用于检测化学物质的微传感器及相关的制造方法技术

本发明专利技术涉及用于检测流体中的离子的微传感器(100)，该微传感器(100)包括：场效应晶体管(5)，该场效应晶体管(5)具有源极(51)、漏极(52)、在源极(51)与漏极(52)之间的有源区(54)以及被设置在有源区(54)上方的栅极(53)；有源层(4)，在该有源层(4)中形成有源区(54)；介电层(3)，该介电层(3)被设置在有源层(4)下方；支撑基板(1)，该支撑基板(1)被定位在介电层(3)下方并且包括至少一个掩埋腔(2)，所述至少一个掩埋腔(2)位于晶体管(5)的栅极(53)下方以便容纳流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测化学物质的微传感器及相关的制造方法
本专利技术涉及用于检测存在于流体中的离子形式的化学物质的微传感器领域。本专利技术尤其涉及微传感器，该微传感器包括离子敏感场效应晶体管并且包括用于输送流体的集成微流体通道。
技术介绍
最初主要致力于电路电子领域的场效应晶体管(FET)已经迅速扩展到化学分析领域的新应用领域。尤其是，已知离子敏感场效应晶体管(ISFET)。在基于ISFET的微传感器中，晶体管的栅极与待分析的化学溶液接触地放置；溶液中存在的化学物质会改变栅极附近的电化学势，并且因此可能影响在晶体管的漏极与源极之间循环的电流。因此，ISFET的导电特性能够根据与栅极接触的离子的浓度而变化。通常，在基于ISFET晶体管的微传感器中，常规方法包括使化学溶液在所述晶体管的前面(即，在组件的有源区中)与晶体管的栅极(或与栅极氧化物)接触，在所述有源区形成晶体管的敏感元件(源电极、漏电极、金属触点等)。即使使用局部包封层将这些元件与化学溶液隔离，渗透也可能是晶体管的过早磨损或故障的原因。此外，这种包封层的形成还使生产过程复杂化。另选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测流体中的离子的微传感器(100)，所述微传感器(100)包括：/n·场效应晶体管(5)，所述场效应晶体管(5)具有源极(51)、漏极(52)、有源区(54)以及栅极(53)，所述有源区(54)在所述源极(51)与所述漏极(52)之间，所述栅极(53)被定位在所述有源区(54)上方，/n·有源层(4)，在所述有源层(4)中形成所述有源区(54)，/n·介电层(3)，所述介电层(3)被定位在所述有源层(4)下方，/n·支撑基板(1)，所述支撑基板(1)被定位在所述介电层(3)下方并且包括至少一个掩埋腔(2)，所述掩埋腔(2)与所述晶体管(5)的所述栅极(53)垂准地定位，以容纳所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 FR 18527831.一种用于检测流体中的离子的微传感器(100)，所述微传感器(100)包括：
·场效应晶体管(5)，所述场效应晶体管(5)具有源极(51)、漏极(52)、有源区(54)以及栅极(53)，所述有源区(54)在所述源极(51)与所述漏极(52)之间，所述栅极(53)被定位在所述有源区(54)上方，
·有源层(4)，在所述有源层(4)中形成所述有源区(54)，
·介电层(3)，所述介电层(3)被定位在所述有源层(4)下方，
·支撑基板(1)，所述支撑基板(1)被定位在所述介电层(3)下方并且包括至少一个掩埋腔(2)，所述掩埋腔(2)与所述晶体管(5)的所述栅极(53)垂准地定位，以容纳所述流体；所述腔(2)包括在所述介电层(3)附近的收缩部(2a)和在所述支撑基板(1)的较深区域中的展开部(2b)。


2.根据权利要求1所述的微传感器(100)，其中，所述掩埋腔(2)被连接至形成在所述支撑基板(1)中的掩埋通道(20)的网络，以输送所述流体。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的微传感器(100)，其中，所述有源层(4)具有在几纳米至几百纳米之间的厚度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的微传感器(100)，其中，所述介电层(3)具有在几埃至几十纳米之间的厚度。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的微传感器(100)，其中，所述有源层(4)由选自硅、硅锗、锗、III-V族化合物中的至少一种半导体材料形成，所述III-V族化合物为砷化物、磷化物、氮化物。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的微传感器(100)，其中，所述介电层(3)由选自二氧化硅、氮化硅、氮氧化物、二氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钽(Ta2O5)中的至少一种绝缘材料或这些材料的层的堆叠形成。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的微传感器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·吉瑟兰，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR