JPS63279156A - イオン感応性電界効果トランジスタ - Google Patents
イオン感応性電界効果トランジスタInfo
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- JPS63279156A JPS63279156A JP62113925A JP11392587A JPS63279156A JP S63279156 A JPS63279156 A JP S63279156A JP 62113925 A JP62113925 A JP 62113925A JP 11392587 A JP11392587 A JP 11392587A JP S63279156 A JPS63279156 A JP S63279156A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
イオン感応性電界効果トランジスタのチップ上に凹部を
形成し、ソース拳ドレインの一方を凹部の底面に、ソー
ス拳ドレインの他方を凹部の縁近傍のチップ上に形成し
、チャンネルは凹部の側壁に発生するようにしたイオン
感応性電界効果トランジスタであり、この凹部の中に酵
素拳微生物を入れることとして、これをバイオケミカル
センサ等として利用する場合、酵素・微生物等をその上
に固定することを容易にしたものである。
形成し、ソース拳ドレインの一方を凹部の底面に、ソー
ス拳ドレインの他方を凹部の縁近傍のチップ上に形成し
、チャンネルは凹部の側壁に発生するようにしたイオン
感応性電界効果トランジスタであり、この凹部の中に酵
素拳微生物を入れることとして、これをバイオケミカル
センサ等として利用する場合、酵素・微生物等をその上
に固定することを容易にしたものである。
本発明は、イオン感応性電界効果トランジスタの改良に
関する。特に、これをバイオケミカルセンサ等として利
用する場合、酵素・微生物等をその上に固定することを
容易にする改良に関する。
関する。特に、これをバイオケミカルセンサ等として利
用する場合、酵素・微生物等をその上に固定することを
容易にする改良に関する。
イオン感応性電界効果トランジスタとは、第８図にその
断面図を示すように、ゲート電極を欠く構造の電界効果
トランジスタである０図において、ｌは例えばｐ型のシ
リコン基板であり、その表層にｎ型の不純物が導入され
てソース拳ドレイン１１が形成されており、ソース・ド
レイン１１に挟まれた領域にゲート絶縁膜１２が形成さ
れている。
断面図を示すように、ゲート電極を欠く構造の電界効果
トランジスタである０図において、ｌは例えばｐ型のシ
リコン基板であり、その表層にｎ型の不純物が導入され
てソース拳ドレイン１１が形成されており、ソース・ド
レイン１１に挟まれた領域にゲート絶縁膜１２が形成さ
れている。
ゲート絶縁膜１２に接触している流体特に液体の水素イ
オン濃度が変化すると、この変化に応答してゲート絶縁
膜１２に接触する領域にチャンネル１３が発生する。
オン濃度が変化すると、この変化に応答してゲート絶縁
膜１２に接触する領域にチャンネル１３が発生する。
イオン感応性電界効果トランジスタは、バイオセンサ等
のトランスデユーサ（化学的壷生化学的信号を電気信号
に転換する手段）として利用されることが多いので、酵
素・微生物等をゲート絶縁膜に固定する必要があるが、
イオン感応性電界効果トランジスタの寸法は通常５履層
Ｘ１腸腸Ｘ ４００ｐ層程度であり、チャンネルが形
成される部分のゲート絶縁膜の寸法は、２０体ｌＸ
ｌｏｎｇ層程度であるから、このように小さな領域に酵
素・微生物等を固定することは極めて困難であるという
欠点が避は難い。
のトランスデユーサ（化学的壷生化学的信号を電気信号
に転換する手段）として利用されることが多いので、酵
素・微生物等をゲート絶縁膜に固定する必要があるが、
イオン感応性電界効果トランジスタの寸法は通常５履層
Ｘ１腸腸Ｘ ４００ｐ層程度であり、チャンネルが形
成される部分のゲート絶縁膜の寸法は、２０体ｌＸ
ｌｏｎｇ層程度であるから、このように小さな領域に酵
素・微生物等を固定することは極めて困難であるという
欠点が避は難い。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、酵素
・微生物を容易に固定しうるように改良された構造のイ
オン感応性電界効果トランジスタを提供することにある
。
・微生物を容易に固定しうるように改良された構造のイ
オン感応性電界効果トランジスタを提供することにある
。
」二足の目的を達成するために本発明が採った手段は、
−導電型の半導体板状体（１）の１面に凹部（３）を形
成し、該凹部（３）の底面に反対導電型不純物を導入し
てドレインまたはソース（１０）を形成し、前記凹部（
３）を囲んで前記半導体板状体（１）の表層に反対導電
型不純物を導入してドレインまたはソース（１０）を形
成してイオン感応性電界効′果トランジスタを構成する
ことにある。
−導電型の半導体板状体（１）の１面に凹部（３）を形
成し、該凹部（３）の底面に反対導電型不純物を導入し
てドレインまたはソース（１０）を形成し、前記凹部（
３）を囲んで前記半導体板状体（１）の表層に反対導電
型不純物を導入してドレインまたはソース（１０）を形
成してイオン感応性電界効′果トランジスタを構成する
ことにある。
末完１１は、酵素・微生物を固定しやすくするために、
イオン感応性電界効果トランジスタチップ上に凹部３を
形成してこの凹部３の中に酵素・微生物を入れることと
し、ソース・ドレイン１０の一方を凹部３の底面に、ソ
ース・ドレイン１０の他方を凹部３の縁近傍のチップ上
に形成し、チャンネルは凹部３の側壁に発生するように
したものであり、半導体装置形成技術を使用すれば容易
に製造しうる。
イオン感応性電界効果トランジスタチップ上に凹部３を
形成してこの凹部３の中に酵素・微生物を入れることと
し、ソース・ドレイン１０の一方を凹部３の底面に、ソ
ース・ドレイン１０の他方を凹部３の縁近傍のチップ上
に形成し、チャンネルは凹部３の側壁に発生するように
したものであり、半導体装置形成技術を使用すれば容易
に製造しうる。
以下、図面を参照しつ−、本発明の一実施例に係るイオ
ン感応性電界効果トランジスタについてさらに説明する
。
ン感応性電界効果トランジスタについてさらに説明する
。
第２図参照
ｐ型のシリコン基板ｌの表面を酸化して、二酸化シリコ
ン膜２を形成する。
ン膜２を形成する。
第３図、第４図参照
第３図は基板断面図であり、第４図は基板平面図である
。リソグラフィー法を使用して、二酸化シリコン膜２と
ｐ型シリコン基板ｌの表層とをエツチングして、その中
にソー□スまたはドレインを形成することとなる凹部３
を、Ｐ型シリコン基板１の表層に形成する。この工程は
、まず、フォトレジストによるパターンを形成した後フ
ッ酸を使用して二酸化シリン膜２を除去し、その後、フ
ォトレジストを除去した後水酸化カリウムを使用してｐ
型シリコン基板ｌの表層に異方性エツチングをアプライ
すればよい、凹部３の深さは２０〜５０ル票が適当であ
る。
。リソグラフィー法を使用して、二酸化シリコン膜２と
ｐ型シリコン基板ｌの表層とをエツチングして、その中
にソー□スまたはドレインを形成することとなる凹部３
を、Ｐ型シリコン基板１の表層に形成する。この工程は
、まず、フォトレジストによるパターンを形成した後フ
ッ酸を使用して二酸化シリン膜２を除去し、その後、フ
ォトレジストを除去した後水酸化カリウムを使用してｐ
型シリコン基板ｌの表層に異方性エツチングをアプライ
すればよい、凹部３の深さは２０〜５０ル票が適当であ
る。
第５図参照
熱酸化して、凹部３の内面を二酸化シリコン膜５をもっ
てカバーする。
てカバーする。
第６図参照
凹部３の外の領域−（チップの表面）のうち、チャンネ
ルが形成される領域及びソースまたはドレイン及びソー
ス電極またはドレイン電極を形成する領域を除く領域か
ら二酸化シリコン膜２を除去して、ｐ型のシリコン基板
ｌを露出する。この工程はフッ酸を使用してなすリソグ
ラフィー法を使用すれば容易に実行できる。６はこの工
程に使用されたレジスト膜を示す。
ルが形成される領域及びソースまたはドレイン及びソー
ス電極またはドレイン電極を形成する領域を除く領域か
ら二酸化シリコン膜２を除去して、ｐ型のシリコン基板
ｌを露出する。この工程はフッ酸を使用してなすリソグ
ラフィー法を使用すれば容易に実行できる。６はこの工
程に使用されたレジスト膜を示す。
つＣいて、レジス）［６を除去し、二酸化シリコンをマ
スクとしてｐ型不純物をイオン注入して、上記工程にお
いて露出された基板１の領域をｐ＋型領領域７転換する
。
スクとしてｐ型不純物をイオン注入して、上記工程にお
いて露出された基板１の領域をｐ＋型領領域７転換する
。
第７図参照
その後、全面を酸化して、ｐ＋型領領域７上二酸化シリ
コン膜８を形成する。
コン膜８を形成する。
ソース・ドレイン・ソース電極・ドレイン電極領域上か
ら二酸化シリコン膜２を除去する。この工程もリソグラ
フィー法を使用すれば容易に実行しうる。レジストを除
去後、下地のシリコンが露出した領域にｎ型不純物をイ
オン注入してソース・ドレイン・ソース電極・ドレイン
電極領域をｎ＋型領領域１０転換する。
ら二酸化シリコン膜２を除去する。この工程もリソグラ
フィー法を使用すれば容易に実行しうる。レジストを除
去後、下地のシリコンが露出した領域にｎ型不純物をイ
オン注入してソース・ドレイン・ソース電極・ドレイン
電極領域をｎ＋型領領域１０転換する。
第１ａ図、第１ｂ図参照
第１ａ図は平面図であり、第１ｂ図は斜視図である。全
面を酸化して、全面を二酸化シリコン膜１４をもってカ
バーする。
面を酸化して、全面を二酸化シリコン膜１４をもってカ
バーする。
ソース電極領域とドレイン電極領域との上から二酸化シ
リコン膜１４を除去してｎ＋型領領域１０露出し、その
上にアルミニウム膜を形成してソース電極・ドレイン電
極１５を形成する。
リコン膜１４を除去してｎ＋型領領域１０露出し、その
上にアルミニウム膜を形成してソース電極・ドレイン電
極１５を形成する。
上記の構造のイオン感応性電界効果トランジスタに酵素
・微生物を固定するには、酵素・微生物を凹部６内に入
れてその上をテフロン膜等のガス透過膜をもってカバー
すればよい。
・微生物を固定するには、酵素・微生物を凹部６内に入
れてその上をテフロン膜等のガス透過膜をもってカバー
すればよい。
以上説明せるとおり、本発明に係るイオン感応性電界効
果トランジスタは、−導電型の半導体板状体の１面に凹
部を形成し、この凹部の底面に反対導電型不純物を導入
してドレインまたはソースを形成し、凹部を囲んで半導
体板状体の表層に反対導電型不純物が導入しドレインま
たはソースを形成してイオン感応性電界効果トランジス
