[发明专利]传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如作为生物传感器或pH传感器等来使用的传感器及其制造方法，尤其涉及一种具有场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)的传感器及其制造方法。

背景技术

目前，提出了在生物传感器或pH传感器等传感器中采用了FET的传感器(参照专利文献1～3)。一般来说，在利用了FET的传感器中，源电极及漏电极通过形成在绝缘膜上的通道进行电连接。通道上形成有被检测物质的反应场。反应场中设置着用于将被检测物质固定的反应膜。而且，通常，从反应膜上由栅电极施加栅极电压，并测定此时的源极-漏极电流，由此来测定提供给反应场的被检测物质的浓度等。

专利文献

专利文献1：(日本)特开2004-85392号公报

专利文献2：(日本)特开2006-201178号公报

专利文献3：(日本)特开2007-139762号公报

然而，上述的传感器中通道作为传感部而起作用。因此，根据通道的形状的不同，源极-漏极电流相对于栅极电压的变化量(也就是测定灵敏度)不同。因此，期望能够根据所要测定的被检测物的种类等来自由地选择通道的形状。

另一方面，反应场的面积也会影响到被检测物质对FET基板施加的电位。因此，根据反应场的面积，测定灵敏度也不同。因而，也期望能够根据所要测定的被检测物的种类等来自由地选择反应场的面积。另外，考虑到使用者的便利性、及传感器的布局等，期望反应场的位置的选择范围较广。

发明内容

本发明提供一种减少通道的形状、反应场的面积及位置的限制而使测定灵敏度及布局的自由度高的传感器及其制造方法。

本发明第一技术方案涉及一种传感器，其包括：硅基板，具有氧化硅膜；源电极、漏电极及栅电极，配置在所述氧化硅膜上；通道，由多晶硅或者非晶硅构成，配置在所述氧化硅膜上，且与所述源电极及漏电极电连接；以及反应场，配置在所述氧化硅膜上。

本发明第二技术方案涉及一种传感器的制造方法，所述传感器包含FET，所述FET具有半导体基板、形成在所述半导体基板的表面的氧化硅膜、及连接到所述氧化硅膜的电极，而且所述氧化硅膜的一部分用作被检测物的反应场，所述传感器的制造方法包括下述步骤：在硅基板上形成氧化硅膜；在所述氧化硅膜上形成多晶硅膜或者非晶硅膜；在所述多晶硅膜或者非晶硅膜中掺杂杂质；在掺杂了所述杂质的所述多晶硅膜或者非晶硅膜上形成源电极及漏电极；在所述氧化硅膜上形成栅电极；以及在所述氧化硅膜上形成反应场。

根据本发明，由于反应场配置在与通道不同的氧化硅膜上，所以通道的形状、反应场的面积及位置的限制减少，能够提高测定灵敏度及布局的自由度。而且，由于通道是由多晶硅或者非晶硅形成，所以能够使用与制造TFT时相同的半导体制造步骤容易地形成氧化硅膜、漏电极、源电极及通道，也能够容易地选择通道的宽度及氧化硅膜的厚度。结果能够容易地改变测定灵敏度。

附图说明

图1是示意地表示本发明的实施方式1的传感器的结构的立体图。

图2是示意地表示所述实施方式1的传感器的结构的截面图。

图3是表示所述实施方式1的传感器的通道的线路宽度与测定灵敏度之间的关系的图。

图4是表示所述实施方式1的传感器的氧化硅膜的厚度与测定灵敏度之间的关系的图。

图5是所述实施方式1的传感器的半导体制造步骤。

图6是示意地表示本发明的实施方式2的传感器的结构的截面图。

图7是示意地表示本发明的实施方式3的传感器的结构的立体图。

图8是示意地表示所述实施方式3的传感器的结构的截面图。

图9是表示所述实施方式3的传感器的半导体制造步骤的图。

图10是示意地表示本发明的实施方式4的传感器的结构的截面图。

图11是示意地表示本发明的实施方式5的传感器的结构的截面图。

图12是表示本发明的实施方式6的传感器的半导体制造步骤的图。

符号说明

10、40、70、80：传感器

11：硅基板

12a、12b：氧化硅膜

13、43：栅电极

14：漏电极

15：源电极

16：通道

20、50：反应场

21、51：障壁部

30、60：被检测物质识别分子

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

〔传感器的结构〕