生物传感器的制造方法技术

公开了以高成品率制造具有场效应晶体管的生物传感器的方法。含有场效应晶体管的生物传感器的制造方法包括以下步骤：在硅基板的一面上形成氧化硅膜和多晶硅膜的层积膜；在所述硅基板的另一面上形成氧化硅膜；在形成于所述硅基板的另一面上的氧化硅膜上形成源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道；以及去除所述硅基板的一面上的多晶硅膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有场效应晶体管的。
技术介绍
目前，提出了具有场效应晶体管的生物传感器(参照专利文献1 幻。通常，在具有场效应晶体管的生物传感器中在半导体基板的绝缘膜上，形成源电极/漏电极和通道， 进而在通道或半导体基板的绝缘膜等上配置反应场的情况较多。在反应场中固定被检测物质识别分子的情况较多。使固定在反应场的被检测物质识别分子识别被检测物质，测定此时的源极-漏极电流，由此测定提供给反应场的被检测物质的有无和浓度。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2OO6-2Oll78号公报专利文献3 (日本)特开2007-139762号公报在具有场效应晶体管的生物传感器的制造中，尽管在同一条件下进行制造，但有时所获得的生物传感器的特性差别较大，从而有时成为使成品率下降的原因。本专利技术人发现作为使成品率下降的一个原因是由于在制造步骤(特别是在用于制作通道或源/漏电极的半导体制造步骤)中，在应配置反应场的半导体基板的绝缘膜上产生缺陷。另外，发现作为产生缺陷的一个原因是由于在搬送半导体基板时，因半导体基板的绝缘膜与搬送生产线等之间的物理性接触而损伤了半导体基板的绝缘膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供以高成品率制造具有场效应晶体管的生物传感器的方法。本专利技术的特征在于在具有场效应晶体管的生物传感器的制造中，在制作通道和源/漏电极时，通过多晶硅膜保护成为反应场的区域，由此抑制反应场的损伤。也就是说， 本专利技术涉及以下所示的。制造方法，其是传感器的制造方法，该传感器包括硅基板、形成在所述硅基板的一面上的氧化硅膜、在形成于所述硅基板的一面上的氧化硅膜上配置的反应场及栅电极、形成在所述硅基板的另一面上的氧化硅膜、以及在形成于所述另一面上的氧化硅膜上配置的源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道，所述制造方法包括以下步骤 在硅基板的一面上形成氧化硅膜和多晶硅膜的层积膜；在所述硅基板的另一面上形成氧化硅膜；在形成于所述硅基板的另一面上的氧化硅膜上，形成源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道；去除所述硅基板的一面上的多晶硅膜；以及在所述硅基板的一面上配置栅电极。如所述的制造方法，所述多晶硅膜的厚度为1000A以上。如所述的制造方法，形成在所述硅基板的一面上的氧化硅膜的厚度为1000A以上。如所述的制造方法，在所述反应场中固定被检测物质识别分子。根据本专利技术，能够以高成品率制造具有场效应晶体管的生物传感器。附图说明图1是示意地表示本专利技术的生物传感器的结构的立体图。图2是示意地表示本专利技术的生物传感器的第一例的结构的剖面图图3是示意地表示本专利技术的生物传感器的第二例的结构的剖面图图4A 4K是本专利技术的生物传感器的制造流程。图5A 5E是形成具有障壁部的反应场的流程。标号说明10、10-1、10-2 生物传感器11娃基板12a、12b 氧化硅膜13栅电极14漏电极15源电极16通道16，多晶硅膜17电流形18层间绝缘膜20反应场21被检测物质识别分子30a、30b 多晶硅膜43栅电极50反应场51障壁部52鸟嘴60被检测物质识别分子70氮化硅膜具体实施例方式1、本专利技术的生物传感器本专利技术的生物传感器包括硅基板、配置在该硅基板上的场效应晶体管、以及反应场。在本专利技术的生物传感器中，在硅基板的两面上成膜了氧化硅膜。在形成于硅基板的一面上的氧化硅膜上配置反应场和栅电极。在形成于硅基板的另一面的氧化硅膜上配置源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道。在反应场上通常结合了能够与检测对象物选择性地结合的被检测物质识别分子。基于本专利技术的生物传感器的检测流程为向反应场提供可能含有检测对象物的样本；使样本中的检测对象物与固定在反应场的被检测物质识别分子发生反应；以及施加规定的栅极电压，并测定源极-漏极电流，由此判断样本中有无检测对象物以及测定检测对象物的量。