專利名稱：制造半導(dǎo)體傳感器裝置的方法和半導(dǎo)體傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造感測物質(zhì)的半導(dǎo)體傳感器裝置的方法，該半導(dǎo)體 傳感器裝置包括多個(gè)相互平行的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域，其形成于半導(dǎo)體主體的 表面上并在第一端連接到第一導(dǎo)電連接區(qū)域，在第二端連接到第二導(dǎo)電連 接區(qū)域，包括待感測物質(zhì)的流體(=液體或氣體)能夠在臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域之 間流動(dòng)，待感測的物質(zhì)能夠影響多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的電特性，其中，在 半導(dǎo)體主體的表面形成第一連接區(qū)域，并形成多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域，其第 一端連接到所述第一連接區(qū)域，隨后形成連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域 的第二端的第二連接區(qū)域。本發(fā)明還涉及一種半導(dǎo)體傳感器裝置。
背景技術(shù)：
這種方法非常適于制造用于檢測化學(xué)和/或生化物質(zhì)的傳感器裝置。在 后一種情況下，例如可以將其用于以高靈敏度和可復(fù)現(xiàn)性檢測抗原/抗體結(jié) 合、生物分子和其他物質(zhì)，于是可以將其有利地用在基因分析、疾病診斷 等中。此外，例如通過向?qū)щ娦赃@樣變化的納米線中引入帶電物質(zhì)，也可 能檢測更簡單的分子，例如在液體中易揮發(fā)或溶解的化學(xué)物質(zhì)。這里，對
于納米線而言，主體的至少一個(gè)橫向尺度通常在l和100mn之間，特別地， 在10和50nm之間。優(yōu)選地，納米線在兩個(gè)橫向方向上的尺度都在所述范 圍內(nèi)。將多個(gè)納米線用于臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域能夠制造出靈敏度非常高的傳感 器。在此還要指出，接觸半導(dǎo)體中極小的尺度在半導(dǎo)體工藝中是非常有挑 戰(zhàn)性的技術(shù)。然而，雖然期望該臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域具體而言包括納米線，但 本發(fā)明也適用于具有其他尺度的其他臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域。臺(tái)形區(qū)域表示該區(qū) 域在半導(dǎo)體主體的表面上形成突起。
從2004年12月16日以公開號(hào)WO 2004/109815公開的PCT (=專利合 作條約)專利申請可以了解開篇中提到的方法。在該文獻(xiàn)中，為了獲得傳 感器裝置，在襯底上設(shè)置若干包括單晶納米線的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域。提及各種作為制造納米線的材料的材料，例如氧化鋅、氧化鈦、硅和ni-v族半 導(dǎo)體材料。在生長納米線之后，在納米線的上表面上選擇性地沉積像金那 樣的金屬。通過這種方式，與納米線的上表面建立肖特基接觸或歐姆接觸。 接下來利用例如包括很多導(dǎo)電片狀物的結(jié)構(gòu)物覆蓋納米線的金屬化上表 面。要了解用作化學(xué)或生化傳感器的傳感器裝置的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的更多細(xì)節(jié)，
也請參見2005年6月15日以公開號(hào)W0 2005/054869公開的PCT (=專利合 作條約)專利申請。在圖2a中形成Au/Ti歐姆電極，通過蒸鍍技術(shù)并加熱 到大約300'C—分鐘使其在ZnO納米柱的端部上形成水平板，以獲得包括垂 直設(shè)置于襯底上的ZnO納米柱的生物傳感器。
這種方法的缺點(diǎn)是不太適于批量生產(chǎn)包括傳感器的半導(dǎo)體裝置。此外， 在納米線頂部上安裝導(dǎo)電片狀物時(shí)容易損傷納米線。這降低了成品率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是避免上述缺點(diǎn)，并提供一種方法，該方法適于 大規(guī)模生產(chǎn)半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝髯包括具有多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域、具 體而言為納米線的傳感器，且該方法實(shí)現(xiàn)了高成品率。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，開篇所述類型的方法特征在于，在形成多個(gè)臺(tái)形半
