poudre de verre à base de borosilicate alcalin-alcalino terreux. 15 De manière générale, les verres qui fondent à basses températures, c'est-à-dire à des températures d'environ 600°C, contiennent pratiquement toujours de très fortes proportions d'oxyde de plomb ou d'oxyde de bismuth. Grâce à leur forte teneur en oxyde de plomb ou en oxyde de bismuth, les verres peuvent en général être réduits plus 20 facilement que des verres riches en oxyde de silicium et dont la température de fusion est élevée. La réduction du verre se fait par exemple en présence de monoxyde de carbone ou par une réaction avec la surface de la puce semi-conductrice. Comme la réduction endommage la couche de verre, on utilise de préférence des verres ne contenant qu'une 25 faible teneur en oxyde de plomb ou de bismuth. Il existe également des verres à base de borosilicate alcalin-alcalino terreux qui fondent aux basses températures, mais ces verres ont en général un coefficient de dilatation thermique élevé. Le coefficient de dilatation thermique de la poudre de verre à base de boro- 30 silicate alcalin-alcalino terreux se situe en général au-dessus des coefficients de dilatation thermique du carbure de silicium utilisé comme matériau semi-conducteur pour le composant. L'adaptation des coefficients de dilatation thermique peut toutefois se faire par exemple en ajoutant un additif ayant un coefficient de dilatation thermique infé- 35 rieur au coefficient de dilatation thermique du verre à base de borosili-
6 cate alcalin-alcalino terreux. Comme additifs appropriés, il y a par exemple la cordiérite ou la vitro céramique de silicate de lithium-aluminium. A la fusion et ensuite au figeage de tels additifs, il se forme un composé vitro céramique.
Pour éviter les fissures même en cas de différences de coefficients de dilatation thermique entre le matériau semi-conducteur et le verre, il est avantageux d'avoir une couche de verre de faible épaisseur. Toutefois, l'épaisseur de la couche doit être suffisante pour que le verre soit étanche vis-à-vis de la veine de fluide. L'épaisseur de la couche se situe pour cela de préférence dans une plage comprise entre 0,1 et 100 m et de préférence dans une plage comprise entre 1 et 50 m. Le solvant dans lequel est dispersé le verre est par exemple un ester ou un alcool-cétone. En plus du solvant, la suspension peut également contenir par exemple un liant. Comme liant approprié, 15 il y a par exemple le polyméthacrylate ou le nitrate de cellulose. L'utilisation du liant permet d'obtenir une suspension ayant une plus grande viscosité. Cela permet, par exemple, d'avoir une suspension à l'état pâteux. On évite ainsi qu'après application sur le composant semi-conducteur, la suspension ne coule ou prenne une 20 forme indéfinie et risque, le cas échéant, de couvrir des parties du composant semi-conducteur qui ne doivent pas recevoir de couche de verre. L'application de la suspension peut se faire par n'importe quel procédé d'impression, approprié, par dispersion ou par des procédés de picodépôts. Des procédés appropriés pour appliquer la suspen- 25 Sion sont par exemple la sérigraphie ou le dépôt goutte à goutte. Selon l'invention, l'électrode sensible aux agents chimiques qui est neutralisée par l'application de la couche de verre, est de préférence l'électrode porte d'un transistor à effet de champ ou d'une diode. 30 L'invention concerne également un dispositif de détection d'au moins une substance contenue dans une veine de fluide et qui comprend au moins un composant semi-conducteur comme capteur de mesure ainsi qu'au moins un composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, les composants semi-conducteurs ayant 35 chacun une électrode sensible aux agents chimiques. L'électrode sensi-
7 ble aux agents chimiques du composant fonctionnant comme élément de référence, sera passivée. Pour la passivation, on applique une couche de verre sur l'électrode sensible aux agents chimiques du composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence.
Comme indiqué ci-dessus, la couche de verre évite que des composants du fluide ne coopèrent avec le composant et génèrent un signal de mesure. Le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, est utilisé pour éliminer les influences parasites susceptibles d'agir sur le dispositif de détection.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence et le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure, sont des composants intégrés dans une puce. D'une manière particulièrement préférentielle, le compo- sant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence et le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure, ont une structure qui se correspond. Cette structure qui correspond, en particulier du point de vue de la structure semi-conductrice, des dimensions géométriques, de la construction de l'empilage de la porte et des caractéristiques électriques, fait que le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de référence, réagissent de la même manière aux influences de l'environnement telles que par exemple les variations de température. En formant la différence des signaux fournis par le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et du composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, on élimine les influences parasites. En variante à la construction concordante du composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence et du corn- posant semi-conducteur fonctionnant comme élément de mesure, il est toutefois également possible par exemple, de ne fonctionnaliser que les composants semi-conducteurs fonctionnant comme des capteurs de mesure et d'appliquer sur les composants semi-conducteurs fonctionnant comme des éléments de référence, une métallisation différente de l'électrode porte dès le procédé de fabrication du semi-conducteur.
8 En particulier, dans le cas d'un composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et d'un composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence ayant pratiquement la même construction, il est possible de réaliser d'abord les deux composants semi-conducteurs et de ne passiver l'électrode sensible aux agents chimiques du composant semi-conducteur servant d'élément de référence, par application de la couche de verre selon l'invention seulement après la fabrication des composants semi-conducteurs. Pour passiver, il faut que la couche de verre couvre de manière étanche aux gaz, au moins l'électrode sensible aux agents chimiques du composant servant d'élément de référence. Mais on peut également couvrir une surface plus grande que la surface de l'électrode sensible aux agents chimiques. C'est ainsi, qu'il est par exemple possible, de couvrir l'ensemble du composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence ou même plus que le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, avec la couche de verre. Si à la fois le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure et le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, sont fabriqués sur une même puce, il suf- fit de veiller à ce que l'électrode sensible aux agents chimiques du composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure, ne soit pas couverte par la couche de verre. Le composant semi-conducteur utilisé comme capteur de mesure ou le composant semi-conducteur fonctionnant comme élément de référence, est de préférence un transistor à effet de champ ou une diode. Dans le cas de la détection de gaz, il s'agit d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz ou d'une diode sensible aux gaz. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans l'uni-que figure annexée : - l'unique figure montre schématiquement une section du composant semi-conducteur selon l'invention.
9 Description de modes de réalisation de l'invention L'unique figure montre schématiquement la coupe d'un composant semi-conducteur fabriqué selon le procédé de l'invention. Le composant semi-conducteur 1 comprend de manière générale un substrat 3 en un matériau semi-conducteur. Comme matériau semi-conducteur, on utilise principalement des semi-conducteurs ayant une largeur de bande supérieure à 2 eV. Les matériaux semi-conducteurs appropriés sont par exemple le carbure de silicium ou le nitrure de gallium. D'autres matériaux semi-conducteurs sont par exemple ZnO ou le diamant. Si le composant semi-conducteur est un transistor à effet de champ, il comporte au moins une électrode source 5 et une électrode drain 7. De manière générale, l'électrode source 5 et l'électrode drain 7 sont entourées par le matériau semi-conducteur 3 et ont une surface supérieure 9, dégagée. En variante, il est également possible que l'électrode source 5 et l'électrode drain 7, soient par exemple appliquées sur le matériau semi-conducteur 3. Comme matériau pour l'électrode source 5 et l'électrode drain 7, il y a par exemple le platine, le titane, le tantale, un siliciure ou un carbure. Dans le mode de réalisation présenté, les surfaces libres 9 de l'électrode source 5 et de l'électrode drain 7 ainsi que la surface du substrat 3, sont des surfaces planes. Cette surface reçoit un diélectrique 11. Le diélectrique 11 couvre en partie l'électrode source 5 et l'élec- trode drain 7 ainsi que le substrat 3 entre l'électrode source 5 et l'électrode drain 7. Comme matériau pour le diélectrique 11, on utilise par exemple des oxydes tels que SiO2, Al2O3, ZrO2, des nitrures tels que Si3N4 ou des carbures tels que SiC. On applique une couche électroconductrice 13 sur le dié- lectrique 11. La couche électroconductrice 13 est par exemple l'électrode porte 17 d'un transistor à effet de champ. A côté de la structure à deux couches telle que présentée, composée du diélectrique 11 et de la couche électroconductrice 13, on peut également envisager une structure à plus de deux couches. C'est ainsi que par exemple on peut appliquer une autre couche diélectrique
l0 et une autre couche électroconductrice. Il est également possible d'appliquer par exemple une couche poreuse à activité catalytique permet-tant une réaction chimique. En variante, il est également possible de donner à la couche électroconductrice 13, une structure poreuse. De plus, la couche électroconductrice 13 peut contenir une matière à activité catalytique favorisant une réaction chimique. Une telle réaction chimique se traduit par une variation de la tension de porte ce qui per-met de déterminer la présence d'une substance à détecter. Comme composant semi-conducteur 1 utilisé comme élément de référence, on peut avoir en plus une couche de passivation sur la couche électroconductrice 13 servant d'électrode porte 17. La couche de passivation peut se composer par exemple de plusieurs couches de matière. Toutefois, de manière générale, on n'applique aucune couche de passivation supplémentaire sur la couche électroconductrice 13. L'application du diélectrique 11, de la matière électroconductrice 13 et le cas échéant d'autres couches, peut également se faire selon d'autres procédés connus des spécialistes et confirmées en technique des semi-conducteurs. Comme procédés appropriés, il y a par exemple le procédé de dépôt en phase vapeur CVD ou autres procédés de réalisation de microstructures en couches minces, tel que le dépôt à la vapeur ou la pulvérisation. Le cas échéant, le dépôt peut être suivi d'étapes de trempe qui favorisent le frittage des couches 11, 13 pour les rendre étanches. En variante, il est également possible, par exemple, de prévoir un dépôt chimique par voie humide de la matière du diélectrique 11, de la couche électroconductrice 13 et le cas échéant d'autres couches. Le dépôt par voie humide peut être suivi d'un traitement thermique. La température élevée appliquée par le traitement thermique, produit d'une part la vaporisation du solvant volatil et d'autre part, le frittage rendant étanche le dépôt des couches 11, 13. En variante, il est toutefois, par exemple également possible, d'appliquer le diélectrique 11 et la couche électroconductrice 13 par un procédé de couches épaisses mises en structure tel que l'impression avec une pâte, le cas échéant suivie d'une étape de trempe.
11 Selon l'invention, on effectue la passivation de l'électrode porte 17 formée par le diélectrique 11 et la couche électroconductrice 13, par application d'une couche de verre ou de vitro céramique 15. De façon générale, le verre de la couche 15 est imperméable aux liquides ou au gaz de façon à ce que ces éléments n'arrivent pas sur la couche électroconductrice 13. L'application du verre se fait selon un procédé connu des spécialistes. Le verre de la couche 15 peut se faire notamment par application d'une suspension ou d'une pâte de poudre de verre en utilisant un procédé approprié d'impression, de dispersion ou un procédé de picodépôts. La pâte ou la suspension de poudre de verre ainsi appliquée sera chauffée pour vaporiser le solvant. Ensuite, on fait fondre la pâte ou la suspension en chauffant selon une vitesse de chauffage appropriée et pendant une durée de maintien à des températures appropriées ; les composants organiques utilisés pour réaliser la dispersion de la poudre de verre dans la suspension seront brûlés. C'est ainsi qu'il est par exemple possible de passiver en utilisant une pâte formée d'un solvant organique, en polyméthacrylate et d'un liant de nitrate de cellulose ainsi que d'une poudre de verre de silicate de bismuth-bore-zinc et on applique cette pâte par sérigraphie ou dépôt goutte à goutte. Ensuite, on chauffe la pâte à une vitesse d'élévation de température allant jusqu'à 100 K/s de préférence jusqu'à 50 K/s et une durée de maintien de l'ordre de 0 à 60 min, de préférence entre 5 et 15 min à une température de 600°C suivie d'un refroidissement selon une vitesse de refroidissement allant jusqu'à 50 K/s. On forme ainsi une couche de verre 15 étanche aux gaz et ne contenant pratiquement pas de résidus organiques. La température de 600°C est suffisante pour brûler les composants organiques contenus dans la suspension avec le liant de polyméthacrylate et de nitrate de cellulose. Pour le choix du verre approprié pour former la couche de verre 15, il faut veiller à ce que sa température de fusion soit suffisamment élevée. Ainsi, il est préférable que la température de fusion du verre dépasse d'au moins 50°C, la température d'utilisation prévisible du composant semi-conducteur 1. En outre, il faut veiller à ce que la température à laquelle le verre de la couche 15 fond, ne soit pas trop
12 élevée pour éviter la dégradation du composant semi-conducteur 1 au cours de la fusion du verre donnant la couche de verre 15. Le composant semi-conducteur 1 selon l'invention muni de la couche de verre 15, convient notamment comme élément de réfé- rence pour la détection de gaz dans une veine de gaz. Toutefois, en va-riante, on peut également détecter par exemple des liquides dans une veine de liquide ou des gaz dissouts dans une veine de liquide. Pour la détection, il faut en outre un composant semi-conducteur 1 servant de capteur de mesure. De manière générale, on utilise comme composants semi-conducteurs 1, des transistors ou des diodes. La structure du composant semi-conducteur 1 servant d'élément de référence, selon l'invention avec une couche de verre ou de vitro céramique 15, permet de lier pratiquement des composants 1 de structure identique comme capteurs de mesure et comme éléments de référence. Pour la fabrication, on réalise avantageusement sur un même substrat 3, simultanément, les différentes étapes de fabrication du composant semi-conducteur servant de capteur de mesure et du composant semi-conducteur servant d'élément de référence. Cela permet d'obtenir pratiquement des couches identiques quant à leur épaisseur et à leur construction ainsi que leur structure. En premier lieu, après le traitement du composant semi-conducteur 1, c'est-à-dire une fois que celui-ci est complètement réalisé, on couvre complètement la zone de porte du composant semi-conducteur 1 servant d'élément de référence, du moins le diélectrique 11 et la couche électroconductrice 13 par une couche de verre 15. Mais il est également possible de couvrir complète-ment avec la couche de verre 15, l'électrode source 5 et l'électrode drain 7 du composant semi-conducteur servant d'élément de référence. On peut également couvrir avec la couche de verre 15 une zone encore plus grande du substrat 3. Seule la couche électroconductrice de l'électrode porte 17 du composant semi-conducteur servant de capteur de meure, ne doit pas être couverte par la couche de verre 15. En variante d'une réalisation identique du composant semi-conducteur 1 servant de capteur de mesure et du composant semi-conducteur 1 servant d'élément de référence, il est également possi- ble d'utiliser pour le composant semi-conducteur 1 servant d'élément de
13 référence, d'autres matériaux pour l'électrode porte 17, que ceux utilisés pour l'électrode porte 17 du composant semi-conducteur servant de capteur de mesure. Mais, de manière préférentielle, la construction sera identique pour que les parasites génèrent le même signal à la fois dans le composant semi-conducteur servant de capteur de mesure et le composant semi-conducteur 1 servant d'élément de référence. La fabrication simultanée de composants semi-conducteurs identiques sur une puce dont seulement certains serviront d'éléments de référence et qui seront munis de la couche de verre 15, a en outre l'avantage que ces composants pourront être fabriqués plus rapidement et d'une manière plus économique grâce à l'économie de nombreuses étapes de procédé. A côté du transistor à effet de champ présenté à la figure et constituant le composant semi-conducteur 1 passivé par la couche de verre 15, on peut également envisager n'importe quel autre composant semi-conducteur ayant une électrode sensible à des agents chimiques et servant à détecter des gaz. C'est ainsi que l'on peut, par exemple, munir une électrode sensible aux agents chimiques, d'une diode avec une couche de verre. 25
Claims (1)
- REVENDICATIONS1 °) Procédé de passivation d'un composant semi-conducteur (1) ayant au moins une électrode (17) sensible aux agents chimiques, caractérisé en ce qu' au moins cette électrode (17) est neutralisée par application d'une couche de verre ou de vitro céramique (15). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' to on applique sur l'électrode sensible aux agents chimiques (17) une sus-pension de poudre de verre dispersée dans un solvant, on évapore le solvant et on fait fondre la poudre de verre. 3°) Procédé selon la revendication 2, 15 caractérisé en ce que on effectue la fusion avec une vitesse de chauffage allant jusqu'à 100 K/ s, un temps de maintien de l'ordre de 0 à 60 min et une vitesse de refroidissement allant jusqu'à 50 K/s. 20 4°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre de verre contient un verre qui fond à une température de l'ordre de 400 à 800°C. 25 5°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre de verre ou de vitro céramique contient du bismuth, du bore, du zinc, des métaux alcalins et/ou des métaux alcalino terreux. 30 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poudre de verre est une poudre de verre à base de silicate de bismuth-bore-zinc ou une poudre de verre à base de borosilicate alcalinalcalino terreux. 357°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poudre de verre à base de borosilicate alcalin-alcalino terreux contient un additif dont le coefficient de dilatation thermique est infé- rieur au coefficient de dilatation thermique du verre à base de borosilicate alcalin-alcalino terreux. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de verre ou de vitro céramique (15), appliquée, a une épais- seur de l'ordre de 0,1-100 m, de préférence de l'ordre de 1-50 hum. 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode sensible aux agents chimiques est l'électrode porte (17) d'un transistor à effet de champ ou d'une diode. 10°) Dispositif de détection d'au moins une substance dans une veine de fluide comprenant au moins un composant semi-conducteur fonc- tionnant comme capteur de mesure et au moins un composant semi-conducteur (1) fonctionnant comme élément de référence, les composants semi-conducteurs (1) ayant une électrode (17) sensible aux agents chimiques, l'électrode sensible aux agents chimiques (17) de l'élément semi-conducteur (1), fonctionnant comme élément de référence étant passivée, caractérisé en ce que pour passiver, on applique une couche de verre (15) sur au moins l'électrode sensible aux agents chimiques (17) du composant semi-conducteur (1) fonctionnant comme élément de référence. 11 °) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (1) fonctionnant comme élément de référence et le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de 35 mesure sont des composants intégrés dans une puce.12°) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (1) fonctionnant élément de référence et le composant semi-conducteur fonctionnant comme capteur de mesure 5 ont une structure qui se correspond. 13°) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (1) est un transistor à effet de champ ou Io une diode. 15
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