图1是示意地表示本专利技术的生物传感器10的结构的立体图。图2是示意地表示本专利技术的第一形态的生物传感器10-1的结构的剖面图，图3是表示本专利技术的第二形态的生物传感器10-2的结构的剖面图。如图1所示，生物传感器10为在硅基板11的两面上形成有作为绝缘膜的氧化硅膜12a、12b。在形成了氧化硅膜12a的面上形成了栅电极13。栅电极13被施加参考电压Vref。栅电极13、氧化硅膜12a以及硅基板11形成金属(导体)_绝缘体-半导体 (Metal-Insulator-Semiconductor, MIS)结构。因此，栅极电压并不是直接施加到硅基板 11。但是，栅电极13的材质只要具有导电性，并不特别限定，例如是金、钼、钛、铝等金属或导电性塑料等即可。另一方面，在形成了氧化硅膜12b的面上形成了漏电极14及源电极15。漏电极 14与源电极15在氧化硅膜12b上，经由通道16电连接。优选的是，通道16由多晶硅形成。由此，氧化硅膜12b、漏电极14、源电极15以及通道16成为通常的薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)结构，因此，能够使用与制造 TFT时相同的半导体制造步骤形成氧化硅膜12b、漏电极14、源电极15以及通道16。另外，由于通道16由多晶硅形成，所以能够在半导体制造步骤中容易地选择通道 16的线路宽度W。在漏电极14与源电极15之间，经由外部配线而连接了电源Vds及电流表17。由此，通过电源Vds向漏电极14与源电极15之间施加规定的电压，并通过电流表17测定流经通道16的电流。漏电极14与源电极15之间的间隔并不特别限定，但通常在0. 5 μ m 10 μ m左右。 为了使由通道16进行的电极间的连接容易，该间隔也可进一步缩短。源电极及漏电极的形状及大小并不特别限定，根据目的而适当设定即可。图2所示的生物传感器10-1具有形成在氧化硅膜12a的面上的反应场20。反应场20是指提供测定试样(通常为溶液)的区域。反应场20上固定被检测物质识别分子21。 作为被检测物质识别分子的例子，包括抗体或酶、凝集素等蛋白质、核酸、寡糖或者多糖、或者具有这些结构的物质。通过将被检测物质识别分子固定在反应区域内，能够特别地检测出特定的蛋白质或化学物质等。反应场20和栅电极13优选配置在氧化硅膜12a、12b中的同一氧化硅膜上，特别优选的是，将反应场20和栅电极13配置在与配置了漏电极14和源电极15的面相反的面的氧化硅膜(图2的情况下为氧化硅膜12a)上。此外，反应场20与栅电极13优选形成在同一氧化硅膜1 上的尽可能近的位置上。例如，可以在反应场20的上侧配置栅电极13， 也可以在反应场20的周围形成栅电极13。这样，能够增大对提供给反应场20的被检测物的浓度变化等的、通道16中的电压变化，因此能够提高测定灵敏度。在图2中，配置了反应场20的区域的氧化硅膜12a的厚度是恒定的，但配置了反应场20的区域的氧化硅膜的厚度也可以比其周围的氧化硅膜的厚度薄。即，反应场20优选位于凹部的内部。由此，不仅能够将试样溶液高效率地限制在反应场20内，而且也能够使从栅电极13向基板面方向泄漏的电力线(line ofelectric force)更高效率地穿过反应场20。另外，即使在氧化硅膜1 上设置包围反应场20的障壁，也能够高效率地将试样溶液限制在反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种生物传感器的制造方法，该生物传感器包括：硅基板、形成在所述硅基板的一面上的氧化硅膜、在形成于所述硅基板的一面上的氧化硅膜上配置的反应场及栅电极、形成在所述硅基板的另一面上的氧化硅膜、以及在形成于所述另一面上的氧化硅膜上配置的源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道，所述生物传感器的制造方法包括以下步骤：在硅基板的一面上形成氧化硅膜和多晶硅膜的层积膜；在所述硅基板的另一面上形成氧化硅膜；在形成于所述硅基板的另一面上的氧化硅膜上，形成源电极及漏电极和用于连接源电极与漏电极的通道；去除所述硅基板的一面上的多晶硅膜；以及在所述硅基板的一面上配置栅电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菊地洋明，山林智明，高桥理，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP