JP2014032209A - Method for manufacturing sensor element and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ素子及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a sensor element and a method for manufacturing a semiconductor device.
感応膜と導電層とを含み、被検出物質によって引き起こされる感応膜の物理的性質の変化に基づいて電気信号を出力し、被検出物質を検出する化学センサが提案されている。 A chemical sensor that includes a sensitive film and a conductive layer, outputs an electrical signal based on a change in physical properties of the sensitive film caused by the substance to be detected, and detects the substance to be detected has been proposed.
化学センサによって複数の種類の被検出物質を検出しようとしたり、複数の測定原理によって精度の高い検出をしようとしたりする場合には、異なる感応膜を用いたり、異なる構造の導電層を用いたりした複数の化学センサが必要となる。従って、複数の種類の被検出物質を検出しようとしたり、複数の測定原理によって精度の高い検出をしようとしたりする場合には、個別のセンサを数多く集める必要がある。センサの数が多い場合には、センサ群の設置スペースが大きくなってしまうため、同じ場所の複数のパラメーターを同時にセンシングすることが困難となる。 When using a chemical sensor to detect multiple types of substances to be detected, or using multiple measurement principles to detect with high accuracy, a different sensitive film or a conductive layer with a different structure was used. Multiple chemical sensors are required. Therefore, in order to detect a plurality of types of substances to be detected or to perform highly accurate detection based on a plurality of measurement principles, it is necessary to collect a large number of individual sensors. When the number of sensors is large, the installation space for the sensor group becomes large, and it becomes difficult to simultaneously sense a plurality of parameters at the same place.
下記の特許文献１においては、同一構造を有する複数の電極の各々に、別々の感応膜を形成する提案がなされている。 In the following Patent Document 1, a proposal is made to form separate sensitive films on each of a plurality of electrodes having the same structure.
しかしながら、従来の感応膜形成法（例えばスピンコート法やディップ法）によって複数種類の感応膜を形成する場合には、必要とする感応膜の種類ごとに、スピンコート又はディップ工程と、パターニング工程とを繰り返す必要があり、製造コストが高くなるという問題がある。また、形成後の感応膜が、その後に形成するスピンコートあるいはデイップ感応膜に接するため、該形成後の感応膜が化学的損傷を受け、センシング精度が劣化するという問題がある。更に、複数の電極が同一構造を有しているため、同一物理パラメーターのみのセンシングであることから、精度の高い検出が困難な場合がある。 However, when a plurality of types of sensitive films are formed by a conventional sensitive film forming method (for example, spin coating method or dip method), a spin coating or dip process, a patterning process, There is a problem that the manufacturing cost becomes high. In addition, since the formed sensitive film is in contact with the spin coat or dip sensitive film to be formed later, there is a problem that the formed sensitive film is chemically damaged and the sensing accuracy is deteriorated. Furthermore, since a plurality of electrodes have the same structure, sensing with only the same physical parameters may make it difficult to detect with high accuracy.
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様は、高精度の化学センサを具備する半導体装置の製造コストを低減し、あるいは、複数の測定原理によって精度の高い検出をすることに関連している。 The present invention has been made in view of the above technical problems. Some aspects of the present invention relate to reducing the manufacturing cost of a semiconductor device having a highly accurate chemical sensor, or to performing highly accurate detection by a plurality of measurement principles.
本発明の幾つかの態様において、半導体装置は、第１のセンサ素子及び第２のセンサ素子を具備し、第１のセンサ素子は、第１の導電層（半導体層）と、第１の導電層上に形成された第１の感応膜とを有し、第２のセンサ素子は、第１の導電層とは異なる第２の導電層（半導体層）と、第２の導電層上に形成された第２の感応膜とを有する。
この態様によれば、異なる導電層上に第１及び第２の感応膜を形成するので、インクジェット装置によって容易に感応膜を形成でき、製造コストを低減することができる。
In some embodiments of the present invention, a semiconductor device includes a first sensor element and a second sensor element, and the first sensor element includes a first conductive layer (semiconductor layer) and a first conductive element. And a second sensor element formed on the second conductive layer and a second conductive layer (semiconductor layer) different from the first conductive layer. A second sensitive film.
According to this aspect, since the first and second sensitive films are formed on different conductive layers, the sensitive film can be easily formed by the ink jet apparatus, and the manufacturing cost can be reduced.
上述の態様において、第１の導電層上に絶縁層が形成され、絶縁層上に第２の導電層が形成されていることが望ましい。
これによれば、第１の導電層と、第１の導電層上に絶縁層を介して形成された第２の導電層とに感応膜を形成するので、インクジェット装置によって容易に感応膜を形成でき、製造コストを低減することができる。
In the above-described aspect, it is preferable that an insulating layer is formed on the first conductive layer, and a second conductive layer is formed on the insulating layer.
According to this, since the sensitive film is formed on the first conductive layer and the second conductive layer formed on the first conductive layer via the insulating layer, the sensitive film can be easily formed by the ink jet apparatus. Manufacturing cost can be reduced.
また、本発明の幾つかの態様において、半導体装置は、第１のセンサ素子及び第２のセンサ素子を具備し、第１のセンサ素子は、第１の導電層と、第１の導電層上に形成された第１の感応膜とを有し、第２のセンサ素子は、第１の導電層とは異なる構造を有する第２の導電層と、第２の導電層上に形成された第２の感応膜とを有する。
この態様によれば、異なる構造を有する第１及び第２の導電層を含むので、複数の測定原理によって、例えば、質量と電荷、抵抗と容量など、複数の物理パラメーターを同時に評価でき、確度と精度の高い物質同定や感性検出ができる。
In some embodiments of the present invention, the semiconductor device includes a first sensor element and a second sensor element, and the first sensor element is on the first conductive layer and the first conductive layer. And the second sensor element includes a second conductive layer having a structure different from that of the first conductive layer, and a second conductive layer formed on the second conductive layer. 2 sensitive membranes.
According to this aspect, since the first and second conductive layers having different structures are included, a plurality of physical parameters such as mass and charge, resistance and capacitance can be evaluated simultaneously according to a plurality of measurement principles, and accuracy and Highly accurate substance identification and sensitivity detection.
上述の態様において、第１の導電層は、（i）第１導電型のチャネル領域と、チャネル領域の両側に形成された第２導電型のソース及びドレイン領域とを含む構造、（ii）互いに離間して形成された第１及び第２の電極を含む構造、（iii）下部電極に対して振動可能な可動上部電極を含む構造、の３つの構造のうち、何れか１つの構造を有し、第２の導電層は、残りの２つの構造のうち、何れか１つの構造を有することが望ましい。
これによれば、第１及び第２の導電層が（i）〜（iii）のうちの別々の構造を有するので、複数の測定原理によって、異なる物理パラメーター（電荷・抵抗・質量）を評価でき、精度の高い物質検出・同定ができる。
In the above-described aspect, the first conductive layer includes (i) a structure including a channel region of the first conductivity type and a source and drain region of the second conductivity type formed on both sides of the channel region; It has any one of the following three structures: a structure including first and second electrodes formed apart from each other, and (iii) a structure including a movable upper electrode capable of vibrating with respect to the lower electrode. The second conductive layer preferably has one of the remaining two structures.
According to this, since the first and second conductive layers have different structures (i) to (iii), different physical parameters (charge, resistance, and mass) can be evaluated based on a plurality of measurement principles. Highly accurate substance detection / identification is possible.
また、本発明の幾つかの態様において、導電層及び感応膜を有するセンサ素子の製造方法は、センサ素子のうち導電層を半導体基板に又は半導体基板上に形成する工程（ａ）と、感応膜を構成する成分を含む液体を導電層上にインクジェット装置によって吐出して、感応膜を形成する工程（ｂ）と、を具備する。
この態様によれば、各々の感応膜を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によってそれぞれ吐出することにより、各々の感応膜形成時に、他の感応膜に化学的損傷を与えず、それぞれの感応膜を形成するので、精度が高い化学センサ群が出来、かつ、製造コストを低減することができる。
In some embodiments of the present invention, a method of manufacturing a sensor element having a conductive layer and a sensitive film includes: a step (a) of forming a conductive layer of the sensor element on or on a semiconductor substrate; And (b) forming a sensitive film by discharging a liquid containing a component constituting the liquid crystal onto the conductive layer by an ink jet apparatus.
According to this aspect, the liquid containing the components constituting each sensitive film is ejected by the ink jet device, so that each sensitive film is not chemically damaged when forming each sensitive film. Therefore, a chemical sensor group with high accuracy can be formed, and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明の幾つかの態様において、第１のチップ領域と第２のチップ領域とを含む半導体ウエハを用いて、第１の導電層及び第１の感応膜を有するセンサ素子と、第２の導電層及び第２の感応膜を有するセンサ素子とを製造する方法は、第１のチップ領域に第１の導電層を形成するとともに、第２のチップ領域に第１の導電層と同一パターンの第２の導電層を同時に形成する工程（ａ）と、第１の導電層上と、第２の導電層上とに、異なる感応膜を構成する成分を含む液体をそれぞれインクジェット装置によって吐出して、第１及び第２の感応膜を形成する工程（ｂ）と、を具備する。
この態様によれば、複数のチップを同一パターンで形成しておき、インクジェット装置によって、チップごとに異なる感応膜を必要に応じて形成することができるので、化学センサ群の製造コストと製造TATを低減し、少量多品種の化学センサ群を提供することができる。
In some embodiments of the present invention, a sensor element having a first conductive layer and a first sensitive film using a semiconductor wafer including a first chip region and a second chip region; The method for manufacturing the first conductive layer and the sensor element having the second sensitive film includes forming the first conductive layer in the first chip region and the same pattern as the first conductive layer in the second chip region. The step (a) for simultaneously forming the second conductive layer and a liquid containing components constituting different sensitive films on the first conductive layer and the second conductive layer are respectively ejected by an inkjet device. And (b) forming first and second sensitive films.
According to this aspect, a plurality of chips are formed in the same pattern, and different sensitive films can be formed for each chip as needed by the ink jet apparatus. Therefore, the manufacturing cost and manufacturing TAT of the chemical sensor group can be reduced. It is possible to reduce and provide a small number of various types of chemical sensors.
上述の態様において、工程（ａ）は、半導体基板に又は半導体基板上に、センサ素子を構成するＦＥＴ半導体層と、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴ半導体層とを形成する工程（ａ−１）と、ＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴを覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、絶縁層の一部をエッチングしてＦＥＴの一部を露出させる工程（ａ−４）と、を含み、工程（ｂ）は、露出したＦＥＴ上に、感応膜を形成する工程であることが望ましい。
これによれば、センサ素子を構成するＦＥＴと、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴとを同じプロセスで形成できるので、化学センサの製造コストを低減することができる。
In the above-described aspect, the step (a) includes a step (a-1) of forming an FET semiconductor layer constituting a sensor element and a MOSFET semiconductor layer constituting an electronic circuit on or on a semiconductor substrate; A step (a-3) of forming an insulating layer covering the FET and the MOSFET, and a step (a-4) of etching a part of the insulating layer to expose a part of the FET, wherein the step (b) The step of forming a sensitive film on the exposed FET is desirable.
According to this, since the FET constituting the sensor element and the MOSFET constituting the electronic circuit can be formed by the same process, the manufacturing cost of the chemical sensor can be reduced.
上述の態様において、工程（ａ）は、半導体基板に又は半導体基板上に、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴを形成する工程（ａ−１）と、ＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、センサ素子を構成する下部電極とMOSFETに接続される第一配線層とを形成する工程と、下部電極及びＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、センサ素子を構成する導電層である可動上部電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される第二配線層とを形成する工程（ａ−２）と、可動上部電極及び第二配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、絶縁層をエッチングして可動上部電極を露出させる工程（ａ−４）と、を含み、工程（ｂ）は、露出した可動上部電極上に、感応膜を形成する工程であることが望ましい。
これによれば、センサ素子を構成する下部電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される第一配線層とを同じプロセスで形成し、センサ素子を構成する可動上部電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される第二配線層とを同じプロセスで形成できるので、化学センサの製造コストを低減することができる。
In the above-described aspect, the step (a) includes a step (a-1) of forming a MOSFET constituting an electronic circuit on or on a semiconductor substrate, and a sensor element on the semiconductor substrate on which the MOSFET is formed. A step of forming a lower electrode and a first wiring layer connected to the MOSFET; a movable upper electrode which is a conductive layer constituting a sensor element on the semiconductor substrate on which the lower electrode and the MOSFET are formed; A step of forming a second wiring layer to be connected (a-2), a step of forming an insulating layer covering the movable upper electrode and the second wiring layer (a-3), and etching the insulating layer to move the upper portion The step (a-4) of exposing the electrode, and the step (b) is preferably a step of forming a sensitive film on the exposed movable upper electrode.
According to this, the lower electrode constituting the sensor element and the first wiring layer connected to the MOSFET are formed by the same process, and the movable upper electrode constituting the sensor element and the second wiring layer connected to the MOSFET are formed. Can be formed by the same process, so that the manufacturing cost of the chemical sensor can be reduced.
上述の態様において、工程（ａ）は、半導体基板に又は半導体基板上に、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴを形成する工程（ａ−１）と、ＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、センサ素子を構成する導電層である一対の電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される配線層とを形成する工程（ａ−２）と、一対の電極及び配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、絶縁層の一部をエッチングして一対の電極を露出させる工程（ａ−４）と、を含み、工程（ｂ）は、露出した一対の電極間及び該電極上に、感応膜を形成する工程であることが望ましい。
これによれば、センサ素子を構成する一対の電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される配線層とを同じプロセスで形成できるので、化学センサの製造コストを低減することができる。
In the above-described aspect, the step (a) includes a step (a-1) of forming a MOSFET constituting an electronic circuit on or on a semiconductor substrate, and a sensor element on the semiconductor substrate on which the MOSFET is formed. A step (a-2) of forming a pair of electrodes which are conductive layers to be configured and a wiring layer connected to the MOSFET; a step of forming an insulating layer covering the pair of electrodes and the wiring layer (a-3); And (a-4) exposing a pair of electrodes by etching a part of the insulating layer, and the step (b) forms a sensitive film between and on the exposed pair of electrodes. It is desirable to be a process.
According to this, since the pair of electrodes constituting the sensor element and the wiring layer connected to the MOSFET can be formed by the same process, the manufacturing cost of the chemical sensor can be reduced.
上述の態様において、工程（ａ−２）において、配線層と同じ材料を含む網目状の層を形成し、工程（ｂ）において、感応膜を構成する成分を含む液体を、インクジェット装置から網目状の層を通過させて導電層上に付与し、感応膜を形成することが望ましい。
これによれば、配線層と同じ材料を含む網目状の導電層を形成し、絶縁層の一部をエッチングすることにより、感応膜を保護する網を形成することができる。感応膜を構成する成分を含む液体を、インクジェット装置から網目状の導電層を通過させて導電層上に付与することにより、感応膜を形成することができる。
In the above-described embodiment, in the step (a-2), a network layer including the same material as the wiring layer is formed, and in the step (b), the liquid including the components constituting the sensitive film is transferred from the inkjet device to the network shape. It is desirable to form a sensitive film by passing the layer and applying it on the conductive layer.
According to this, a net-like conductive layer containing the same material as the wiring layer is formed, and a part of the insulating layer is etched to form a net for protecting the sensitive film. The sensitive film can be formed by applying a liquid containing a component constituting the sensitive film to the conductive layer through the network-like conductive layer from the ink jet apparatus.
また、本発明の幾つかの態様において、第１の導電層及び第１の感応膜を有する第１のセンサ素子と、第２の導電層及び第２の感応膜を有する第２のセンサ素子とを有する半導体装置の製造方法は、第１のセンサ素子のうち第１の導電層と、第２のセンサ素子のうち第２の導電層とを半導体基板に又は半導体基板上に形成する工程（ａ）と、第１の感応膜を構成する成分を含む液体を第１の導電層上に、第２の感応膜を構成する成分を含む液体を第２の導電層上に、それぞれインクジェット装置によって吐出して、第１の感応膜と第２の感応膜とを形成する工程（ｂ）と、を具備する。
この態様によれば、第１及び第２の感応膜を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によって吐出することにより、第１及び第２の感応膜を独立に形成するので、高精度な化学センサを具備する半導体装置の製造コストを低減することができる。
In some embodiments of the present invention, a first sensor element having a first conductive layer and a first sensitive film, a second sensor element having a second conductive layer and a second sensitive film, and A method of manufacturing a semiconductor device having: a step of forming a first conductive layer of a first sensor element and a second conductive layer of a second sensor element on or on a semiconductor substrate (a ) And a liquid containing a component constituting the first sensitive film are ejected onto the first conductive layer, and a liquid containing the component constituting the second sensitive film is ejected onto the second conductive layer by the ink jet device, respectively. And (b) forming a first sensitive film and a second sensitive film.
According to this aspect, since the first and second sensitive films are independently formed by ejecting the liquid containing the components constituting the first and second sensitive films by the ink jet apparatus, a highly accurate chemical sensor The manufacturing cost of the semiconductor device having the above can be reduced.
上述の態様において、半導体装置は、第３の導電層（半導体層）及び第３の感応膜を有する第３のセンサ素子をさらに有し、工程（ａ）は、半導体基板に又は半導体基板上に、第１のセンサ素子を構成する第１の導電層であるＦＥＴと、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴとを形成する工程（ａ−１）と、ＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、第２のセンサ素子を構成する下部電極とMOSFETに接続される第一配線層とを形成する工程と、下部電極及びＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、第２のセンサ素子を構成する第２の導電層である可動上部電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される第二配線層とを形成する工程と、可動上部電極及びＭＯＳＦＥＴに接続される第二配線層が形成された半導体基板上に、第３のセンサ素子を構成する第３の導電層である一対の電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される第三配線層とを形成する工程（ａ−２）と、ＦＥＴ、可動上部電極、一対の電極及び配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、絶縁層の一部をエッチングして、ＦＥＴの一部と、可動上部電極と、一対の電極とを露出させる工程（ａ−４）と、を含み、工程（ｂ）は、露出したＦＥＴ上に第１の感応膜を、露出した可動上部電極上に第２の感応膜を、露出した一対の電極間及び該電極上に第３の感応膜を、それぞれ形成する工程であることが望ましい。
これによれば、第１のセンサ素子を構成するＦＥＴと、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴとを同じプロセスで形成し、第２のセンサ素子を構成する下部電極と、可動上部電極と、第３のセンサ素子を構成する一対の電極と、ＭＯＳＦＥＴに接続される多層配線層とを同じプロセスで形成できるので、化学センサを具備する半導体装置の製造コストを低減することができる。
ここでは、第１〜３の異なる構造を有するセンサを実例として取り上げているが、第４，５、・・・・ｎ個の構造があっても良い。また、第１〜３の異なる構造を有するセンサが各々１個の場合を取り上げているが、各々の構造のセンサが複数個存在しても良い。各々の構造のセンサが複数個存在する場合には、それぞれに異なる感応膜が形成される。
In the above aspect, the semiconductor device further includes a third sensor element having a third conductive layer (semiconductor layer) and a third sensitive film, and the step (a) is performed on the semiconductor substrate or on the semiconductor substrate. , A step (a-1) of forming an FET, which is a first conductive layer that constitutes the first sensor element, and a MOSFET that constitutes an electronic circuit, and a semiconductor substrate on which the FET and the MOSFET are formed, Forming a lower electrode constituting the second sensor element and a first wiring layer connected to the MOSFET, and forming a second sensor element on the semiconductor substrate on which the lower electrode and the MOSFET are formed. A step of forming a movable upper electrode as a conductive layer and a second wiring layer connected to the MOSFET; and a third substrate formed on the semiconductor substrate on which the second wiring layer connected to the movable upper electrode and the MOSFET is formed. Sensor element A step (a-2) of forming a pair of electrodes as a third conductive layer to be formed and a third wiring layer connected to the MOSFET, and an insulation covering the FET, the movable upper electrode, the pair of electrodes and the wiring layer Forming a layer (a-3), and etching a part of the insulating layer to expose a part of the FET, the movable upper electrode, and the pair of electrodes (a-4). In the step (b), a first sensitive film is formed on the exposed FET, a second sensitive film is formed on the exposed movable upper electrode, and a third sensitive film is formed between the exposed pair of electrodes and on the electrodes. , Each of the forming steps is desirable.
According to this, the FET constituting the first sensor element and the MOSFET constituting the electronic circuit are formed by the same process, the lower electrode constituting the second sensor element, the movable upper electrode, and the third Since the pair of electrodes constituting the sensor element and the multilayer wiring layer connected to the MOSFET can be formed by the same process, the manufacturing cost of the semiconductor device including the chemical sensor can be reduced.
Here, the sensors having the first to third different structures are taken as examples, but there may be fourth, fifth,... N structures. Moreover, although the case where the number of sensors having the first to third different structures is one is taken up, a plurality of sensors having the respective structures may exist. When there are a plurality of sensors of each structure, different sensitive films are formed for each.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. Further, not all of the configurations described in the present embodiment are essential as a solution means of the present invention. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
＜１．第１の実施形態＞
＜１−１．構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る化学センサを具備する半導体装置の模式図である。図１（Ａ）は半導体装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
<1. First Embodiment>
<1-1. Configuration>
FIG. 1 is a schematic diagram of a semiconductor device including a chemical sensor according to a first embodiment of the present invention. 1A is a plan view of the semiconductor device, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A.
図１（Ａ）に示す半導体装置１０は、化学センサ１１、１２、１３と、化学センサに接続されたＡ／Ｄ変換回路１４と、Ａ／Ｄ変換回路１４に接続されたＣＰＵ１５と、を具備している。
図１（Ｂ）に示すように、化学センサ１１、１２、１３は、第１半導体層１００及び第１絶縁層１０１上に形成されている。
A
As shown in FIG. 1B, the
化学センサ１１は、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ（導電層）の間及び該電極上に、感応膜１１９が配置された構成を有している。
化学センサ１２は、第２半導体層１０２の一部によって構成されたＦＥＴ１０５のチャネルが形成されるボディ領域１０５ａ上に、感応膜１２０が配置された構成を有している。ＦＥＴ１０５は、第１導電型のボディ領域１０５ａの両側に、第２導電型のソース領域１０５ｂ及びドレイン領域１０５ｃが形成された構成を有している。
The
The
化学センサ１３は、第２半導体層１０２の一部によって構成されたＦＥＴ１０６と、ＦＥＴ１０６のチャネルが形成されるボディ領域１０６ａ上に形成されたゲート絶縁膜１０７及びゲート電極１０８と、ゲート電極１０８に接続されている電極層１１８上に配置された感応膜１２１と、を有している。ＦＥＴ１０６は、第１導電型のボディ領域１０６ａの両側に、第２導電型のソース領域１０６ｂ及びドレイン領域１０６ｃが形成された構成を有している。ゲート電極１０８と電極層１１８との間は、配線層１１２及び配線層１１６によって接続されている。
The
化学センサ１１、１２、１３の相互間は、第１絶縁層１０１、第２絶縁層１０９、第３絶縁層１１０、第４絶縁層１１３、第５絶縁層１１７によって絶縁されている。
The
化学センサ１１、１２の感応膜１１９、１２０は、第４絶縁層１１３及び第５絶縁層１１７（あるいはこれらと第２絶縁層１０９）をエッチングして得られた窪み内に配置されている。これらの窪みの入り口には、金属メッシュ１１４、１１５（網目状の導電層）が形成されている。
The
第１半導体層１００、第２半導体層１０２は、例えば単結晶シリコン（Ｓｉ）によって構成される。
第１絶縁層１０１、ゲート絶縁膜１０７、第２絶縁層１０９、第４絶縁層１１３は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）によって構成される。このように、第１絶縁層１０１、ゲート絶縁膜１０７、第２絶縁層１０９、第４絶縁層１１３は、同一材料によって構成され得るため、これらが互いに接する箇所においては簡略化のため境界線の図示を省略している。
第３絶縁層１１０、第５絶縁層１１７は、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）によって構成される。
ゲート電極１０８、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ、配線層１１２、金属メッシュ１１４、１１５、配線層１１６、電極層１１８は、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）等の金属によって構成される。
The
The first insulating
The third
The
感応膜１１９、１２０、１２１は、検出しようとする物質（被検出物質）に応じて、例えば次に示すものを用いることができる。
As the
検出するイオンを水素イオン（Ｈ＋）とするならば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）や酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ２）を用いることができる。検出するイオンをカリウムイオン（Ｋ＋）とするならば、バリノマイシンを用いることができる。検出するイオンをナトリウムイオン（Ｎａ＋）とするならば、ビスクラウンエーテル誘導体を用いることができる。検出するイオンをカルシウムイオン（Ｃａ２＋）とするならば、非環状ポリエーテルアミド誘導体を用いることができる。検出するイオンをアンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）とするならば、ノナクチンや塩化テトラセチルアンモニウムを用いることができる。
また、検出するイオンをフッ素イオン（Ｆ−）とするならば、フッ化ランタン（ＬａＦ３）を用いることができる。検出するイオンを銀イオン（Ａｇ＋）や鉛イオン（Ｐｂ２＋）とするならば、カリックスアレンなどを用いることができる。また、感応膜を液膜型イオンセンサ溶媒とすることもでき、その場合は、ニトロベンゼンやニトロフェニルオチルエーテルなどを用いることができる。
また、種々の蛋白質やＤＮＡ（deoxyribonucleic acid）などの生体分子検出では、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の表面を感応化処理した膜を用いることができる。
これらの感応膜を、ＦＥＴ１０５又は１０６上に形成することにより、感応膜の電位の変化によるドレイン電流の変化あるいは閾値電圧の変化によって、被検出物質を検出することができる。
If the ions to be detected are hydrogen ions (H + ), silicon nitride (Si 3 N 4 ) or tantalum oxide (Ta 2 O 2 ) can be used. If the ion to be detected is potassium ion (K + ), valinomycin can be used. If the ion to be detected is sodium ion (Na + ), a biscrown ether derivative can be used. If the ion to be detected is calcium ion (Ca 2+ ), an acyclic polyetheramide derivative can be used. If the ion to be detected is ammonium ion (NH 4 + ), nonactin or tetracetylammonium chloride can be used.