タを構成することとされているので、これをバイオケミ
カルセンサ等として利用する場合、凹部の中に酵素−微
生物等を入れて固定することができ、酵素−微生物等の
固定が容易である。
果トランジスタは、−導電型の半導体板状体の１面に凹
部を形成し、この凹部の底面に反対導電型不純物を導入
してドレインまたはソースを形成し、凹部を囲んで半導
体板状体の表層に反対導電型不純物が導入しドレインま
たはソースを形成してイオン感応性電界効果トランジス
タを構成することとされているので、これをバイオケミ
カルセンサ等として利用する場合、凹部の中に酵素−微
生物等を入れて固定することができ、酵素−微生物等の
固定が容易である。
第１ａ図は１本発明の一実施例に係るイオン感応性電界
効果トランジスタの平面図である。 第１ｂ図は、本発明の一実施例に係るイオン感応性電界
効果トランジスタの斜視図である。 第２〜７図は、本発明の一実施例に係るイオン感応性電
界効果トランジスタの製造工程図である。 第８図は、従来技術に係るイオン感応性電界効果トラン
ジスタの断面図である。 １・・・−導電型の半導体板状体（ｐ型のシリコン基板
）。 １１−−・ソース・ドレイン、 １２・φ・ゲート絶縁膜、 １３・・・チャンネル、 ２−・・二酸化シリコン膜、 ３・・・凹部、 ５０参・二酸化シリコン膜。 ６舎・−レジスト膜、 ７・・・ｐ＋型領領域 ８・拳・二酸化シリコン膜、 ９１１０Φレジスト膜、 １０・・・ｎ＋型領領域 １４・・争二酸化シリコン膜、 本発明 第１ａｒ！：！Ｊ 本発明 第１ｂ図 第８図 工程図 第２図 工程図 第３図 工程図 第４図 工程図 第５図 第６図
効果トランジスタの平面図である。 第１ｂ図は、本発明の一実施例に係るイオン感応性電界
効果トランジスタの斜視図である。 第２〜７図は、本発明の一実施例に係るイオン感応性電
界効果トランジスタの製造工程図である。 第８図は、従来技術に係るイオン感応性電界効果トラン
ジスタの断面図である。 １・・・−導電型の半導体板状体（ｐ型のシリコン基板
）。 １１−−・ソース・ドレイン、 １２・φ・ゲート絶縁膜、 １３・・・チャンネル、 ２−・・二酸化シリコン膜、 ３・・・凹部、 ５０参・二酸化シリコン膜。 ６舎・−レジスト膜、 ７・・・ｐ＋型領領域 ８・拳・二酸化シリコン膜、 ９１１０Φレジスト膜、 １０・・・ｎ＋型領領域 １４・・争二酸化シリコン膜、 本発明 第１ａｒ！：！Ｊ 本発明 第１ｂ図 第８図 工程図 第２図 工程図 第３図 工程図 第４図 工程図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一導電型の半導体板状体（１）の１面に凹部（３）が形
成され、 該凹部（３）の底面に反対導電型不純物が導入されてド
レインまたはソース（１０）が形成され、前記凹部（３
）を囲んで前記半導体板状体（１）の表層に反対導電型
不純物が導入されてドレインまたはソース（１０）が形
成されてなる ことを特徴とするイオン感応性電界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113925A JPH087180B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | イオン感応性電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113925A JPH087180B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | イオン感応性電界効果トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279156A true JPS63279156A (ja) | 1988-11-16 |
| JPH087180B2 JPH087180B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=14624628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113925A Expired - Lifetime JPH087180B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | イオン感応性電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087180B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198467A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Sharp Corp | ナノ構造体を用いたセンサ素子、分析チップ、分析装置、およびセンサ素子の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62113925A patent/JPH087180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087180B2 (ja) | 1996-01-29 |
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