JPS62110145A - 環境検知装置及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、イオン感度及び化学的感度を持つ環境検知装
置とそのような装置を製造する方法に係り、特に、装置
がさらされている環境から高度の保護を行なう装置に関
する。

〔発明の背景〕

本発明に関連のある出願は、出願番号 第５７２．１８２号の「環境検知拡大ゲートトランジス
タ」、出願番号第５７２，１９９号の「環境検知装置」
、出願番号第５７２，１８５号の「一体化された環境検
知装置及び製造方法」、及び、ここで参照されているも
ので、１９８４年１月９日に出願された出願番号第５７
２，２１３号の「ポリイミドを用いる環境検知装置」と
１９８２年１１月１５日に出願された出願番号第４４１
，９０２号の「非晶質金属酸化物電極」である。

例えば、化学的あるいは生化学的工程を調節し、空気ま
たは水の質を決定し、あるいは生医学的、農業または動
物管理規律における必要なパラメータを計測するために
、化学的環境の組成を監視することが望ましい場合が多
い。

化学的環境の性質上、どのような計測器具でも下記の特
性の少なくともいくつかは備えていることが望ましい。

すなわち、低コスト、製造方法が簡単であること、デジ
タル操作、ある程度の信号予備準備または知能、小規模
、選択性を持つ高い化学的感度、特異性のある複数種類
情報、化学的種別に対する可逆的なたは統合的反応の選
択、温度不感応性または補償及び低電力操作である。加
えて、計測器具は、長期的電気化学的安定性、物理的弾
性と強度、腐食と化学的破壊作用に対する耐性が良好で
なければならない、電気的計測装置の場合には、装置は
、雑音比に対して良好な信号を出し、好ましくは計測さ
れている化学的現象に対してネルンスト反応を示すよう
に、低い電気的インピーダンスを持っている必要がある
。

ある物質の化学的特性を検知、計測及び監視するための
一つの方法には、ポテンシャルが計測されている化学的
活動によって決まる場合の電気ポテンシャルの計測を含
んでいる。ピー・ベルグヴエルド（Ｐ、　Ｂｅｒｇｖθ
ｌｄ）は、水性溶液中の水素およびナトリウムイオン活
動を、ゲート金属を除去して改良した金属酸化物半導体
電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）によって計測す
べきであると提案した。ベルグヴエルドによる「ディヴ
エ口プメント、オペレーション、アンド　アプリケーシ
ョン　オブ　ジ　イオン　センシティブ　フィールド　
イフェクト　トランジスタ　アズ　アトウール　フォー
　エレクトロフイジオロジ−（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
、　０ｐｅｒａｔｉｏｎ、　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ　ｏｆｔｈｅ　Ｉｏｎ−５ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｆ
ｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　ａｓ
ａ　Ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌ
ｏｇｙ）　Ｊアイ０イー”イー・イー　トランザクショ
ンズ　オブ　バイオメディカル　エンジニアリング　Ｂ
ＭＥ−１９巻、３４２−３５１ページ（１９７２年９月
）。特に、ゲート金属のないＭＯＳＦＥＴを水性溶液中
に置くと、二酸化シリコンの絶縁層が水和され、それか
ら水和層中の不純物のためにイオン選択的になるとベル
グヴエルドは述べている。ベルグヴエルドは、ＭＯＳＦ
ＥＴの絶縁層の水和後、この装置を問題の溶液に浸して
、装置の伝導性の変化を記録することによってイオン活
動計測に用いることができると考えた。従って、ベルグ
ヴエルドの装置は、イオン感応電界効果トランジスタ（
ＩＳＦＥＴ）と一般には呼ばれている。

ベルグヴエルドの研究は、ここで参照されている米国特
許第４，０２０，８３０号中に述べられている化学的感
度をもつ電界効果トランジスタ（ＣＨＥＭＦＥＴ）のよ
うなイオン感応電極の分野での他の開発に結びついた。

１８３０号特許で述べられているように、ＣＨＥＭＦＥ
Ｔは、ゲート金属を、装置がさらされているある物質と
相互作用をするように調整された化学的感度を持つ装置
で置き換えたＭＯＳＦＥＴである。従って、１８３０号
特許の第１図と第２図中に示されるように、ＣＨＥＭＦ
ＥＴは、トランジスタのチャネル領域の上部の酸化物絶
縁体上に金属ゲート層の代りに堆積された層または膜３
８、及び、任意ではあるが、溶液にさらされるであろう
ＣＨＥＭＦＥＴの他の部分全てを覆う不浸透性層４４を
除いては、ＭＯＳＦＥＴの構造と同一である。ＣＨＥＭ
ＦＥＴ構造については数多くの種類があり、例えば、米
国特許 第４，１８０，７７１号、４，２１８，２９８号、４，
２３２，３２６号、４　、２３８　、７５７号、　４，
３０５，８０２号、４，３３２，６５８号、４．３５４
，３０８号、　４，４８５，２７４号及び４，３９７，
７１４号などである。これらの構造をさらに改良したも
のが、出願番号４４１，９０２号で開示されている。

Ｃ：ＨＥＭＦＥＴの化学的感度を持つ層が、監視しよう
としている物質を含む溶液と接触すると、その層の電気
化学的ポテンシャルにおける変化が生じて、ソース領域
とドレイン領域の間のトランジスタのチャネル領域に伸
びる電界を作り出す。

ソースとドレインの間のチャネル領域におけるこの電界
の存在が、チャネル領域に部分的に伝導性を与え、層と
環境との相互作用によって発生する電気化学的ポテンシ
ャルの変化の大きさに比例するソースからドレインへの
電流を安定させることになる。そのようなトランジスタ
のトレインに供給電圧が加えられ、負荷抵抗をソースに
接続してソースフォロワを形成すると、ソース電圧は電
気化学ゲートによって発生される信号しこ比例するよう
になる。電気化学釣場も環境中のイオンの活動に関連し
てくるので、ドレイン電流がこの活動の尺度となる。感
応層が、非晶質酸化イリジウム、特にスパッタされた酸
化イリジウムから成り、イオン環境が水素イオンの濃縮
されたものである場合は、ドレイン電流がイオン環境の
ｐＨの尺度を作る。

この新しい設計の開発にもかかわらず、上記の望ましい
交換器特性のいくつかを備えるためには、まだかなりの
研究が必要である。解決されていない問題の一つとして
、装置がさらされる溶液からの腐食や化学的破壊作用を
受けやすいことがある。

米国特許第４，１８０，７７１号に述べられている装置
はこの問題を取り上げ、化学的感度を持つ組織をゲート
層から分離してワイヤで接続することによって解決しよ
うとしているが、この装置は操作において満足すべきも
のではなく、その上、製造にあたっては比較的複雑であ
る。

出願番号第５７２．１８２号では、化学的選択性のある
層に対する腐食と化学的破壊作用の問題を、この層をチ
ャネル領域から離して置くことによって減少させようと
する構造が述べられている。従って、化学的感度を持つ
層はトランジスタのチャネル領域上に置かれるのではな
く、トランジスタと同じ基体の同じ表面上の離れた所に
置かれ、適当な集積伝導体及び電気的遮蔽によって、チ
ャネル領域上の絶縁酸化物の上の伝導ゲート層とに接続
される。離れて置かれた化学的感度を持つ組織は電気的
にはゲート層の一部なので、この構造は拡大ゲート電界
効果トランジスタ（Ｅ　Ｇ　Ｆ　Ｅ　Ｔ）と呼ばれる。

この装置は従来からのホトリソグラフィー技術を改良し
た方法を用いて製作することができ、それに伴う利点や
コスト削減ができて有利である。

拡大ゲート電界効果トランジスタは、エレクトロニクス
装置の主部分から離れた所にある現象を計測する際に役
立つエレクトロニクス装置としては唯一のものである。

一般的に、このような装置はポテンシャルまたは電流の
計測に利用され、以下の３要素を含んでいる。すなわち
、シリコン基体の第１の部分上の検知手段、第１の部分
から離れており分離可能な基体の第２の部分上の能動エ
レクトロニクスのいくつかの形態、検知部分を能動エレ
クトロニクスへ接続する手段である。しかしこれらの装
置の全ては、その監視する溶液との相互作用の結果、性
能の低下を生じやすい。装置の計測に影響を及ぼし、究
極的には化学的監視装置としての効果／をそこなうに充
分な量の溶液中のイオンがシリコンに移動してしまう。

出願番号第５７２．１８２号の第３図と第４図に示され
るように、拡大ゲート電界効果トランジスタ（ＥＧＦＥ
Ｔ）は、酸化物層１４４のあるシリコンのような物質の
モノリシックの半溝体の基体１３２からなる。ソース領
域１３４とドレイン領域１３６とは各々基体１３２内に
作られ、活性チャネル領域１５０はソース領域とドレイ
ン領域の間に位置する。電気的接続またはポンディング
パッド１４２をソース領域とドレイン領域に作る。酸化
シリコンのような絶縁Ｐ！１１４４が、ソースとドレイ
ンの間の領域に延びており、この領域の上にゲート電極
１４６が横たわっている。ゲート電極は、活性チャネル
領域の上にある領域から離された所で、基板の同じ表面
上に位置する化学的感度を持つ層１６０に電気的に接続
されている。図に示すように、化学的感度を持つ層は、
信号線１６２とアルミニウムのような金属被覆層１６４
によって、ゲート電極に接続される。

信号線１６２は、絶縁酸化物１７４によって信号線から
絶縁されている伝導性のあるシールド１７２によって全
ての側を遮蔽されており、これら全てはホトリソグラフ
ィー技術によって作ると有利である。

このように、信号線、絶縁酸化物及び伝導性シールドは
化学的感度を持つ層とゲート電極との間に同軸の伝導体
を作る。シールドは、電界効果トランジスタの出力にブ
ートストラップされるように。

第３図に示すように、ソース領域に電気的に接続するの
が望ましい。

上記の問題を回避するため、本発明者らは検知手段と能
動エレクトロニクスを不活性基体の同じ表面の別々の領
域に作り、遮蔽された伝導体によって相互接続される構
造を発明した。有利な点は、能動エレクトロニクスは、
基体上にエピタキシャルに作られてモノリシックな構造
を持つ半導体材料の中にあり、かつ検知器、能動エレク
トロニクス及び遮蔽された伝導体は、従来からのホトリ
ソグラフィー技術によって作られる点である６〔実施例
〕 シールドの出力へのブートストラップ接続は、本発明の
第２図に図示されており、同軸線１０．増幅器１５、増
幅器及び同軸線と増幅器との間の接続を取り囲む溶接密
閉２０を示している。第１図に示すように、化学的検知
装置からの電気信号は同軸線によって増幅器１５に与え
られ、線２５上に出力信号を作る。

出願番号第５７２．１８２号のＥＧＦＥＴは、化学的感
度を持つ層をトランジスタから分離させて、信頼性と寿
命の点でＣＨＥＭＦＥＴよりも大きく改良されたが、そ
れでもなお化学破壊作用を受けやすい。研究対象である
溶液からのイオンは、ＥＧＦＥＴが行なう計測に影響を
与えるに十分な量がシリコンに拡散して行き、その結果
その装置は全く操作不可能にはならないとはいえ、意図
する使用目的については信頼性をなくすことになる。

ＥＧＦＥＴの製作中にシリコンの上部面を密閉すること
が可能であるが、シリコンウェーハをさいの目に切り、
個々の装置をウェーハから離すときに露出されるシリコ
ンの縁をこのような密閉によって保護することはできな
い。したがって縁を密閉するために余分な密閉工程が必
要となり、装置を作るコストが増加する。

本発明によれば、不活性基体の同表面の別個の部分上に
、化学的感度を持つ層と半導体装置または集積回路のよ
うな能動エレクトロニクスを作り、遮蔽された伝導体で
その層と能動エレクトロニクスを相互連結させることに
よって、これらの問題を回避できる。基体は、能動エレ
クトロニクスが基体上にエピタキシャル成長した半導体
中に作られ、モノリシック集積回路（すなわち、「フー
ズエレメンツ　アー　フォームド　イン　スイートウー
　アポン　オア　ウィズイン　ア　セミコンダクタ　サ
ブストレイト　ウィズ　アト　リースト　ワン　オブ　
ジ　ェレメンツ　フォームドウィズイン　ザ　サブスト
レイト（υｈｏｓｅｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｆｏｒ
ｍｅｄ　ｉｎ　５ｉｔｕ　ｕｐｏｎ　ｏｒ　ｗｈｉｔｈ
ｉｎａ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　５ｕｂｓｔｒａ
ｔｅ　ｗｉｔｈ　ａｔ　１ｅａｓｔ　ｏｎｅｏｆ　ｔｈ
ｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒｍｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　
ｔｈｅ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ）（基体内に形成された要
素の少なくとも一つによって半導体基体上または内部の
原位置に、その要素が形成されるもの）」・・・アイ・
イー・イー・イー　スタンダード　ディクショナリ　オ
ブ　エレクトリカル　アンド　エレクトロニクス　ター
ムズ（ＩＥＥＥ　５ｔａｎｄａｒｄ　Ｄｉｃｔｉｏｎａ
ｒｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄ　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ　Ｔｅｒｍｓ）　　（第２版、１９７７年
）が得られるようなものを選び、化学的感度を持つ層、
能動エレクトロニクス及び遮蔽された伝導体の全てをホ
トリソグラフィ一工程によって作ることができる。半導
体がシリコンである場合は、基体はサファイアであるこ
とが望ましい。

本発明によって作られた装置を第１図に示す。

本装置は基体３０、能動エレクトロニクス４０、第１と
第２の化学的感度を持つ層５０．５５、それらの層５０
．５５をそれぞれ能動エレクトロニクスに接続している
遮蔽された伝導体６０．６５、伝導リード７０．７２．
７４及び溶接密閉８０とから成る。

実例としては、基体はサファイア（Ａ＋１２０．）であ
る。溶接密閉も、基体と一体に同じ材料で作ることがで
きる。代案としては、他のいかなる溶液密閉材を、ウェ
ーハの製作レベルでホトリソグラフィーによって装置に
つけることもできる。他の溶接密閉材の例としては、Ｃ
ＶＤあるいはスパッタされたセラミックス、パリレンあ
るいはポリイミドがある。

化学的感度を持つ層は、調べようとする化学的あるいは
イオンの種類を監視するのに適した材料であれば何を用
いて作ってもよい。例えば、上記のようにスパッタした
酸化イリジウムは、ｐＨを計ａ＋＋＋するのに適してい
る。このような材料の他の数多くの例は、前に引用した
出願及び特許において述べられている。これらの層は基
体上にそれと一体になるように作られる。

遮蔽された伝導体は、不純物添加した多結品シリコンの
ような信号線６２．６７及び同じく多結晶シリコンで作
られた遮蔽６４．６９から成る。例えば、出願番号第５
７２，１８２号中に述べられているように、能動エレク
トロニクスはモノリシック集積回路電界効果トランジス
タ増幅器か、あるいは数個のそのような増幅器であり、
第１図に示されるように、増幅器の出力は、線６０．６
５の同軸遮蔽６４．６９にブートストラップされている
と有利である。実例として、３本の伝導線７０．７２．
７４は、それぞれアース、出力及び電圧供給となる。

本発明の利用法を示すため、化学的感度を持つ層５０．
５５が貫通する壁８２を第１図に示した。この形態では
、化学的感度を持つ層を用いて、該壁によって形成され
る管内を流れる流動体の化学的特性を監視することもで
きる。その結果、化学的感度を持つ層のみが流動体に接
触することになり。

能動エレクトロニクス４０及び伝導線７ｏ、７２．７４
は流動体から守られ、壁の外に留まる。

拡大ゲート電界効果トランジスタのホトリソグラフィー
による製作における本発明の実施例を第３図の流れ図、
縦断面図及び平面図に示した。平面図は第３図の右側に
示され、ＥＧＦＥＴの一つが作られる不活性基体２００
の上面の２部分が描かれている。基体上の２部分のａ−
ａ線とｂ−ｂ線に沿っての断面図は第３図の左側に示さ
れている。

従来のホトリソグラフィーにおけるように、数多くの同
一の装置が同時に基体の異なる領域に各々作られる。し
かし、便宜上、そのような装置のうちの一つだけについ
て説明する。

基体２００は、サファイアのモノリシックウェーハであ
る。よく知られているシリコン・オン・サファイア（Ｓ
ＯＳ）工程を用いて、まず、シリコンのエピタキシャル
薄膜をサファイア基体上に成長させる。それからシリコ
ンの分離した部分または島を、従来からのホトリソグラ
フィー技術によって基体上に画定する。酸化物の層２０
６をウェーハの上面全体に成長させ、シリコン層２０２
を露出するためにそこに窓を作る。それからこの層にｎ
＋被拡散せて同軸線の遮蔽の下部層２０８を作る。

もう一つの酸化物層２１０をウェーハの上部表面上に成
長させ、この層の中のシリコン層２０４の周辺に窓をあ
ける。ｐ＋ストッパ拡散を行ない、層２０４のまわりの
Ｐ＋領域２１２を画定する。

次に、もう一つの酸化物層２１４を成長させ、チャネル
領域上の絶縁層２１６を形成するために窓を画定する。

この絶縁層２１６は、追加分の酸化物の成長によって所
望の厚さに形成される。

その後、ポリシリコンレベル２２０を堆積させ、適切な
マスキングによって画定する。第３図の実施例において
は、ポリシリコン層２２０は、同軸線の伝導体２２２及
びゲート電極２２４のために用いられる。それから、絶
縁層２１６中に窓が形成され　ｎ＋被拡散行なわれる。

この拡散によって、シリコン層２０４中にｎ＋ソース領
域２２６とドレイン領域２２８が作られ、伝導体２２２
とゲート電極２２４のポリシリコン層に不純物の添加も
行なう。

その後、もう一つの酸化層２３０を伝導体２２２とゲー
ト電極２２４の上に形成し、この層の中に窓２３２．２
３４．２３６をそれぞれ形成して、ソース、ドレイン及
び遮蔽の底部層との接触を行なう。次に、ポリシリコン
の層２４０は、酸化物の層２３０および窓２３２．２３
４．２３６の上に堆積され、ｎ＋被拡散行なわれる。

それからこの層はホトリソグラフィーによって形作られ
て、窓２３２を通してのソース領域への接触と同様に、
同軸線の遮蔽の上部を構成する。遮蔽の上部は窓２３６
を通してポリシリコンの最下層２０８に接続され、中央
伝導体２２２を取り囲む同軸線の遮蔽を完全にする。

その後、接地、出力及び電圧供給伝導体リード７０、７
２．７４が、金属堆積とホトリソグラフィーによるパタ
ーニングによって作られる。第４図で最も明らかに示さ
れるように、接地リード７ｏは、画定されたトランジス
タの能動部分から離されたシリコン層の一部分に接続さ
れる。電圧供給リード７４は、窓２３４を通してドレイ
ン領域に接続される。

そして出カリードア２は窓２３２を通じてソース領域に
接続される。

その後、装置は窒化シリコンの層を形成することによっ
て表面安定化される。能動エレクトロニクス２５０の補
足パッケージングを堆積させホトリソゲラフイーによっ
て形成する。信号線２２３と金属被膜７１．７３．７５
への接触窓は、ホトリソグラフィーによって形成される
。

最後に、例えば前に引用した出願中で述べられたホトリ
ソグラフィー技術を用いて、化学的感度を持つ層を作る
。コストを最小限に抑え、装置特性を高めるためにこれ
らの技術には従来からのホトリソグラフィーを用いる方
が有利である。もし必要であれば、これらの技術を用い
ていくつかの異なる化学的感度を持つ層を製作して、装
置がさらされている環境中の複数種類の化学物質あるい
はイオンを検出できる装置にすることができる。

あるいは、化学的感度を持つ層を、従来からのシルクス
フリーリング技術によって形成することもできる。

第４図に示す最終的な装置は、不活性基体の一領域上に
一体になるように形成された化学的感度を持つ層、基体
の離れた領域上に一体に形成された能動エレクトロニク
ス部品、化学的感度を持つ層を能動エレクトロニクスパ
ッケージに接続する遮蔽された伝導体、及び能動エレク
トロニクスを被覆する密閉とから成る。

本発明について数多くの変更が行なえることは、前に述
べた説明からも明らかである６ 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、腐食と化学的破
壊作用に対する耐性が良好で、性能の低下が生じにくく
、かつ公知のホトリソグラフィー技術を用いて簡単に製
造できる環境検知装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例の斜視図、第２図は
、本発明の好ましい実施例において実施される回路の配
線路図、第３図は、第１図の装置の製造工程を示す一連
の流れ図、断面図及び平面図、第４図は、本発明の好ま
しい実施例の完成された装置の平面図である。 １０・・・同軸線　　　　　　１５・・・増幅器２０・
・・溶接密閉　　　　　２５・・・出力３０・・・基体 ４０．２５０・・・能動エレクトロニクス５０・・・第
１の化学的感度を持つ層 ５５・・・第２の化学的感度を持つ層 ６０．６５・・・遮蔽された伝導体 ６２．６７・・・信号線　　　　６４．６９・・・遮蔽
７０．７２．７４・・・伝導リード ７１、７３．７５・・・金属被膜　８０・・・溶接密閉
８２・・・壁　　　　　　　　２００・・・不活性基体
２０２．２０４・・・シリコン層 ２０６．２１０．２１４，２３０・・・酸化物層２１２
・・・ｐ＋領領 域１６・・・チャネル領域上の絶縁層 ２２０・・・ポリシリコン層　２２２・・・同軸線の伝
導体２２３・・・信号線　　　　　２２４・・・ゲート
電極２２６・・・ソース領域　　　２２８・・・ドレイ
ン領域２３２．２３４．２３６・・・窓 代理人弁理士　　中　村　純之助 ｔｌ　図 才２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不活性基体、 上記基体の第１の表面の第１の部分上に、該部分と一体
   に作られたモノリシック半導体装置、上記第１の部分か
   ら離れた上記基体の上記第１の表面の第２の部分上に、
   該部分と一体に作られた、環境中の少なくとも一特性の
   検知手段、及び、上記検知手段と上記半導体装置との接
   続手段 とを含んで成る環境検知装置。 ２、特許請求の範囲第１項の装置で、上記不活性基体は
   サファイア、上記半導体装置はシリコンから作られてい
   る装置。 ３、特許請求の範囲第１項の装置で、上記半導体装置は
   少なくとも１個のトランジスタを含む措置。 ４、特許請求の範囲第１項の装置で、上記検知手段は、
   金属酸化物が金属のプラチナ及びレニウムグループの酸
   化物から成るグループから選ばれた非晶質金属酸化物電
   極であり、検知される環境特性はｐＨである装置。 ５、特許請求の範囲第４項の装置で、上記検知手段は酸
   化イリジウム電極である装置。 ６、特許請求の範囲第１項の装置で、上記接続手段は、
   上記検知手段と上記半導体装置との間にホトリソグラフ
   ィーによって形成された同軸線を含む措置。 ７、特許請求の範囲第１項の装置で、上記検知手段がさ
   らされている環境から上記半導体装置を密閉する手段を
   含む装置。 ８、特許請求の範囲第７項の装置で、上記密閉手段は上
   記基体と一体に形成されている装置。 ９、特許請求の範囲第１項の装置で、上記基体は、一方
   の側に上記検知手段を持ち、他方の側に上記半導体装置
   を持つ壁を突き通している装置。 １０、不活性基体、 上記基体の第１の表面の第１の部分上にエピタキシャル
   に形成された半導体層、 上記半導体層中に活性チャネル領域を間に入れて形成さ
   れたソース領域とドレイン領域、上記ソース領域とドレ
   イン領域への電気伝導性接続、 上記ソース領域とドレイン領域との間の活性チャネル領
   域を被覆する絶縁層、 上記チャネル領域中の電流を制御するために、上記絶縁
   層を被覆する伝導性手段、 とを含んで電界効果トランジスタを構成し、かつ 上記第１の部分から離れた上記基体の上記第１の表面の
   第２の部分上に取り付けられた、環境中の少なくとも一
   特性の検知手段、及び 上記検知手段と上記伝導性手段との接続手段とを含んで
   なる環境検知装置。 １１、特許請求の範囲第１０項の装置で、上記不活性基
   体はサファイアであり、上記半導体層はシリコンである
   装置。 １２、特許請求の範囲第１０項の装置で、上記検知手段
   は、金属酸化物が金属のプラチナ及びレニウムグループ
   の酸化物から成るグループから選ばれた非晶質の金属酸
   化物電極であり、検知される環境特性はｐＨである装置
   。 １３、特許請求の範囲第１２項の装置で、上記検知手段
   は酸化イリジウム電極である装置。 １４、特許請求の範囲第１０項の装置で、上記検知手段
   がさらされている環境から上記半導体層を密閉するため
   の手段を含む装置。 １５、特許請求の範囲第１０項の装置で、上記伝導性手
   段は、上記検知手段と、上記絶縁層を被覆する伝導性手
   段の部分との間の同軸線を含む装置。 １６、不活性基体の第１の表面の第１の部分上に、上記
   第１の表面上に半導体層をエピタキシャルに成長させ、
   かつ装置を該半導体層内にホトリソグラフィーによって
   画定することによって半導体装置を形成し、 上記第１の部分から離れた上記基体の上記表面の第２の
   部分上に、環境中の少なくとも一特性の検知手段を、ホ
   トリソグラフィー技術によって形成し、 上記検知手段を上記半導体装置に接続し、 上記検知手段がさらされている環境から上記半導体装置
   を密閉する、 工程を含んで成る環境検知装置の製造方法。 １７、特許請求の範囲第１６項の方法で、上記不活性基
   体はサファイアであり、上記半導体層はシリコンである
   方法。 １８、特許請求の範囲第１６項の方法で、上記検知手段
   を上記半導体装置に接続する工程は、該検知手段と該半
   導体装置との間にホトリソグラフィー技術によって同軸
   線を形成する工程から成る方法。 １９、特許請求の範囲第１６項の方法で、上記半導体装
   置を密閉する工程は、上記基体と一体である上記半導体
   装置の周囲に密閉を形成する工程から成る方法。