Further, if the ion to be detected is a fluorine ion (F − ), lanthanum fluoride (LaF 3 ) can be used. If the ions to be detected are silver ions (Ag + ) or lead ions (Pb 2+ ), calixarene or the like can be used. In addition, the sensitive film can be a liquid film type ion sensor solvent, in which case nitrobenzene, nitrophenyl octyl ether, or the like can be used.
In the detection of biomolecules such as various proteins and DNA (deoxyribonucleic acid), a film obtained by sensitizing the surface of a silicon oxide film (SiO 2 ) can be used.
By forming these sensitive films on the
また、湿度を検出する感応膜として、イオン性解離基（アンモニウム塩など）を有する有機高分子膜を用いることができる。このような感応膜を一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間に形成することにより、湿度変化を電極間の抵抗又はインピーダンスの変化として捉えることができる。
また、湿度を検出する感応膜として、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＣｒ２Ｏ４−ＴｉＯ２系、ＴｉＯ２−Ｖ２Ｏ５系、ＺｎＣｒ２Ｏ４−ＬｉＺｎＶＯ４などの各セラミックを用いることができる。このような感応膜を一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間に形成することにより、湿度変化を電極間の抵抗又は容量の変化として捉えることができる。
また、ガスや匂いを検出する感応膜として、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの酸化物半導体や、ポリピロールなどの導電性ポリマーを用いることができる。このような感応膜を一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間に形成することにより、分子の脱着を電極間の抵抗の変化として捉えることができる。
なお、感応膜をインクジェット法で形成する場合には、金属やセラミック材料は、数nm〜数十nm粒子径のナノ粒子分散系インクを用いる。一方、高分子材料は、揮発性の溶媒に高分子材料を溶解または分散させた溶媒系インクを用いる。
An organic polymer film having an ionic dissociation group (such as an ammonium salt) can be used as a sensitive film for detecting humidity. By forming such a sensitive film between the pair of
Further, as a sensitive film for detecting humidity, ceramics such as Al 2 O 3 , MgCr 2 O 4 —TiO 2 system, TiO 2 —V 2 O 5 system, ZnCr 2 O 4 —LiZnVO 4 can be used. By forming such a sensitive film between the pair of
In addition, as a sensitive film for detecting gas or odor, an oxide semiconductor such as SnO 2 or ZnO or a conductive polymer such as polypyrrole can be used. By forming such a sensitive film between the pair of
When the sensitive film is formed by the ink jet method, the metal or ceramic material is a nano-particle dispersed ink having a particle diameter of several nm to several tens of nm. On the other hand, as the polymer material, a solvent-based ink in which the polymer material is dissolved or dispersed in a volatile solvent is used.
＜１−２．製造方法＞
図２及び図３は、第１の実施形態に係る化学センサを具備する半導体装置の製造方法を示す工程図である。
まず、図２（Ａ）に示すように、第１半導体層１００上に第１絶縁層１０１及び第２半導体層１０２がこの順に配置されたＳＯＩ基板１０３を用意する。
<1-2. Manufacturing method>
2 and 3 are process diagrams showing a method for manufacturing a semiconductor device including the chemical sensor according to the first embodiment.
First, as shown in FIG. 2A, an
次に、図２（Ｂ）に示すように、第２半導体層１０２をパターニングすることにより、化学センサ１１、１２、１３が形成される領域に、ぞれぞれ、ダミーＳｉ島１０４、ＦＥＴ１０５、ＦＥＴ１０６を形成する（ダミーＳｉ島１０４は、形成しなくても構わない）。
その後、ＦＥＴ１０６のボディ領域１０６ａとなる領域上にゲート絶縁膜１０７を形成し、さらにその上にゲート電極１０８を形成した後、ＦＥＴ１０５及びＦＥＴ１０６のボディ領域１０５ａ及び１０６ａ以外の領域に、不純物をドープすることにより、ソース領域１０５ｂ、１０６ｂ、及び、ドレイン領域１０５ｃ、１０６ｃを形成する。
なお、このようなＦＥＴの形成工程は、図１（Ａ）に示すＡ／Ｄ変換回路１４及びＣＰＵ１５を構成するＭＯＳＦＥＴの形成時（フロントエンドプロセス）において行うことが望ましい。
Next, as shown in FIG. 2B, by patterning the
Thereafter, a
It should be noted that such FET formation process is preferably performed during the formation of the MOSFETs constituting the A /
次に、図２（Ｃ）に示すように、第１絶縁層１０１、ダミーＳｉ島１０４、ＦＥＴ１０５、ＦＥＴ１０６及びゲート電極１０８上に、第２絶縁層１０９を形成する。第２絶縁層１０９上には、さらに第３絶縁層１１０を形成する。また、第３絶縁層１１０のうち、化学センサ１２が形成される領域を除去する。
Next, as illustrated in FIG. 2C, the second insulating
次に、図２（Ｄ）に示すように、第３絶縁層１１０上の領域のうち、化学センサ１１が形成される領域に一対の電極１１１ａ、１１１ｂを形成するとともに、化学センサ１３のゲート電極１０８に対してコンタクトホールを介して接続される配線層１１２を形成する。
なお、このような電極及び配線層の形成工程は、図１（Ａ）に示すＡ／Ｄ変換回路１４及びＣＰＵ１５を構成するＭＯＳＦＥＴに接続される配線層の形成時（バックエンドプロセス）において行うことが望ましい。
次に、図２（Ｅ）に示すように、第２絶縁層１０９、第３絶縁層１１０、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ及び配線層１１２上に、第４絶縁層１１３を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, a pair of
It should be noted that such an electrode and wiring layer formation step is performed at the time of forming a wiring layer connected to the MOSFETs constituting the A /
Next, as illustrated in FIG. 2E, the fourth insulating
次に、図３（Ａ）に示すように、第４絶縁層１１３のうち、化学センサ１１が形成される領域と化学センサ１２が形成される領域に、金属メッシュ１１４、１１５を形成するとともに、化学センサ１３の配線層１１２に対してコンタクトホールを介して接続される配線層１１６を形成する。金属メッシュ１１４、１１５は、配線層１１６と同じ材料で形成することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 3A, in the fourth insulating
次に、図３（Ｂ）に示すように、第４絶縁層１１３、金属メッシュ１１４及び１１５上に、第５絶縁層１１７を形成する。なお、第５絶縁層１１７上に疎水性の単分子膜をさらに形成しても良い。
さらに、第５絶縁層１１７をエッチングして化学センサ１３の配線層１１６の一部を露出させ、配線層１１６に接続される電極層１１８を形成する。電極層１１８を最上層に形成することにより、感応面を大きく取り感度を向上することができる。
Next, as illustrated in FIG. 3B, a fifth insulating
Further, the fifth insulating
次に、図３（Ｃ）に示すように、第５絶縁層１１７、第４絶縁層１１３のうちの化学センサ１１が形成される領域と、第５絶縁層１１７、第４絶縁層１１３、第２絶縁層１０９のうちの化学センサ１２が形成される領域とを、エッチングする。このエッチングにより、窪みを形成するとともに、一対の電極１１１ａ、１１１ｂの各一部と、ＦＥＴ１０５のボディ領域１０５ａとを露出させる。このとき、化学センサ１１が形成される領域においては、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ、第３絶縁層１１０がエッチングストッパーとなる。化学センサ１２が形成される領域においては、第３絶縁層１１０が図２（Ｃ）において除去されているので、ＦＥＴ１０５がエッチングストッパーとなる。また、このエッチングにより形成された窪みの入り口には、金属メッシュ１１４、１１５が残り、後に形成される感応膜を保護する。
Next, as shown in FIG. 3C, the region of the fifth insulating
次に、図３（Ｄ）に示すように、感応膜１１９、１２０を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によって吐出し、それぞれ金属メッシュ１１４、１１５の網目を通過させることにより、一対の電極１１１ａ、１１１ｂの間、及び、ボディ領域１０５ａ上に付与する。また、電極層１１８上にも、感応膜１２１を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によって吐出する。そして、吐出した液体を乾燥させ焼成することにより、感応膜１１９、１２０、１２１を形成する。
以上の工程によって、化学センサ１１、１２、１３を具備する半導体装置１０が製造される。
Next, as shown in FIG. 3D, a liquid containing components constituting the
The
農業における水の質と量の管理や下水道や地下水の水質管理においては、毒性を回避し安心な水質と水量を保持するために、水分、ＰＨ、窒素（硝酸イオン、亜硝酸イオン）の検知が必要になる。この場合には、例えば、１個の化学センサ１１による抵抗・容量計測、１個の化学センサ１２によるＦＥＴ閾値あるいはドレイン電流計測、そして、２個の化学センサ１３によるＦＥＴ閾値あるいはドレイン電流計測の、計４個のセンサ群を集積回路とともに集積した、第１の実施形態による半導体装置が有効である。
化学センサ１１においては、イオン性解離基を有する有機高分子、例えばアンモニウム塩を添加した感湿性高分子溶液をインクジェットで吐出し、感湿膜を形成すると、高分子抵抗式の湿度センサになる。化学センサ１２においては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４膜、あるいはＡｌ２Ｏ３膜などを形成すると、水中での水素イオン濃度（ＰＨ）センシング膜になる。２つの化学センサ１３のＦＥＴゲート電極上には、電極層１１８の形成後、電極層１１８上に多孔質のＴｉＯ２あるいは多孔質ポリマー層を形成しておく。そして、２つの化学センサ１３のうち、一方においては、室温でのピエゾインクジェット法により、硝化細菌ニトロソモナス（Nitrosomonas）を含有した培養水を注入することにより、アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）センサができる。２つの化学センサ１３のうち、他方においては、同じく室温でのピエゾインクジェット法により、硝化細菌ニトロバクター（Nitrobactor）を含有した培養水を注入することにより、亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）センサができる。
In the management of water quality and quantity in agriculture and water quality management of sewers and groundwater, detection of moisture, PH, and nitrogen (nitrate ions and nitrite ions) is performed to avoid toxicity and maintain a safe water quality and quantity. I need it. In this case, for example, resistance / capacitance measurement by one
In the
＜２．第２の実施形態＞
＜２−１．構成＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る化学センサを具備する半導体装置の模式図である。図４（Ａ）は半導体装置の平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
<2. Second Embodiment>
<2-1. Configuration>
FIG. 4 is a schematic view of a semiconductor device including a chemical sensor according to the second embodiment of the present invention. 4A is a plan view of the semiconductor device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A.
図４（Ａ）に示す半導体装置２０は、化学センサ２１、２２、２３と、化学センサに接続されたＡ／Ｄ変換回路２４と、Ａ／Ｄ変換回路２４に接続されたＣＰＵ２５と、を具備している。
図４（Ｂ）に示すように、化学センサ２１、２２、２３は、第１半導体層２００及び第１絶縁層２０１上に形成されている。
A
As shown in FIG. 4B, the
化学センサ２１は、ベース膜２０６上の下部電極２０７に対して振動可能な可動上部電極２０９（導電層）上に、感応膜２１７が配置された構成を有するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサである。下部電極２０７及び可動上部電極２０９には、それぞれ配線層２１２ａ及び２１２ｂ、配線層２１５ａ及び２１５ｂが接続されている。
化学センサ２２は、一対の電極２１３ａ、２１３ｂ（導電層）の間及び該電極上に、感応膜２１８が配置された構成を有している。
化学センサ２３は、第２半導体層２０２の一部によって構成されたＦＥＴ２０５のチャネルが形成されるボディ領域２０５ａ（導電層）上に、感応膜２１９が配置された構成を有している。ＦＥＴ２０５は、第１導電型のボディ領域２０５ａの両側に、第２導電型のソース領域２０５ｂ及びドレイン領域２０５ｃが形成された構成を有している。
The
The
The
化学センサ２１、２２、２３の相互間は、第１絶縁層２０１、第２絶縁層２０８、第３絶縁層２１０、第４絶縁層２１１、第５絶縁層２１４、第６絶縁層２１６によって絶縁されている。
The
化学センサ２１、２２、２３の感応膜２１７、２１８、２１９は、第５絶縁層２１４及び第６絶縁層２１６（あるいはこれらと第２絶縁層２０８及び第３絶縁層２１０）をエッチングして得られた窪み内に配置されている。
The
第１半導体層２００、第２半導体層２０２は、例えば単結晶シリコン（Ｓｉ）によって構成される。
第１絶縁層２０１、第２絶縁層２０８、第３絶縁層２１０、第５絶縁層２１４は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）によって構成される。このように、第１絶縁層２０１、第２絶縁層２０８、第３絶縁層２１０、第５絶縁層２１４は、同一材料によって構成され得るため、これらが互いに接する箇所においては簡略化のため境界線の図示を省略している。
ベース膜２０６、第４絶縁層２１１、第６絶縁層２１６は、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）によって構成される。
下部電極２０７、可動上部電極２０９、配線層２１２ａ、２１２ｂ、一対の電極２１３ａ、２１３ｂ、配線層２１５ａ、２１５ｂは、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）等の金属によって構成される。
The
The first insulating
The
The
感応膜２１７、２１８、２１９としては、第１の実施形態における感応膜と同様のものを用いることができる。
As the
＜２−２．製造方法＞
図５及び図６は、第２の実施形態に係る化学センサを具備する半導体装置の製造方法を示す工程図である。
まず、図５（Ａ）に示すように、第１半導体層２００上に第１絶縁層２０１及び第２半導体層２０２がこの順に配置されたＳＯＩ基板２０３を用意する。
<2-2. Manufacturing method>
5 and 6 are process diagrams showing a method for manufacturing a semiconductor device including the chemical sensor according to the second embodiment.
First, as shown in FIG. 5A, an
次に、図５（Ｂ）に示すように、第２半導体層２０２をパターニングすることにより、化学センサ２１、２３が形成される領域に、ぞれぞれ、ダミーＳｉ島２０４、ＦＥＴ２０５を形成する（ダミーＳｉ島２０４は、形成しなくても構わない）。
その後、ＦＥＴ２０５のボディ領域２０５ａ以外の領域に、不純物をドープすることにより、ソース領域２０５ｂ及びドレイン領域２０５ｃを形成する。なお、このようなＦＥＴの形成工程は、図４（Ａ）に示すＡ／Ｄ変換回路２４及びＣＰＵ２５を構成するＭＯＳＦＥＴの形成時（フロントエンドプロセス）において行うことが望ましい。
一方、ダミーＳｉ島２０４上にはベース膜２０６を形成し、さらにその上に下部電極２０７を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, by patterning the
Thereafter, the
On the other hand, a
次に、図５（Ｃ）に示すように、第１絶縁層２０１、ＦＥＴ２０５、ベース膜２０６及び下部電極２０７上に、第２絶縁層２０８を形成する。第２絶縁層２０８は、ベース膜２０６及び下部電極２０７上の絶縁層２０８ａと、第１絶縁層２０１上の絶縁層２０８ｂと、第１絶縁層２０１及びＦＥＴ２０５上の絶縁層２０８ｃとを含んでいる。
Next, as illustrated in FIG. 5C, the second insulating
次に、図５（Ｄ）に示すように、ベース膜２０６及び第２絶縁層２０８上に、可動上部電極２０９を形成する。
次に、図５（Ｅ）に示すように、第１絶縁層２０１、第２絶縁層２０８、可動上部電極２０９上に、第３絶縁層２１０を形成する。第３絶縁層２１０上には、さらに第４絶縁層２１１を形成する。
Next, as illustrated in FIG. 5D, the movable
Next, as illustrated in FIG. 5E, the third insulating
次に、図６（Ａ）に示すように、第４絶縁層２１１のうち、化学センサ２１が形成される領域と化学センサ２３が形成される領域とを除去する。
さらに、化学センサ２１の下部電極２０７及び可動上部電極２０９に対してそれぞれコンタクトホールを介して接続される配線層２１２ａ、２１２ｂを形成するとともに、第４絶縁層２１１上の領域のうち、化学センサ２２が形成される領域に一対の電極２１３ａ、２１３ｂを形成する。
なお、このような電極及び配線層の形成工程は、図４（Ａ）に示すＡ／Ｄ変換回路２４及びＣＰＵ２５を構成するＭＯＳＦＥＴに接続される配線層の形成時（バックエンドプロセス）において行うことが望ましい。
Next, as shown in FIG. 6A, the region where the
Furthermore, the
It should be noted that such an electrode and wiring layer forming step is performed at the time of forming a wiring layer connected to the MOSFETs constituting the A /
次に、図６（Ｂ）に示すように、第３絶縁層２１０、第４絶縁層２１１、配線層２１２ａ、２１２ｂ、一対の電極２１３ａ及び２１３ｂ上に、第５絶縁層２１４を形成する。
さらに、化学センサ２１の配線層２１２ａ、２１２ｂに対してそれぞれコンタクトホールを介して接続される配線層２１５ａ、２１５ｂを形成する。
さらに、第５絶縁層２１４及び配線層２１５ａ、２１５ｂ上に、第６絶縁層２１６を形成する。なお、第６絶縁層２１６上に疎水性の単分子膜をさらに形成しても良い。
Next, as illustrated in FIG. 6B, a fifth insulating
Further,
Further, a sixth insulating
次に、図６（Ｃ）に示すように、第６絶縁層２１６、第５絶縁層２１４のうちの化学センサ２２が形成される領域と、第６絶縁層２１６、第５絶縁層２１４、第３絶縁層２１０、第２絶縁層２０８のうちの化学センサ２１が形成される領域及び化学センサ２３が形成される領域とを、エッチングする。このエッチングにより、窪みを形成するとともに、一対の電極２１３ａ、２１３ｂの各一部と、下部電極２０７及び可動上部電極２０９の各一部と、ＦＥＴ２０５のボディ領域２０５ａとを露出させる。このとき、化学センサ２２が形成される領域においては、一対の電極２１３ａ、２１３ｂ、第４絶縁層２１１がエッチングストッパーとなる。化学センサ２１が形成される領域においては、第４絶縁層２１１が図６（Ａ）において除去されているので、可動上部電極２０９、下部電極２０７、ベース膜２０６がエッチングストッパーとなる。化学センサ２３が形成される領域においては、第４絶縁層２１１が図６（Ａ）において除去されているので、ＦＥＴ２０５がエッチングストッパーとなる。また、このエッチングにより、可動上部電極２０９及び下部電極２０７を残したまま、図５（Ｃ）において形成した第２絶縁層２０８ａが除去されるので、可動上部電極２０９の一端が下部電極２０７に対して振動可能な梁状となって露出する。
Next, as shown in FIG. 6C, the region of the sixth insulating
次に、図６（Ｄ）に示すように、可動上部電極２０９上、一対の電極２１３ａ、２１３ｂの間、ボディ領域２０５ａ上に、それぞれ、感応膜２１７、２１８、２１９を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によって吐出する。そして、吐出した液体を乾燥させ焼成することにより、感応膜２１７、２１８、２１９を形成する。
以上の工程によって、化学センサ２１、２２、２３を具備する半導体装置２０が製造される。
Next, as shown in FIG. 6D, a liquid containing components constituting the
The
大気汚染の原因の一つである気体中のＮＯ２ガスを、高精度に検知する場合には、質量や電荷量、あるいは、電気抵抗など種々の物理パラメーターを測定する第２の実施形態による半導体装置が有効である。
化学センサ２１においては、インクジェット法により、可動上部電極２０９上に金属フタロシアニン水溶液を吐出し、有機半導体感応膜を形成する。感応膜に対するＮＯ２の吸着により振動数が変化することで、ＮＯ２ガスやイオンのセンシングができる。また、化学センサ２３において、インクジェット法により該金属フタロシアニン水溶液を吐出し、ＦＥＴ上に有機半導体感応膜を形成する。Ｐ型のフタロシアニン膜に電子アクセプタ性のＮＯ２ −イオンが吸着すると、プラスのホールが吸着表面に引き寄せられ、あたかも、ＦＥＴのゲート電極に負の電圧を加えた効果により、ＦＥＴのドレイン電流が変化することによりマイナスのＮＯ２イオンをセンシングできる。化学センサ２２の一対の電極間にはインクジェット法により該金属フタロシアニン水溶液を吐出し、一対の電極間に有機半導体感応膜からなる電気的抵抗を形成する。Ｐ型のフタロシアニン感応膜に電子アクセプタ性のＮＯ２ガスが吸着すると、感応膜の電気抵抗が低くなることにより、ＮＯ２ガスをセンシングできる。このように、同一の感応膜を用いて、ガス付着による質量や抵抗の変化、あるいは、イオン付着によるＦＥＴ閾値変化をモニタリングすることにより、ＮＯ２ガスやイオンの検知において、分子選択性と精度が向上する。
The semiconductor according to the second embodiment that measures various physical parameters such as mass, charge amount, or electrical resistance when detecting NO 2 gas in gas that is one of the causes of air pollution with high accuracy. The device is valid.
In the
＜３．第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。第３の実施形態においては、同一構造を有する複数のＦＥＴ上に、別々の感応膜を形成する。
<3. Third Embodiment>
FIG. 7 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, separate sensitive films are formed on a plurality of FETs having the same structure.
まず、図７（Ａ）に示すように、半導体層３００にＦＥＴ３０１及び３０２を同一構造で形成する。ＦＥＴ３０１は、第１導電型のウェル３０１ａの両端に第２導電型のソース領域３０１ｂ及びドレイン領域３０１ｃが形成されたものであり、ＦＥＴ３０２は、第１導電型のウェル３０２ａの両端に第２導電型のソース領域３０２ｂ及びドレイン領域３０２ｃが形成されたものである。
さらに、半導体層３００上に絶縁層３０３を形成する。そして、絶縁層３０３上の領域のうち、ＦＥＴ３０１上の領域とＦＥＴ３０２上の領域との間の領域に、参照電極３０４を形成する。参照電極３０４は、白金（Ｐｔ）等の導電性材料で形成され、図示しない外部電極に接続される。さらに、絶縁層３０３及び参照電極３０４の上に、疎水性の単分子膜３０５を形成する。
First, as shown in FIG. 7A,
Further, the insulating
次に、図７（Ｂ）に示すように、単分子膜３０５上にレジストＲを形成する。このレジストＲは、ＦＥＴ３０１上の領域及びＦＥＴ３０２上の領域に開口を有する所定パターンに形成される。
次に、図７（Ｃ）に示すように、レジストＲの開口を介して、単分子膜３０５及び絶縁層３０３のＦＥＴ３０１上の領域及びＦＥＴ３０２上の領域をエッチングする。エッチング後、レジストＲを除去する。
Next, as illustrated in FIG. 7B, a resist R is formed over the
Next, as shown in FIG. 7C, the region on the
次に、図７（Ｄ）に示すように、図示しないインクジェット装置により、第１の感応膜３０６を構成する成分を含む液体をＦＥＴ３０１上に吐出することにより、第１の感応膜３０６を形成する。
次に、図７（Ｅ）に示すように、図示しないインクジェット装置により、第２の感応膜３０７を構成する成分を含む液体をＦＥＴ３０２上に吐出することにより、第２の感応膜３０７を形成する。第２の感応膜３０７は、第１の感応膜３０６とは別の成分を含んでいる。
以上の工程によって、化学センサ３１、３２を具備する半導体装置３０が製造される。
Next, as shown in FIG. 7D, the first
Next, as shown in FIG. 7E, the second
Through the above steps, the
なお、ここでは半導体装置３０が２つの化学センサ３１、３２を具備するものとしたが、３つ以上でも良い。また、半導体装置３０は、感応膜を有しない参照用のＦＥＴをさらに具備していても良い。
Here, although the
第３の実施形態によれば、第１及び第２の感応膜を構成する成分を含む液体をインクジェット装置によって吐出することにより、第１及び第２の感応膜を形成するので、複数の高精度化学センサを具備する半導体装置の製造コストを低減することができる。 According to the third embodiment, since the first and second sensitive films are formed by ejecting the liquid containing the components constituting the first and second sensitive films by the ink jet apparatus, a plurality of high precision The manufacturing cost of the semiconductor device including the chemical sensor can be reduced.
＜４．第４の実施形態＞
図８は、本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。第４の実施形態においては、半導体ウエハに複数のチップを同一パターンで形成しておき、これらのチップに別々の感応膜を形成する。
<4. Fourth Embodiment>
FIG. 8 is a process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a plurality of chips are formed in the same pattern on a semiconductor wafer, and separate sensitive films are formed on these chips.
まず、図８（Ａ）に示すように、半導体ウエハ４００に複数の半導体チップ４０Ａ、４０Ｂ等を同一パターンで形成する。
半導体チップ４０Ａは、ＦＥＴ４０１Ａ及び４０２Ａが形成された半導体層４００Ａと、半導体層４００Ａ上の絶縁層４０３Ａと、絶縁層４０３Ａ上の参照電極４０４Ａと、絶縁層４０３Ａ及び参照電極４０４Ａ上の単分子膜４０５Ａとを有している。半導体チップ４０Ａにおいて、単分子膜４０５Ａ及び絶縁層４０３ＡのＦＥＴ４０１Ａ上の領域及びＦＥＴ４０２Ａ上の領域はエッチングにより除去される（図８（Ｂ）参照）。ＦＥＴ４０１ＡとＦＥＴ４０２Ａとは、別々の構成を有していても良い。
半導体チップ４０Ｂの構成は、半導体チップ４０Ａの構成と同一である（図８（Ｃ）参照）。
First, as shown in FIG. 8A, a plurality of
The
The configuration of the
次に、図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、半導体チップ４０Ａと半導体チップ４０Ｂとに、別々の感応膜を構成する成分を含む液体を、それぞれインクジェット装置によって吐出することにより、感応膜４０６Ａ、４０７Ａ、４０６Ｂ、４０７Ｂを形成する。つまり、感応膜４０６Ｂの成分は感応膜４０６Ａの成分と異なり、感応膜４０７Ｂの成分は感応膜４０７Ａの成分と異なる。
以上の工程によって、半導体チップ４０Ａに化学センサ４１Ａ、４２Ａを具備する半導体装置と、半導体チップ４０Ｂに化学センサ４１Ｂ、４２Ｂを具備する半導体装置とが製造される。
Next, as shown in FIGS. 8B and 8C, the liquid containing the components constituting the separate sensitive films is discharged to the
Through the above steps, a semiconductor device including the
第４の実施形態によれば、同一パターンのチップを多数製造してストックしておき、具体的な注文が入った段階で、各注文に応じた成分を含む感応膜をインクジェット装置によって形成して出荷できる。従って、多品種少量の製品を低コストで製造でき、短納期を達成することができる。 According to the fourth embodiment, a large number of chips having the same pattern are manufactured and stocked, and when a specific order is entered, a sensitive film including components according to each order is formed by an inkjet device. Can be shipped. Therefore, it is possible to manufacture a small variety of products at a low cost and to achieve a short delivery time.
＜５．実施形態のまとめ＞
上述の実施形態によれば、同じ場所で、複数の物理パラメーターを同時にセンシングできるため、種々の産業や日常生活において、生産能力の向上や生活の快適化に役立つ。例えば、農業では、屋内外に関係なく、植物や土壌、あるいは、水の温度・湿度・成分・光などを同時にセンシングし、これらのパラメーターを制御できるため、野菜やくだものの生産性を向上する事ができる。また、医療関係では、カテーテルを用いて血液中の種々の成分をセンシングし、あるいは、飲み込みカプセルにより体内の種々の液成分をセンシングすることにより、健康状態を管理できるようになる。
さらに、特定のガス・匂い、あるいは特定のイオン・味などを検出する時、上述の実施形態では、質量・仕事関数・電荷など複数の物理パラメーターを同時に検出できるため、これら特定の（ガス・匂い・イオン・味等の）分子検出精度を飛躍的に向上できる。
さらに、上述の実施形態では、Ｓｉチップ上には、半導体複合センサと同時にＡ／Ｄ変換回路やＣＰＵの集積回路、通信アンテナも同時に形成できるため、超小型、低コスト、低パワーのセンサーシステムを提供する。
このため、上述の実施形態による半導体装置により、種々の産業や日常生活において体系的な情報を得ることができ、生産能力の向上や生活の快適化に役立つ。
<5. Summary of Embodiment>
According to the above-described embodiment, since a plurality of physical parameters can be sensed simultaneously at the same place, it is useful for improving production capacity and making life comfortable in various industries and daily life. For example, in agriculture, it is possible to simultaneously sense the temperature, humidity, ingredients, light, etc. of plants and soil, or water, regardless of whether it is indoors or outdoors, and control these parameters, thereby improving the productivity of vegetables and fruits. Can do. In the medical field, it is possible to manage the health condition by sensing various components in blood using a catheter, or sensing various liquid components in the body using a swallowing capsule.
Furthermore, when detecting a specific gas / smell or a specific ion / taste, in the above-described embodiment, a plurality of physical parameters such as mass, work function, and charge can be detected simultaneously.・ Molecular detection accuracy (such as ions and taste) can be dramatically improved.
Furthermore, in the above-described embodiment, an A / D conversion circuit, a CPU integrated circuit, and a communication antenna can be formed on the Si chip simultaneously with the semiconductor composite sensor. provide.
For this reason, system information can be obtained in various industries and daily life by the semiconductor device according to the above-described embodiment, which is useful for improving production capacity and making life comfortable.
上述の実施形態によれば、フロントエンドプロセスにおいて（半導体集積回路のＭＯＳＦＥＴとともに）センサＦＥＴ部を形成し、あるいは、バックエンドプロセスにおいて（半導体集積回路の配線とともに）抵抗・容量センサあるいはＭＥＭＳセンサの電極部を形成するため、製造ＴＡＴ（Turn Around Time）、あるいは、製造コストは、集積回路とほぼ同等の短ＴＡＴ，低コストを実現できる。製造方法では、Ｓｉウエハの表面保護膜を形成後、最終工程で、センサ領域の保護膜（絶縁層）部分をフォトリソ技術で選択的に除去し、センサ電極を露出後、インクジェット法により必要な窪みに必要なだけそれぞれの感応膜形成用の液体を吐出形成している。異なる構造を持つセンサの領域が複数個あっても、窪みの形成は、一回のフォトリソ・エッチング工程ででき、種々の感応膜形成も、インクジェット法により各々の感応膜の成分を含む液体をそれぞれの窪みに注入して、異なる複数のセンサを１チップ上に形成できる。フォトリソ・エッチング工程が一回で済む為、製造ＴＡＴを短く、製造コストを低減できる。また、異なる感応膜（あるいは、異なる感応膜の成分を含む液体）が触れ合うことがなく、かつ、各々の感応膜表面がエッチング液にさらされることがないので、各々の感応膜に化学的損傷や物理的損傷が無く、高精度なセンシングができる。
従って、上述の実施形態は、製造時間（ＴＡＴ）が短く、低コストで高精度な小型半導体複合センサ装置とその製造方法を提供する。
According to the above-described embodiment, the sensor FET portion is formed (with the MOSFET of the semiconductor integrated circuit) in the front-end process, or the electrode of the resistance / capacitance sensor or MEMS sensor is formed (with the wiring of the semiconductor integrated circuit) in the back-end process. Since the portion is formed, the manufacturing TAT (Turn Around Time) or the manufacturing cost can be realized as short TAT and low cost as the integrated circuit. In the manufacturing method, after forming the surface protective film on the Si wafer, in the final step, the protective film (insulating layer) part of the sensor region is selectively removed by photolithography, and after exposing the sensor electrode, the necessary depressions are formed by the ink jet method. The liquid for forming each sensitive film is discharged and formed as necessary. Even if there are multiple sensor areas with different structures, the depression can be formed by a single photolitho-etching process, and various types of sensitive films can be formed by using the liquid containing each sensitive film component by the inkjet method. A plurality of different sensors can be formed on one chip. Since only one photolithographic etching process is required, the manufacturing TAT can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since different sensitive films (or liquids containing components of different sensitive films) do not come into contact with each other and the surface of each sensitive film is not exposed to the etching solution, chemical damage or There is no physical damage and highly accurate sensing is possible.
Therefore, the above-described embodiment provides a small semiconductor composite sensor device with a short manufacturing time (TAT), low cost, and high accuracy, and a manufacturing method thereof.
１０…半導体装置、１１、１２、１３…化学センサ、１４…Ａ／Ｄ変換回路、１５…ＣＰＵ、１００…第１半導体層、１０１…第１絶縁層、１０２…第２半導体層、１０３…ＳＯＩ基板、１０４…ダミーＳｉ島、１０５…ＦＥＴ、１０５ａ…ボディ領域、１０５ｂ…ソース領域、１０５ｃ…ドレイン領域、１０６…ＦＥＴ、１０６ａ…ボディ領域、１０６ｂ…ソース領域、１０６ｃ…ドレイン領域、１０７…ゲート絶縁膜、１０８…ゲート電極、１０９…第２絶縁層、１１０…第３絶縁層、１１１ａ、１１１ｂ…電極、１１２…配線層、１１３…第４絶縁層、１１４…金属メッシュ、１１６…配線層、１１７…第５絶縁層、１１８…電極層、１１９、１２０、１２１…感応膜、２０…半導体装置、２１、２２、２３…化学センサ、２４…Ａ／Ｄ変換回路、２５…ＣＰＵ、２００…第１半導体層、２０１…第１絶縁層、２０２…第２半導体層、２０３…ＳＯＩ基板、２０４…ダミーＳｉ島、２０５…ＦＥＴ、２０５ａ…ボディ領域、２０５ｂ…ソース領域、２０５ｃ…ドレイン領域、２０６…ベース膜、２０７…下部電極、２０８…第２絶縁層、２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ…絶縁層、２０９…可動上部電極、２１０…第３絶縁層、２１１…第４絶縁層、２１２ａ、２１２ｂ…配線層、２１３ａ、２１３ｂ…電極、２１４…第５絶縁層、２１５ａ、２１５ｂ…配線層、２１６…第６絶縁層、２１７、２１８、２１９…感応膜、３０…半導体装置、３１、３２…化学センサ、３００…半導体層、３０１ａ、３０２ａ…ウェル、３０１ｂ、３０２ｂ…ソース領域、３０１ｃ、３０２ｃ…ドレイン領域、３０３…絶縁層、３０４…参照電極、３０５…単分子膜、３０６…第１の感応膜、３０７…第２の感応膜、４０Ａ、４０Ｂ…半導体チップ、４１Ａ、４２Ａ、４１Ｂ、４２Ｂ…化学センサ、４００…半導体ウエハ、４００Ａ、４００Ｂ…半導体層、４０３Ａ、４０３Ｂ…絶縁層、４０４Ａ、４０４Ｂ…参照電極、４０５Ａ、４０５Ｂ…単分子膜、４０６Ａ、４０７Ａ、４０６Ｂ、４０７Ｂ…感応膜、Ｒ…レジスト
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記センサ素子のうち前記導電層を半導体基板に又は半導体基板上に形成する工程（ａ）と、
前記感応膜を構成する成分を含む液体を前記導電層上にインクジェット装置によって吐出して、前記感応膜を形成する工程（ｂ）と、
を具備するセンサ素子の製造方法。 A method of manufacturing a sensor element having a conductive layer and a sensitive film,
A step (a) of forming the conductive layer of the sensor element on or on the semiconductor substrate;
A step (b) of forming a sensitive film by discharging a liquid containing a component constituting the sensitive film onto the conductive layer by an inkjet apparatus;
A method for manufacturing a sensor element comprising:
前記第１のチップ領域に前記第１の導電層を形成するとともに、前記第２のチップ領域に前記第１の導電層と同一パターンの前記第２の導電層を形成する工程（ａ）と、
前記第１の導電層上と、前記第２の導電層上とに、異なる感応膜を構成する成分を含む液体をそれぞれインクジェット装置によって吐出して、前記第１及び第２の感応膜を形成する工程（ｂ）と、
を具備するセンサ素子の製造方法。 Using a semiconductor wafer including a first chip region and a second chip region, a sensor element having a first conductive layer and a first sensitive film, and a second conductive layer and a second sensitive film are provided. A method of manufacturing a sensor element,
(A) forming the first conductive layer in the first chip region and forming the second conductive layer having the same pattern as the first conductive layer in the second chip region;
The first and second sensitive films are formed on the first conductive layer and the second conductive layer by ejecting liquids containing components constituting different sensitive films by an ink jet device, respectively. Step (b);
A method for manufacturing a sensor element comprising:
工程（ａ）は、
前記半導体基板に又は半導体基板上に、前記センサ素子を構成する前記導電層であるＦＥＴと、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴとを形成する工程（ａ−１）と、
前記ＦＥＴ及び前記ＭＯＳＦＥＴを覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、
前記絶縁層の一部をエッチングして前記ＦＥＴの一部を露出させる工程（ａ−４）と、
を含み、
工程（ｂ）は、露出した前記ＦＥＴ上に、前記感応膜を形成する工程である
センサ素子の製造方法。 In claim 1,
Step (a)
A step (a-1) of forming an FET serving as the conductive layer constituting the sensor element and a MOSFET constituting an electronic circuit on or on the semiconductor substrate;
Forming an insulating layer covering the FET and the MOSFET (a-3);
Etching a part of the insulating layer to expose a part of the FET (a-4);
Including
Step (b) is a method of manufacturing a sensor element, which is a step of forming the sensitive film on the exposed FET.
工程（ａ）は、
前記半導体基板に又は半導体基板上に、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴを形成する工程（ａ−１）と、
前記ＭＯＳＦＥＴが形成された前記半導体基板上に、前記センサ素子を構成する下部電極とMOSFETに接続される第一配線層とを形成する工程と、前記下部電極及びＭＯＳＦＥＴが形成された半導体基板上に、前記センサ素子を構成する前記導電層である可動上部電極と、前記ＭＯＳＦＥＴに接続される第二配線層とを形成する工程（ａ−２）と、
前記可動上部電極及び前記第二配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、
前記絶縁層の一部をエッチングして前記可動上部電極を露出させる工程（ａ−４）と、
を含み、
工程（ｂ）は、露出した前記可動上部電極上に、前記感応膜を形成する工程である
センサ素子の製造方法。 In claim 1,
Step (a)
A step (a-1) of forming a MOSFET constituting an electronic circuit on or on the semiconductor substrate;
Forming a lower electrode constituting the sensor element and a first wiring layer connected to the MOSFET on the semiconductor substrate on which the MOSFET is formed; and on the semiconductor substrate on which the lower electrode and the MOSFET are formed. A step (a-2) of forming a movable upper electrode, which is the conductive layer constituting the sensor element, and a second wiring layer connected to the MOSFET;
Forming an insulating layer covering the movable upper electrode and the second wiring layer (a-3);
Etching the part of the insulating layer to expose the movable upper electrode (a-4);
Including
Step (b) is a method of manufacturing a sensor element, which is a step of forming the sensitive film on the exposed movable upper electrode.
工程（ａ）は、
前記半導体基板に又は半導体基板上に、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴを形成する工程（ａ−１）と、
前記ＭＯＳＦＥＴが形成された前記半導体基板上に、前記センサ素子を構成する前記導電層である一対の電極と、前記ＭＯＳＦＥＴに接続される配線層とを形成する工程（ａ−２）と、
前記一対の電極及び前記配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、
前記絶縁層の一部をエッチングして前記一対の電極を露出させる工程（ａ−４）と、
を含み、
工程（ｂ）は、露出した前記一対の電極間及び該電極上に、前記感応膜を形成する工程である
センサ素子の製造方法。 In claim 1,
Step (a)
A step (a-1) of forming a MOSFET constituting an electronic circuit on or on the semiconductor substrate;
A step (a-2) of forming a pair of electrodes, which are the conductive layers constituting the sensor element, and a wiring layer connected to the MOSFET on the semiconductor substrate on which the MOSFET is formed;
Forming an insulating layer covering the pair of electrodes and the wiring layer (a-3);
Etching a part of the insulating layer to expose the pair of electrodes (a-4);
Including
Step (b) is a method of manufacturing a sensor element, which is a step of forming the sensitive film between and on the exposed pair of electrodes.
工程（ａ−２）において、前記配線層と同じ材料を含む網目状の層を形成し、
工程（ｂ）において、感応膜を構成する成分を含む液体を、前記インクジェット装置から前記網目状の層を通過させて前記導電層上に付与し、前記感応膜を形成する
センサ素子の製造方法。 In any one of Claims 3-5,
In the step (a-2), a network layer including the same material as the wiring layer is formed,
In the step (b), a liquid containing a component constituting the sensitive film is applied from the ink jet apparatus through the mesh layer onto the conductive layer to form the sensitive film.
前記第１のセンサ素子のうち前記第１の導電層と、前記第２のセンサ素子のうち前記第２の導電層とを半導体基板に又は半導体基板上に形成する工程（ａ）と、
前記第１の感応膜を構成する成分を含む液体を前記第１の導電層上に、前記第２の感応膜を構成する成分を含む液体を前記第２の導電層上に、それぞれインクジェット装置によって吐出して、前記第１の感応膜と前記第２の感応膜とを形成する工程（ｂ）と、
を具備する半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device having a first sensor element having a first conductive layer and a first sensitive film, and a second sensor element having a second conductive layer and a second sensitive film,
Forming the first conductive layer of the first sensor element and the second conductive layer of the second sensor element on or on the semiconductor substrate;
A liquid containing a component constituting the first sensitive film is placed on the first conductive layer, and a liquid containing a component constituting the second sensitive film is placed on the second conductive layer by an ink jet device, respectively. Discharging and forming the first sensitive film and the second sensitive film (b);
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記半導体装置は、第３の導電層及び第３の感応膜を有する第３のセンサ素子をさらに有し、
工程（ａ）は、
前記半導体基板に又は半導体基板上に、前記第１のセンサ素子を構成する前記第１の導電層であるＦＥＴと、電子回路を構成するＭＯＳＦＥＴとを形成する工程（ａ−１）と、
前記ＦＥＴ及び前記ＭＯＳＦＥＴが形成された前記半導体基板上に、前記第２のセンサ素子を構成する下部電極を形成する工程と、前記第２のセンサ素子を構成する前記第２の導電層である可動上部電極と、前記第３のセンサ素子を構成する前記第３の導電層である一対の電極と、前記ＭＯＳＦＥＴに接続される多層配線層とを形成する工程（ａ−２）と、
前記ＦＥＴ、前記可動上部電極、前記一対の電極及び前記多層配線層を覆う絶縁層を形成する工程（ａ−３）と、
前記絶縁層の一部をエッチングして、前記ＦＥＴの一部と、前記可動上部電極と、前記一対の電極とを露出させる工程（ａ−４）と、
を含み、
工程（ｂ）は、露出した前記ＦＥＴ上に前記第１の感応膜を、露出した前記可動上部電極上に前記第２の感応膜を、露出した前記一対の電極間及び該電極上に第３の感応膜を、それぞれ形成する工程である
半導体装置の製造方法。 In claim 7,
The semiconductor device further includes a third sensor element having a third conductive layer and a third sensitive film,
Step (a)
A step (a-1) of forming on the semiconductor substrate or on the semiconductor substrate an FET as the first conductive layer constituting the first sensor element and a MOSFET constituting an electronic circuit;
A step of forming a lower electrode constituting the second sensor element on the semiconductor substrate on which the FET and the MOSFET are formed, and a movable being the second conductive layer constituting the second sensor element A step (a-2) of forming an upper electrode, a pair of electrodes which are the third conductive layers constituting the third sensor element, and a multilayer wiring layer connected to the MOSFET;
Forming an insulating layer covering the FET, the movable upper electrode, the pair of electrodes and the multilayer wiring layer (a-3);
Etching a part of the insulating layer to expose a part of the FET, the movable upper electrode, and the pair of electrodes (a-4);
Including
In the step (b), the first sensitive film is formed on the exposed FET, the second sensitive film is formed on the exposed movable upper electrode, and a third is formed between the exposed pair of electrodes and on the electrode. A method for manufacturing a semiconductor device, which is a step of forming the respective sensitive films.
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