JPS62298753A - 半導体化学センサ - Google Patents
半導体化学センサInfo
- Publication number
- JPS62298753A JPS62298753A JP61141398A JP14139886A JPS62298753A JP S62298753 A JPS62298753 A JP S62298753A JP 61141398 A JP61141398 A JP 61141398A JP 14139886 A JP14139886 A JP 14139886A JP S62298753 A JPS62298753 A JP S62298753A
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- JP
- Japan
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- aluminum
- oxide film
- film
- silicon wafer
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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】
３、発明の詳細な説明
〔概 要〕
ゲート絶縁膜としてアルミニウムの陽極酸化膜を用いて
半導体化学センサを簡便に製造する。
半導体化学センサを簡便に製造する。
［産業上の利用分野〕
本発明は半導体化学センサ、特にｌ５ＦＥＴ （Ｉｏｎ
Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ、イオン感応性電界効果トランジスタ
）のゲート絶縁膜に関する。
Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ、イオン感応性電界効果トランジスタ
）のゲート絶縁膜に関する。
ｌ５ＦＥＴはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−
３ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦＥＴ）のゲート電極を取
り除き、ゲート絶縁膜が直接水溶液に接して、水溶液中
のイオン（Ｈ゛。
３ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦＥＴ）のゲート電極を取
り除き、ゲート絶縁膜が直接水溶液に接して、水溶液中
のイオン（Ｈ゛。
Ｎａ”、Ｋ”、・・・）の濃度を定量するイオンセンサ
の一種である。このｒｓＦＥＴにおいて、ゲート絶縁膜
はイオン感応膜として作用し、このイオン感応膜はｌ５
ＦＥＴの特性、性能を決定する重要な要素である。この
ため、このイオン感応膜を安定に、簡便に形成する方法
が必要とされる。
の一種である。このｒｓＦＥＴにおいて、ゲート絶縁膜
はイオン感応膜として作用し、このイオン感応膜はｌ５
ＦＥＴの特性、性能を決定する重要な要素である。この
ため、このイオン感応膜を安定に、簡便に形成する方法
が必要とされる。
従来のｌ５ＦＥＴには、イオン感応膜として二酸化ケイ
素（ＳｉＯ□）、窒化ケイ素（ＳｉＪｎ） 、酸化タン
タル（ｔａｚｏｓ）および酸化アルミニウム（＾１２０
３）等が用いられてきた。これらの膜の製造法としては
気相堆積法（ＣＶＤ法）が多く使用されている。
素（ＳｉＯ□）、窒化ケイ素（ＳｉＪｎ） 、酸化タン
タル（ｔａｚｏｓ）および酸化アルミニウム（＾１２０
３）等が用いられてきた。これらの膜の製造法としては
気相堆積法（ＣＶＤ法）が多く使用されている。
（例えば、検圧、江刺、表面１８ 、４９５（１９８０
）など）。
）など）。
従来のｌ５ＦＥＴのイオン感応膜の製造法では、ＣＶＤ
プロセスのような大がかりで複雑な装置・工程が必要で
ある。すなわち、原料ガスの圧力、温度、反応速度（堆
積速度）等を制御することが重要である。
プロセスのような大がかりで複雑な装置・工程が必要で
ある。すなわち、原料ガスの圧力、温度、反応速度（堆
積速度）等を制御することが重要である。
また、ｌ５ＦＥＴは、本質的に水溶液中で使用される素
子である。このため、イオン感応膜の作製法として、Ｃ
ＶＤ法のようなドライなプロセスよりも、水中で行われ
るウェットなプロセスの方が、より水に親しみ易い性質
の表面を形成する点で望ましいと考えられる。
子である。このため、イオン感応膜の作製法として、Ｃ
ＶＤ法のようなドライなプロセスよりも、水中で行われ
るウェットなプロセスの方が、より水に親しみ易い性質
の表面を形成する点で望ましいと考えられる。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
上記問題点を解決するために、ｌ５ＦＥＴのイオン感応
