JPS6047952A - 化学物質感応電界効果トランジスタ型センサ - Google Patents
化学物質感応電界効果トランジスタ型センサInfo
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- JPS6047952A JPS6047952A JP58154846A JP15484683A JPS6047952A JP S6047952 A JPS6047952 A JP S6047952A JP 58154846 A JP58154846 A JP 58154846A JP 15484683 A JP15484683 A JP 15484683A JP S6047952 A JPS6047952 A JP S6047952A
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- Japan
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- thin film
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- silicon thin
- film
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は化学物質感応電界効果トランジスタ型センサに
係シ、特に素子絶縁に好適な化学物質感応電界効果トラ
ンジスタ型センサに関する。
係シ、特に素子絶縁に好適な化学物質感応電界効果トラ
ンジスタ型センサに関する。
化学物質感応電界効果トランジスタ型上／す（以下ＣＨ
ＥＭＦＥＴと略す）は、ＭＯＳ （Ｍｅｔａ７Ｑｘｉｄ
ｅ Ｓｅｍｉｃｍｎｄｕｃｔｏｒ）形Ｆ Ｅ Ｔ （Ｆ
ｉｅｌｄｌｆｆｅｃｔ ’ｐｒ２ｎｓｉｓｔｏｒ ）の
金属ゲートを取り除き、代わシに化学物質感応層を設け
たセンサである（例えば、松尾、江胴パ電界効果トラン
ジスタ型ケミカルセンサとその応用″、応用物理、４９
巻（６号）、 Ｉ）５８６．１９８０年）。ＣＨＥＭＦ
’ＥＴは通常、アルカリ金属、ハロゲンイオン等を多量
に含む試料溶液中で使用されるため、これらイオンに対
する保護や素子絶縁が重要な昧題の１つである。Ｋ米の
ＣＨＤＭＦ’ＥＴは素子材料としてバルク状の導電性ウ
ェハを利用していたため、化学物質感応層が形成される
シリコンウェハの裏面の絶縁、チップスクライブ面の絶
縁に多大の努力を要した。
ＥＭＦＥＴと略す）は、ＭＯＳ （Ｍｅｔａ７Ｑｘｉｄ
ｅ Ｓｅｍｉｃｍｎｄｕｃｔｏｒ）形Ｆ Ｅ Ｔ （Ｆ
ｉｅｌｄｌｆｆｅｃｔ ’ｐｒ２ｎｓｉｓｔｏｒ ）の
金属ゲートを取り除き、代わシに化学物質感応層を設け
たセンサである（例えば、松尾、江胴パ電界効果トラン
ジスタ型ケミカルセンサとその応用″、応用物理、４９
巻（６号）、 Ｉ）５８６．１９８０年）。ＣＨＥＭＦ
’ＥＴは通常、アルカリ金属、ハロゲンイオン等を多量
に含む試料溶液中で使用されるため、これらイオンに対
する保護や素子絶縁が重要な昧題の１つである。Ｋ米の
ＣＨＤＭＦ’ＥＴは素子材料としてバルク状の導電性ウ
ェハを利用していたため、化学物質感応層が形成される
シリコンウェハの裏面の絶縁、チップスクライブ面の絶
縁に多大の努力を要した。
例えばシリコンウェハをエツチングして穴をあけ、針状
構造のシリコンを残し、この針状構造シリコンにソース
、ドレイン領域を形成した後、熱酸化などによシ全面に
絶縁膜を形成し素子絶縁を行うといった方法がとられて
いた（前出引用文献参照）。しかし、針状構造のシリコ
ンチップ上に均一に絶縁膜を形成することは容易ではな
く、特にピンホール等の発生によｐ１センサ寿命が短い
という欠点があった。
構造のシリコンを残し、この針状構造シリコンにソース
