JP5339377B2 - センサ及びセンサの製造方法 - Google Patents
センサ及びセンサの製造方法Info
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Description
第1実施形態のセンサとして、電界効果トランジスタ型のセンサについて説明する。図1は、本実施形態のセンサを示す斜視図である。
これらの工程においては、まず、図9に示すように、第1導電型の半導体基板3を準備する。そして、半導体基板3の主面3m上に、分子線エピタキシ法、有機金属気相成長法、液相成長法等によって、第2導電型の半導体領域5を結晶成長させる。又は、第1導電型の半導体基板を準備し、当該半導体基板の主面の少なくとも一部を含む領域に、第2導電型の不純物をドープしてもよい。この場合、当該半導体基板の当該不純物がドープされた領域が半導体領域5となり、当該半導体基板の当該不純物がドープされていない領域が半導体基板3となる。半導体基板3と半導体領域5は、pn接合Jを構成するようにする。半導体領域5の厚さは、例えば、5μmとすることができる。
孔部形成工程は、マスク形成工程と、陽極酸化工程と、を含んでいる。
マスク形成工程においては、図10に示すように、半導体領域5の上面5uに、複数の開口33hを有するマスク33を形成する。マスク33は、例えば、絶縁材料からなる。開口33hは、マスク33の厚さ方向に延びている。
陽極酸化工程においては、マスク33で覆われた半導体領域5を電解液の中にひたす。半導体領域5がn型のInPからなる場合、電解液としては、例えば、1mol/Lの塩酸に少量の硝酸を加えた溶液を用いることができる。そして、マスク33の上方に白金等の金属からなる電極板を、半導体領域5と対応するように設ける。そして、半導体基板3を陽極電極として用いた陽極酸化法によって、半導体領域5をエッチングする。具体的には、バックゲート電極11と電極板間に、半導体基板3が陽極となるように電圧を印加し、陽極電流を流す。これにより、半導体領域5のマスク33によってマスクされていない領域をエッチングする。半導体領域5がn型のInPからなる場合、バックゲート電極11と電極板間に印加する電圧は、例えば、6V〜7Vとすることができ、この電圧の印加時間は、例えば、5秒間とすることができる。
その後、図12に示すように、半導体領域5上に、酸化シリコンや窒化シリコン等からなる絶縁物層35を形成する。
次に、第2実施形態のセンサについて説明する。本実施形態の説明においては、図面において第1実施形態と同一の要素には同一の符号を付すことにより、その要素の説明を省略する場合がある。
以下、本発明の効果をより一層明らかなものとするため、実施例および比較例を用いて説明する。
Claims (5)
- 電界効果トランジスタ型のセンサであって、
第1導電型半導体基板と、
前記第1導電型半導体基板の主面上に設けられた第2導電型半導体領域と、
前記第2導電型半導体領域の上面又は側面に設けられたソース電極と、
前記ソース電極と離間するように前記第2導電型半導体領域の上面又は側面に設けられたドレイン電極と、
前記第1導電型半導体基板の裏面上に設けられたバックゲート電極と、
を備え、
前記第1導電型半導体基板と前記第2導電型半導体領域とはpn接合を構成し、
前記第2導電型半導体領域の上面の少なくとも一部は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極によって覆われておらず、
前記第2導電型半導体領域の上面の前記少なくとも一部には、複数の孔部が形成されており、
前記複数の孔部は、それぞれ、前記第2導電型半導体領域の上面から前記第1導電型半導体基板に向かって延びると共に、前記第1導電型半導体基板には至っておらず、
前記第2導電型半導体領域の上面の前記少なくとも一部及び前記複数の孔部の側面は、オープンゲートを構成していることを特徴とするセンサ。 - 前記複数の孔部は、前記バックゲート電極を陽極電極として用いた陽極酸化法によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ。
- 電界効果トランジスタ型のセンサの製造方法であって、
第1導電型半導体基板の主面上に、当該第1導電型半導体基板とpn接合を構成する第2導電型半導体領域を形成する半導体領域形成工程と、
前記第1導電型半導体基板の裏面上にバックゲート電極を形成するバックゲート電極形成工程と、
前記第2導電型半導体領域に、複数の孔部を形成する孔部形成工程と、
前記第2導電型半導体領域の上面又は側面に互いに離間するソース電極及びドレイン電極を形成し、その際、前記第2導電型半導体領域の上面の少なくとも一部は前記ソース電極及び前記ドレイン電極によって覆われていないようにするソース・ドレイン電極形成工程と、
を備え、
前記孔部形成工程は、前記第1導電型半導体基板を陽極電極として用いた陽極酸化法によって、前記第2導電型半導体領域に、当該第2導電型半導体領域の上面から前記第1導電型半導体基板に向かって延びる前記複数の孔部であって、前記第1導電型半導体基板には至っていない前記複数の孔部を形成する陽極酸化工程を含むことを特徴とするセンサの製造方法。 - 前記孔部形成工程は、前記陽極酸化工程の前に、前記第2導電型半導体領域の上面に、複数の開口を有するマスクを形成するマスク形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のセンサの製造方法。
- 第1導電型半導体基板と、
前記第1導電型半導体基板の主面上に設けられた第2導電型半導体領域と、
前記第2導電型半導体領域の上面又は側面に設けられた第1電極と、
前記第1電極と離間するように前記第2導電型半導体領域の上面又は側面に設けられた第2電極と、
前記第1導電型半導体基板の裏面上に設けられた第3電極と、
を備え、
前記第1導電型半導体基板と前記第2導電型半導体領域とはpn接合を構成し、
前記第2導電型半導体領域の上面の少なくとも一部は、前記第1電極及び前記第2電極によって覆われておらず、
前記第2導電型半導体領域の上面の前記少なくとも一部には、複数の孔部が形成されており、
前記複数の孔部は、それぞれ、前記第2導電型半導体領域の上面から前記第1導電型半導体基板に向かって延びると共に、前記第1導電型半導体基板には至っておらず、
前記第2導電型半導体領域の上面の前記少なくとも一部及び前記複数の孔部の側面は、測定対象を作用させる感応面を構成しており、
前記測定対象が前記感応面に作用することにより、前記第2導電型半導体領域の電気伝導度が変化することを特徴とするセンサ。
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JP2010094012A JP5339377B2 (ja) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | センサ及びセンサの製造方法 |
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