膜すなわちデー１縁膜としてアルミニウムの陽極酸化膜
を用いるものである。
上記問題点を解決するために、ｌ５ＦＥＴのイオン感応
膜すなわちデー１縁膜としてアルミニウムの陽極酸化膜
を用いるものである。
アルミニウムの陽極酸化膜は、従来のＣＶＤ法等による
イオン感応膜と較べて、極く簡便に形成できるとともに
、本質的にウェットプロセスで形成されるので水溶液中
で用いられるイオン感応膜として適していると考えられ
る。
イオン感応膜と較べて、極く簡便に形成できるとともに
、本質的にウェットプロセスで形成されるので水溶液中
で用いられるイオン感応膜として適していると考えられ
る。
アルミニウムの陽極酸化は中性塩、例えば酒石酸アンモ
ニウムやホウ酸アンモニウムのように弱酸と弱塩基より
なる塩の電解液を用いて実施することが望ましい。陽極
酸化膜を緻密にすることができるからである。
ニウムやホウ酸アンモニウムのように弱酸と弱塩基より
なる塩の電解液を用いて実施することが望ましい。陽極
酸化膜を緻密にすることができるからである。
第１図は本発明の実施例のｌ５ＦＥＴを示す。同図中、
１はｌ５ＦＥＴを全体として示し、２はアルミニウムの
陽極酸化によるイオン感応膜、３はソース、４はドレイ
ンである。
１はｌ５ＦＥＴを全体として示し、２はアルミニウムの
陽極酸化によるイオン感応膜、３はソース、４はドレイ
ンである。
第２図は上記ｌ５ＦＥＴを製造する手順を示す。第２図
Ａを参照すると、先ず、ｐ形シリコンウェハー（１００
ｃｍ、 ＜１００ ＞面）５にホウ素イオンを１ＸＩＱ
”／ａｎ！、５０ＫｅＶで打込んでチャンネルストッパ
ー６を形成する。
Ａを参照すると、先ず、ｐ形シリコンウェハー（１００
ｃｍ、 ＜１００ ＞面）５にホウ素イオンを１ＸＩＱ
”／ａｎ！、５０ＫｅＶで打込んでチャンネルストッパ
ー６を形成する。
第２図Ｂを参照すると、チャンネルストッパ６の内側に
ヒ素イオンを４ Ｘ ｌ Ｏ”／ｃｎｌ、 ８０ Ｋｅ
Ｖで打込んでソース領域３、ドレイン領域４を形成する
。ソース・ドレイン間のチャンネル長は２０μｍ、チャ
ンネル幅は２ｍｍである。
ヒ素イオンを４ Ｘ ｌ Ｏ”／ｃｎｌ、 ８０ Ｋｅ
Ｖで打込んでソース領域３、ドレイン領域４を形成する
。ソース・ドレイン間のチャンネル長は２０μｍ、チャ
ンネル幅は２ｍｍである。
第２図Ｃを参照すると、シリコンウェハー５を全面熱酸
化して厚さ約３０００人の酸化膜７を形成し、リソグラ
フ法でゲート部を選択的にエツチングしてゲート部の酸
化膜８の厚さを約１２００人にする。
化して厚さ約３０００人の酸化膜７を形成し、リソグラ
フ法でゲート部を選択的にエツチングしてゲート部の酸
化膜８の厚さを約１２００人にする。
第２図りを参照すると、アルミニウムの蒸着およびパタ
ーニングによりゲート部酸化膜８上にイオン感応膜とな
るべきアルミニウムパターン９を形成する。このアルミ
ニウムパターン９の厚さは１μｍ以上とする。次に、こ
のアルミニウムパターンを形成したシリコンウェハを４
％酒石酸アンモニウム溶液中、２０℃に浸漬し、アルミ
ニウムを対極とし、電流密度ＩＱｍＡ／ｃＪで陽極酸化
する。電解電圧が４０Ｖ以上になった時点で電解を止め
る。こうして、アルミニウムの表面は酸化アルミニウム
膜（厚さ約５００人）で覆われ、イオン感応膜が形成さ
れる。
ーニングによりゲート部酸化膜８上にイオン感応膜とな
るべきアルミニウムパターン９を形成する。このアルミ
ニウムパターン９の厚さは１μｍ以上とする。次に、こ
のアルミニウムパターンを形成したシリコンウェハを４
％酒石酸アンモニウム溶液中、２０℃に浸漬し、アルミ
ニウムを対極とし、電流密度ＩＱｍＡ／ｃＪで陽極酸化
する。電解電圧が４０Ｖ以上になった時点で電解を止め
る。こうして、アルミニウムの表面は酸化アルミニウム
膜（厚さ約５００人）で覆われ、イオン感応膜が形成さ
れる。
こうして得られたｌ５ＦＥＴの感度特性を調べた結果を
第３図に示す。
第３図に示す。
本発明によれば、陽極酸化という簡単な方法で作成した
良質のイオン感応膜を有するｌ５ＦＥＴが提供される。
良質のイオン感応膜を有するｌ５ＦＥＴが提供される。
第１図は本発明の実施例のｌ５ＦＥＴの概略図、第２図
Ａ−Ｄは第１図のｌ５ＦＥＴの製造工程要部における側
断面図、第３図は実施例のｌ５ＦＥＴのｐＨ感度特性を
表わすグラフ図である。 ■・・・ｌ５ＦＥＴ、 ２・・・アルミニウムの陽極
酸化膜、３・・・ソース、 ４・・・ド
レイン、５・・・シリコン基板、 ６・・・チャンネル
領域、７・・・ＳｉＯ□膜、 ８・・・ゲート
部ＳｉＪ膜、９・・・７）Ｌｉミニウム（陽極酸化アル
ミニウム）。 ｌ５ＦＥＴ ２・・・アルミニウム陽極酸化膜 ３・・・ソース ４１０．ドレイン 実施例の製造工程 第２図
Ａ−Ｄは第１図のｌ５ＦＥＴの製造工程要部における側
断面図、第３図は実施例のｌ５ＦＥＴのｐＨ感度特性を