、ドレイン領域を形成した後、熱酸化などによシ全面に
絶縁膜を形成し素子絶縁を行うといった方法がとられて
いた（前出引用文献参照）。しかし、針状構造のシリコ
ンチップ上に均一に絶縁膜を形成することは容易ではな
く、特にピンホール等の発生によｐ１センサ寿命が短い
という欠点があった。
また最近ＳＱ Ｓ（５ｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ ５ａｐｐｈ
ｒｒｅ）ウェハを用い、チップスクライブ面の絶縁、ウ
ェハチップ裏面の絶縁を省略できるＣＨＥＭＦＥＴが発
明されているが（特願昭５７−１９１５３９）、ソース
ドレイン電極が化学物質感応層と同一シリコン表面上に
形成されているため、ソース、ドレイン電極金属部の腐
食が使用後約１ケ月で発生し、やけシセンサ寿命を充分
に改善することができないという欠点があった。
ｒｒｅ）ウェハを用い、チップスクライブ面の絶縁、ウ
ェハチップ裏面の絶縁を省略できるＣＨＥＭＦＥＴが発
明されているが（特願昭５７−１９１５３９）、ソース
ドレイン電極が化学物質感応層と同一シリコン表面上に
形成されているため、ソース、ドレイン電極金属部の腐
食が使用後約１ケ月で発生し、やけシセンサ寿命を充分
に改善することができないという欠点があった。
本発明の目的は絶縁加工が容易で長寿命な新規７ｋＣＨ
ＥＭＦＥＴを提供することにある。
ＥＭＦＥＴを提供することにある。
ＣＨＥＭＦＥＴ素材にバルク状導電性シリコンウェハを
使用するかぎシ、チップ裏面、チップスクライブ面の絶
縁加工を省略することは不可能である。
使用するかぎシ、チップ裏面、チップスクライブ面の絶
縁加工を省略することは不可能である。
またＳＯＳウェハを使用しても、化学物質感応層と同一
平面にソース、ドレイン電極を配置するがぎシ、電極腐
食によるセンサ劣化を回避できない。
平面にソース、ドレイン電極を配置するがぎシ、電極腐
食によるセンサ劣化を回避できない。
本発明者等はＳＯＳウェハの利点を生がし、がっセンサ
寿命を改善できる方策を鋭意検討した結果、Ｓ Ｏｌ
（５ｉｌｉｃｏｎ Ｑｎ 工ｎ５ｕｌａｔｏｒ ）基板
を使用し、ＣＨＥＭＦＥＴンース電極、ドレイン電極を
下部絶縁物基板側よシ取シ出せば、ソース、ドレイン各
金属電極が試料溶液に全く触れず、センサ寿命が大幅に
改善できるＣＨＥＭＦＥＴを容易に製造できることを見
出した。
寿命を改善できる方策を鋭意検討した結果、Ｓ Ｏｌ
（５ｉｌｉｃｏｎ Ｑｎ 工ｎ５ｕｌａｔｏｒ ）基板
を使用し、ＣＨＥＭＦＥＴンース電極、ドレイン電極を
下部絶縁物基板側よシ取シ出せば、ソース、ドレイン各
金属電極が試料溶液に全く触れず、センサ寿命が大幅に
改善できるＣＨＥＭＦＥＴを容易に製造できることを見
出した。
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明によるＣＨＥＭＦＥＴの一実施例の構成
を示す断面図を製造工程順に示したものである。
を示す断面図を製造工程順に示したものである。
本実施例では石英よシなる絶縁物基板２上に形成された
ｐ型シリコン単結晶性薄膜１よりなるｐ型ＳＯＩ基板（
第１図（ａ）参照）を使用し、ｎチャネルＣＨＥＭＦＥ
Ｔを構成したが、ｎ型ＳＯＩ基板を用い、ｐチャネルＣ
ＨＥＭＦＥＴを構成しても０ｆｆＥＴ動作には何んらの
支障は無い。以下第１図に従い、ＣＨＥＭＦＥＴの構成
を述べてゆく。まずｐ型シリコン薄膜１中に通常の不純
物ドープ法（熱拡散法、イオン注入法のいずれでもよい
）によりｎｍソース領域３、ｎｉｉドレイン領域４を形
成する（第１図（ｂ）参照）。ＳＯＩ基板に用いられる
シリコン薄膜１の厚みは０．５μｍ〜１μｍであるため
、ソース領域３、ドレイン領域４はシリコン薄膜１、下
部絶縁物基板２境界まで達する。次にシリコン薄膜上に
８１０２絶縁膜５．５Ｌ３Ｎ４絶縁膜６、Ｔａ２０５膜
７を順次形成する。本実施例では８１０２膜５．８１３
Ｎ４膜６、ＴａｚＯｓ膜７の三層絶縁膜を使用したが、
これら３種の絶縁膜のいずれか１つ、または２種の任意
の組み合わせ、または３種の任意の組み合わせを使用し
ても良い。次にソース領域３、ドレイン領域４直下の下
部絶縁物基板２の一部領域を絶縁物基板、シリコン境界
面まで完全に除去し、生じるソース領域３シリコン表面
およびドレイン領域４シリコン表面に金属よシなるソー
ス電極８、ドレイン電極９を形成する（第１図（ｄ）参
照）。絶縁物基板の除去法としてはフン酸を用いればよ
い。但しＴａ２０５膜７上を耐酸性ワックス（例えば商
品名ライトワックス）でコートしておく必要がある。ま
たＪツ酸エッチ後この保護ワックスを有機溶媒で除去す
る。最後に化学物質感応層１０をソース領域３、ドレイ
ン領域４にはさまれるゲート能動シリコン領域上の絶縁
膜上に形成してＣＨＥＭＦＥＴの製造は終了する（第１
図（ｅ）参照）。
ｐ型シリコン単結晶性薄膜１よりなるｐ型ＳＯＩ基板（
第１図（ａ）参照）を使用し、ｎチャネルＣＨＥＭＦＥ
Ｔを構成したが、ｎ型ＳＯＩ基板を用い、ｐチャネルＣ
ＨＥＭＦＥＴを構成しても０ｆｆＥＴ動作には何んらの
支障は無い。以下第１図に従い、ＣＨＥＭＦＥＴの構成
を述べてゆく。まずｐ型シリコン薄膜１中に通常の不純
物ドープ法（熱拡散法、イオン注入法のいずれでもよい
）によりｎｍソース領域３、ｎｉｉドレイン領域４を形
成する（第１図（ｂ）参照）。ＳＯＩ基板に用いられる
シリコン薄膜１の厚みは０．５μｍ〜１μｍであるため
、ソース領域３、ドレイン領域４はシリコン薄膜１、下
部絶縁物基板２境界まで達する。次にシリコン薄膜上に
８１０２絶縁膜５．５Ｌ３Ｎ４絶縁膜６、Ｔａ２０５膜
７を順次形成する。本実施例では８１０２膜５．８１３
Ｎ４膜６、ＴａｚＯｓ膜７の三層絶縁膜を使用したが、
これら３種の絶縁膜のいずれか１つ、または２種の任意
の組み合わせ、または３種の任意の組み合わせを使用し
ても良い。次にソース領域３、ドレイン領域４直下の下
部絶縁物基板２の一部領域を絶縁物基板、シリコン境界
面まで完全に除去し、生じるソース領域３シリコン表面
およびドレイン領域４シリコン表面に金属よシなるソー
ス電極８、ドレイン電極９を形成する（第１図（ｄ）参
照）。絶縁物基板の除去法としてはフン酸を用いればよ
い。但しＴａ２０５膜７上を耐酸性ワックス（例えば商
品名ライトワックス）でコートしておく必要がある。ま
たＪツ酸エッチ後この保護ワックスを有機溶媒で除去す
る。最後に化学物質感応層１０をソース領域３、ドレイ
ン領域４にはさまれるゲート能動シリコン領域上の絶縁
膜上に形成してＣＨＥＭＦＥＴの製造は終了する（第１
図（ｅ）参照）。
第２図は第１図の構成に従うＣＨＥＭＦＥＴをワンチッ
プ内に多数配置する構成のマルチＣＨＥＭＦＥＴの一実
施例を示した図である。ソース電極１６、ドレイン電極
１７を持つＣＨＥＭＦＥＴ−Ａと、ソース電極１８、′
ドレイン電極１９を持つＣＨＥＭＦＥＴ−Ｂとはシリコ
ンアイランド上で分離形成しである。ＣＨＥＭＦＥＴ−
ＡとＣＨＥＭＦＥＴ−Ｂとをシリコンアイランド上で分
離形成しない場合には、両ＣＨＥＭＦＥＴではさみ込ま
れ、ゲート能動領域となシ得るシリコン薄膜領域にチャ
ネルストツノく領域を設けてやればよい。
プ内に多数配置する構成のマルチＣＨＥＭＦＥＴの一実
施例を示した図である。ソース電極１６、ドレイン電極
１７を持つＣＨＥＭＦＥＴ−Ａと、ソース電極１８、′
ドレイン電極１９を持つＣＨＥＭＦＥＴ−Ｂとはシリコ
ンアイランド上で分離形成しである。ＣＨＥＭＦＥＴ−
ＡとＣＨＥＭＦＥＴ−Ｂとをシリコンアイランド上で分
離形成しない場合には、両ＣＨＥＭＦＥＴではさみ込ま
れ、ゲート能動領域となシ得るシリコン薄膜領域にチャ
ネルストツノく領域を設けてやればよい。
第３図は第２図の構成に従い、ワンチップ内に４ケのＣ
ＨＥＭＦＥＴを実装したマルチＣＨＥＭＦＥＴの使用の
一例を示す図である。４ケのＣＨＥＭＦＥＴはそれぞれ
Ｎａ＋イオン感応ＣＨＥＭＦＥＴ２５、Ｋ”イオン感応
ＣＨＥＭＦＥＴ２６、Ｃｔ−イオン感応ＣＨＥＭＦ’Ｅ
Ｔ２７、そして不感参照ＣＨＥＭＦＥＴ２ Ｂでおる。
ＨＥＭＦＥＴを実装したマルチＣＨＥＭＦＥＴの使用の
一例を示す図である。４ケのＣＨＥＭＦＥＴはそれぞれ
Ｎａ＋イオン感応ＣＨＥＭＦＥＴ２５、Ｋ”イオン感応
ＣＨＥＭＦＥＴ２６、Ｃｔ−イオン感応ＣＨＥＭＦ’Ｅ
Ｔ２７、そして不感参照ＣＨＥＭＦＥＴ２ Ｂでおる。
これらは共通電極２９とともに用いる。
以上４ケのＣＨＥＭＦＥＴを実装したＳＯＩチップを中
空円筒状電極筒３０および電極キャップ３１によシはさ
み込む方式を取っている。ＳＯＩチップと′電極筒３０
、電極キャップ３１０間には２ケの０１Ｊング３２，３
３を挿入している。４ケのＣＨＥＭＦＥＴソース電極配
線、ドレイン電極配線３６は計測アンプ３７に接続され
、出力はプリンター３８によりｆｆ示される。さてＮａ
＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２５、Ｋ１イオンＣＨＥＭＦＥ
Ｔ２６、Ｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７、不感参照Ｃ
１（ＥＭＦＥＴ２８の化学物質感応層には以下のものを
使用した。
空円筒状電極筒３０および電極キャップ３１によシはさ
み込む方式を取っている。ＳＯＩチップと′電極筒３０
、電極キャップ３１０間には２ケの０１Ｊング３２，３
３を挿入している。４ケのＣＨＥＭＦＥＴソース電極配
線、ドレイン電極配線３６は計測アンプ３７に接続され
、出力はプリンター３８によりｆｆ示される。さてＮａ
＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２５、Ｋ１イオンＣＨＥＭＦＥ
Ｔ２６、Ｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７、不感参照Ｃ
１（ＥＭＦＥＴ２８の化学物質感応層には以下のものを
使用した。
まずＮａ＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２５に対しては、Ｎａ
＋イオンと選択錯形性能を持つニュートラルキャリヤー
とジオクチルアジペート（以下ＤＯＡと略す）をポリ塩
化ビニル（以下ＰＶＣと略す）中に分散保持した有機膜
を使用した。次にに＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２６に対し
ては、バリノマインンとＤＯＡをＰＶＣ中に分散保持し
た有機膜を使用した。またｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ
２７に対しては第４級アンモニウム塩素をＰＶＣ中に分
散保持した有機膜を使用した。一方不感参照ＣＨＥＭＦ
ＥＴ２８の化学物質感応層には、これらＮａ” 、Ｋ”
。
＋イオンと選択錯形性能を持つニュートラルキャリヤー
とジオクチルアジペート（以下ＤＯＡと略す）をポリ塩
化ビニル（以下ＰＶＣと略す）中に分散保持した有機膜
を使用した。次にに＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２６に対し
ては、バリノマインンとＤＯＡをＰＶＣ中に分散保持し
た有機膜を使用した。またｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ
２７に対しては第４級アンモニウム塩素をＰＶＣ中に分
散保持した有機膜を使用した。一方不感参照ＣＨＥＭＦ
ＥＴ２８の化学物質感応層には、これらＮａ” 、Ｋ”
。
Ｃｔ−谷イオンに対して不感能でおるポリスチレンフィ
ルムを使用した。試料溶液３４中のＮ ａ＋。
ルムを使用した。試料溶液３４中のＮ ａ＋。
Ｋ”、ＣＬ−各イオン織度を変えて、Ｎａ＋イオンＣＨ
ＥＭＦＥＴ２５、Ｋ＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２６、ｃｔ
−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７の出力変化を調べた結果を
第４図に示す。第４図（ａ）はＮａ＋イオンＣＨＥＭＦ
ＥＴ２５、（ｂ）はに＋イオンＣＨＥＭＦ’ＥＴ２６、
（Ｃ）はｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７の濃度応答特
性を示す。それぞれ６Ｑ ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅの
応答感度が１０−５Ｍ／Ｌよシ１０−’Ｍ／Ｌの濃度範
囲で得られた。
ＥＭＦＥＴ２５、Ｋ＋イオンＣＨＥＭＦＥＴ２６、ｃｔ
−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７の出力変化を調べた結果を
第４図に示す。第４図（ａ）はＮａ＋イオンＣＨＥＭＦ
ＥＴ２５、（ｂ）はに＋イオンＣＨＥＭＦ’ＥＴ２６、
（Ｃ）はｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ２７の濃度応答特
性を示す。それぞれ６Ｑ ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅの
応答感度が１０−５Ｍ／Ｌよシ１０−’Ｍ／Ｌの濃度範
囲で得られた。
次に第３図の構成でマルチＣＨＥＭＦＥＴの寿命試験を
行った。試料溶液３４の温度を３４Ｃに保ち、ＣＨＥＭ
ＦＥＴソース、ドレイン電極の腐食等を約１年間にわた
り検討したところ、全く電極腐食等のセンサ劣化が見ら
れず、本発明によシセンサ寿命が従来品の１ケ月に比べ
太幅に改善できることが実証された。
行った。試料溶液３４の温度を３４Ｃに保ち、ＣＨＥＭ
ＦＥＴソース、ドレイン電極の腐食等を約１年間にわた
り検討したところ、全く電極腐食等のセンサ劣化が見ら
れず、本発明によシセンサ寿命が従来品の１ケ月に比べ
太幅に改善できることが実証された。
さて第１図よシ第４図までに示した実施例では石英を下
部絶縁基板とするＳＯＩウエノ・を用いたが、例えばサ
ファイヤ基板を下部絶縁基板とするシリコンオンサファ
イヤウエノ飄をこれに代わって用いても全く同様の効果
が得られることは言うまでもない。
部絶縁基板とするＳＯＩウエノ・を用いたが、例えばサ
ファイヤ基板を下部絶縁基板とするシリコンオンサファ
イヤウエノ飄をこれに代わって用いても全く同様の効果
が得られることは言うまでもない。
本発明によれば、ＣＨＥＭＦＥＴンース金属電極、ドレ
イン金属電極が試料溶液に全く触れないセンナ構造とで
きるので、電極部の腐食、絶縁等に関し全く心配のない
、安定かつ長寿命なＣＩ−ＩＥＭＦＥＴを製造できる効
果がある。
イン金属電極が試料溶液に全く触れないセンナ構造とで
きるので、電極部の腐食、絶縁等に関し全く心配のない
、安定かつ長寿命なＣＩ−ＩＥＭＦＥＴを製造できる効
果がある。
第１図は本発明によるＣＨＥＭＦＥＴの一実施例の製造
工程順を示す断面図、第２図は第１図の構成に従うＣＨ
ＥＭＦＥＴをワンチップ内に多数配置する構成の一実施
例を示した図、第３図は８２図の仲１成に従うマルチＣ
ＨＥＭＦＥＴの使用の一実施例を示す図、第４図は第３
図のマルチＣＨＥＭＦＥＴの出力応答特性図である。 １・・・シリコン薄膜、２・・・絶縁物基板、３・・・
ソース領域、４・・・ドレイン領域、５・・・ｓ ｊ（
ｈ膜、６・・・Ｓｉ３Ｎ４膜、７− Ｔａ２ｅｓ膜、８
・・・ソース金属電極、９・・・ドレイン金属電極、１
０・・・化学物質感応層、１１・・・絶縁物基板、１２
・・・ソース領域、１３・・・ドレイン領域、１４・・
・ソース領域、１５・・・トンイン領域、１６・・・ソ
ース電極、１７・・・ドレイン電極、１８・・・ソース
電極、１９・・・ドレイン電極、２０・・・８１０２膜
、２１・・・５Ｌ３Ｎ４膜、２２ ・” Ｔａｚ０５膜
、２３．２４・・・化学物質感応膜、２５・・・Ｎａ“
イオンＣＨＥＭＦＥＴ、２６・・・Ｋ＋イオンＣＨＥＭ
ＦＥＴ 。 ２７・・・Ｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ、２８・・・不
感参照ＣＨＥＭＦＥＴ、２９・・・共通電極、３０・・
・電極筒、３１・・・電極キャップ、３２，３３・・・
０リング、３４・・・試料溶液、３５・・・試料容器、
３６・・・ソース、ドレイン電極配線、３７・・・計測
アンプ、３８・・・プリンタ。 代理人 弁理士 高橋明冬 χ １ 口 「 第 ２ 口 第 ３ 図 ７ ６ １ 厘Ｔ泗８ヱ」″ ０ 第 ４ 口 ＮＩＩＬは（Ｍ／Ｌ） 劫傭Ｖ）
工程順を示す断面図、第２図は第１図の構成に従うＣＨ
ＥＭＦＥＴをワンチップ内に多数配置する構成の一実施
例を示した図、第３図は８２図の仲１成に従うマルチＣ
ＨＥＭＦＥＴの使用の一実施例を示す図、第４図は第３
図のマルチＣＨＥＭＦＥＴの出力応答特性図である。 １・・・シリコン薄膜、２・・・絶縁物基板、３・・・
ソース領域、４・・・ドレイン領域、５・・・ｓ ｊ（
ｈ膜、６・・・Ｓｉ３Ｎ４膜、７− Ｔａ２ｅｓ膜、８
・・・ソース金属電極、９・・・ドレイン金属電極、１
０・・・化学物質感応層、１１・・・絶縁物基板、１２
・・・ソース領域、１３・・・ドレイン領域、１４・・
・ソース領域、１５・・・トンイン領域、１６・・・ソ
ース電極、１７・・・ドレイン電極、１８・・・ソース
電極、１９・・・ドレイン電極、２０・・・８１０２膜
、２１・・・５Ｌ３Ｎ４膜、２２ ・” Ｔａｚ０５膜
、２３．２４・・・化学物質感応膜、２５・・・Ｎａ“
イオンＣＨＥＭＦＥＴ、２６・・・Ｋ＋イオンＣＨＥＭ
ＦＥＴ 。 ２７・・・Ｃｔ−イオンＣＨＥＭＦＥＴ、２８・・・不
感参照ＣＨＥＭＦＥＴ、２９・・・共通電極、３０・・
・電極筒、３１・・・電極キャップ、３２，３３・・・
０リング、３４・・・試料溶液、３５・・・試料容器、
３６・・・ソース、ドレイン電極配線、３７・・・計測
アンプ、３８・・・プリンタ。 代理人 弁理士 高橋明冬 χ １ 口 「 第 ２ 口 第 ３ 図 ７ ６ １ 厘Ｔ泗８ヱ」″ ０ 第 ４ 口 ＮＩＩＬは（Ｍ／Ｌ） 劫傭Ｖ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下部絶縁基板、および該絶縁基板上に一様に形成さ
れた上部単結晶シリコン薄膜の２層構造よシなるＳＯＩ
基板において、該上部単結晶シリコン薄膜の導電性と異
なる導電性を有する高不純物濃度領域からなるソース領
域およびドＶイン領域を該上部単結晶シリコン薄膜中に
分離形成し、該ソース領域、該ドＶイン領域にはさみ込
まれる能動シリコン薄膜領域上に絶縁膜、化学物質感応
層を設けるとともに、該ソース領域、該ドレイン領域直
下の下部絶縁基板の一部領域を下部絶縁基板と上部単結
晶シリコン薄膜とから形成される境界面まで完全に除去
することによって生じる該ソース、該ドレイン領域シリ
コン表面に金属よシなるソース電極、ドレイン電極を設
けたことを特徴とする化学物質感応電界効果トランジス
タ型センサ。 ２、下部絶縁基板として石英基板を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の化学物質感応電界効果
トランジスタ型センサ。 ３、能動シリコン薄膜領域上に設ける絶縁膜として、Ｓ
ｉ０２．Ｓ ”１ｌＮ４１ Ｔａ２ｅｓのいずれか１
つ、または該３種絶縁膜の内の２種の任意の組み合わせ
、または該３種絶縁膜の３桃の任意の組み合わせを用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化学物
質感応電界効果トランジスタ型上ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154846A JPS6047952A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 化学物質感応電界効果トランジスタ型センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154846A JPS6047952A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 化学物質感応電界効果トランジスタ型センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047952A true JPS6047952A (ja) | 1985-03-15 |
Family
ID=15593172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58154846A Pending JPS6047952A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 化学物質感応電界効果トランジスタ型センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047952A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01250849A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Toshiba Corp | 化学センサ |
| US5693577A (en) * | 1992-08-26 | 1997-12-02 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a silicon based biomedical sensor |
| US8502277B2 (en) | 2003-08-29 | 2013-08-06 | Japan Science And Technology Agency | Field-effect transistor, single-electron transistor and sensor using the same |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP58154846A patent/JPS6047952A/ja active Pending
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| JPH01250849A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Toshiba Corp | 化学センサ |
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