[发明专利]半导体器件和制作方法

说明书

本申请提供了一种半导体器件和制作方法。该半导体器件包括：衬底；第一绝缘层，位于衬底的表面上；电极层，位于第一绝缘层的远离衬底的表面上；第二绝缘层，位于电极层的远离第一绝缘层的表面上，第二绝缘层具有间隔设置的多个通孔，各通孔使得电极层的部分表面裸露，第二绝缘层的材料和/或第一绝缘层的材料包括非晶碳化硅。该半导体器件中第一绝缘层的材料和/或第二绝缘层的材料为非晶碳化硅，该材料可以有效防止由于海水腐蚀造成的器件失效的问题，极大的提高了半导体器件的使用寿命。此外，碳化硅对于强酸强碱等强腐蚀性溶液，也有很好的抗腐蚀性，可以较好的满足海水原位检测的应用。

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种半导体器件和制作方法。

背景技术

痕量金属是海洋生物地球化学循环的重要组分之一，对海洋生物有着不可或缺的作用。痕量金属的浓度及形态研究是古海洋学、生物进化学和板块学说等学科的必要方法。与此同时，痕量金属的研究有助于控制海洋重金属污染，实现可持续发展的宏伟目标。

由于海洋金属中，只有一小部分形态的金属(痕量金属)可被生物利用，因此，物理法检测到的金属总量并没有太多参考价值。电化学的溶出伏安法检测的金属与可被生物利用的金属(痕量金属)浓度一致，然而，基于采样后在陆地分析的传统检测方法会导致金属形态的原有平衡被打破，进而导致检测结果仍然不准确。

微型电化学传感器与溶出伏安法结合，可用于实现海洋痕量金属的原位检测。微电极阵列构成的工作电极是溶出伏安法三电极系统之一，因此，微电极阵列的设计和制造是问题的关键。

采用微电子工艺制作微电极阵列时，通常以硅为基底，在其上沉积绝缘层和金属层。腐蚀材料、蚀刻工艺和绝缘层的不同均会影响电极性能。由于绝缘层的开发目的是绝缘而非腐蚀保护，考虑到海水尤其是深海的强腐蚀性，通常会由于绝缘层阻挡性能不合适而导致传感器失效过快。

申请号为201310062478.2的专利文件中，采用金纳米颗粒作为金属电极层，下绝缘层为热氧化形成的氧化硅，上绝缘层采用PECVD生长的氮化硅。在25℃的1mol/L的NaCl(pH为7)的溶液中，PECVD生长的氮化硅和氧化硅在几小时内会发生故障。

申请号为201610534964.3的专利文件中，采用金作为金属电极层，采用聚酰亚胺作为上下绝缘层。在25℃1mol/L的NaCl(pH为7)的溶液中，聚酰亚胺等有机高分子材料仅在短时间内表现出屏障效应

因此，亟需一种具有抗腐蚀性较好的绝缘层的半导体器件，以提高半导体器件在海水中的使用寿命。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种半导体器件和制作方法，以解决现有技术中的用于测量海洋中的痕量金属的含量的半导体器件的抗腐蚀性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括：衬底；第一绝缘层，位于上述衬底的表面上；电极层，位于上述第一绝缘层的远离上述衬底的表面上；第二绝缘层，位于上述电极层的远离上述第一绝缘层的表面上，上述第二绝缘层具有间隔设置的多个通孔，各上述通孔使得上述电极层的部分表面裸露，上述第二绝缘层的材料和/或上述第一绝缘层的材料包括非晶碳化硅。

进一步地，上述第二绝缘层的材料和上述第一绝缘层的材料包括非晶碳化硅。

进一步地，多个上述通孔等间隔设置。

进一步地，上述第一绝缘层的远离上述衬底的表面包括中心区域和外围区域，上述外围区域围设在上述中心区域的外侧，上述电极层位于在上述中心区域上，上述第二绝缘层还位于上述外围区域上。