表わすグラフ図である。 ■・・・ｌ５ＦＥＴ、 ２・・・アルミニウムの陽極
酸化膜、３・・・ソース、 ４・・・ド
レイン、５・・・シリコン基板、 ６・・・チャンネル
領域、７・・・ＳｉＯ□膜、 ８・・・ゲート
部ＳｉＪ膜、９・・・７）Ｌｉミニウム（陽極酸化アル
ミニウム）。 ｌ５ＦＥＴ ２・・・アルミニウム陽極酸化膜 ３・・・ソース ４１０．ドレイン 実施例の製造工程 第２図
Claims (1)
- １、ＭＯＳＦＥＴのゲート電極の代りに被検査液が直接
ゲート絶縁膜に接触する構造を有するイオン感応性ＦＥ
Ｔからなる半導体化学センサにおいて、ゲート絶縁膜と
してアルミニウムの陽極酸化膜が用いられていることを
特徴とする半導体化学センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141398A JPH07117524B2 (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 半導体化学センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141398A JPH07117524B2 (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 半導体化学センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298753A true JPS62298753A (ja) | 1987-12-25 |
| JPH07117524B2 JPH07117524B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=15291069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141398A Expired - Lifetime JPH07117524B2 (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 半導体化学センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117524B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166214B2 (en) | 2004-09-29 | 2007-01-23 | 3Ma Solutions Incorporated | Dental amalgam separator |
| JP2018504612A (ja) * | 2014-11-07 | 2018-02-15 | プロテオセンス | 検体を検出するためのデバイス、システム、及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837908A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | アンリツ株式会社 | 陽極酸化アルミ感湿膜の製法 |
| JPS5837907A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | アンリツ株式会社 | 陽極酸化アルミ感湿膜の製法 |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61141398A patent/JPH07117524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837908A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | アンリツ株式会社 | 陽極酸化アルミ感湿膜の製法 |
| JPS5837907A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | アンリツ株式会社 | 陽極酸化アルミ感湿膜の製法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166214B2 (en) | 2004-09-29 | 2007-01-23 | 3Ma Solutions Incorporated | Dental amalgam separator |
| JP2018504612A (ja) * | 2014-11-07 | 2018-02-15 | プロテオセンス | 検体を検出するためのデバイス、システム、及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117524B2 (ja) | 1995-12-18 |
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