導(dǎo)體區(qū)域之后，利用填充材料填充這些區(qū)域之間的露出空間，能夠相對于 多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域和半導(dǎo)體傳感器裝置的其他邊界部分的材料選擇性地
去除該填充材料，接下來在所得到的結(jié)構(gòu)上沉積導(dǎo)電層，由該導(dǎo)電層形成 第二連接區(qū)域，之后通過選擇性方式來去除該填充材料，由此再次騰出多 個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域之間的空間。由于臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域嵌入填充材料中，因 此在接下來形成與該區(qū)域的接觸期間它們受到保護(hù)，從而不會(huì)被損壞。此 外，由于可以在基本平坦的表面上形成接觸，因此可以使用很多工業(yè)技術(shù) 通過(例如)氣相沉積、濺射等沉積導(dǎo)電層，從而形成接觸。由于存在填 充材料，因此在開始沉積時(shí)不存在接觸材料會(huì)到達(dá)臺(tái)區(qū)域之間的危險(xiǎn)。在 稍后階段，通過所沉積導(dǎo)電層的厚度和硬度來防止這點(diǎn)。于是，在形成接 觸期間無需使用片狀物，也無需使用任何金屬的選擇性沉積。盡管如此， 如果希望進(jìn)行選擇性沉積，材料和/或工藝的選擇范圍似乎更大，因?yàn)樘畛?材料的性質(zhì)在這方面提供了一些自由度。最后，可以通過簡單的方式，例
6如通過選擇性蝕刻工藝來完全除去填充材料。于是，根據(jù)本發(fā)明的工藝非 常適于大規(guī)模的工藝制造過程，且能夠以高成品率獲得所得到的傳感器裝 置。
優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在沉積所述導(dǎo)電層之前，通過選擇性蝕刻去 除所述填充材料的上部，由此露出所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的上部。通過 這種方式，可以使上方接觸的金屬化部相對于臺(tái)區(qū)或納米線呈交叉指形。 這有助于保護(hù)納米線使其不受損傷力影響。此外，可以降低臺(tái)上側(cè)的接觸 電阻。
在較好實(shí)施例中，幾乎完全去除所述填充材料，并用與所述填充材料 不同的另一填充材料填充所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域之間的空間。通過這種 方式，可以將臺(tái)或納米線的底部嵌入加強(qiáng)層中。所述層可以是導(dǎo)電的或絕 緣的。如果臺(tái)或納米線形成于(半)導(dǎo)電襯底上且如果可以將導(dǎo)電介質(zhì)用 于承載待由傳感器裝置檢測的化合物或物質(zhì)的流體，那么優(yōu)選是后者。如 前面所述，現(xiàn)在另一填充材料充當(dāng)著填充材料。于是，又能夠也相對于在 其上沉積另一填充材料的填充材料選擇性蝕刻該另一填充材料。同樣，在 沉積所述導(dǎo)電層之前，通過蝕刻去除所述另一填充材料的上部，由此露出
(make free)所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的上部。這再次實(shí)現(xiàn)了上方接觸的 叉指狀結(jié)構(gòu)。 '
優(yōu)選地，選擇絕緣材料用于所述填充材料或所述另一填充材料的材料。 除前述優(yōu)點(diǎn)之外，可以容易地沉積和蝕刻這些材料。此外，如果不完全去 除它們，它們也不會(huì)干擾電流路徑。適當(dāng)?shù)牟牧蠟槎趸韬偷?不 論使用順序如何)，可以通過(例如)氫氟酸和熱磷酸的稀釋溶液來選擇性 地蝕刻它們。
在所述填充材料或所述另一填充材料的優(yōu)選實(shí)施例中，使用通過旋涂 沉積的聚合物。這意味著該(另一)填充材料是以廉價(jià)且快速的方式沉積 的。
在另一變型中，例如通過CVD工藝，繼之以CMP (二化學(xué)機(jī)械拋光)步 驟以露出納米線的上表面，從而用一層填充材料完全掩埋納米線。
優(yōu)選地，通過濕法蝕刻選擇性蝕刻所述填充材料或所述另一填充材料 的材料。盡管干法蝕刻是可行的，但濕法蝕刻具有在臺(tái)或納米線的"林子"之間蝕刻簡單且容易的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@種蝕刻劑容易發(fā)生鉆蝕。
為了最后完全去除填充材料，在有機(jī)物質(zhì)作為填充材料的情況下，具 體而言可以利用氧或另一種反應(yīng)成分來使用干法蝕刻。在這種情況下，例
如，在使用像PMMA (=聚甲基丙烯酸甲酯)的材料時(shí)，還可以考慮熱處理來 完全去除填充材料。在這些變型中，可以避免可能會(huì)損傷納米線的毛細(xì)力。
為了防止損傷臺(tái)或納米線，優(yōu)選以如下方式執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法
在對填充材料或另一填充材料進(jìn)行濕法蝕刻之后，減小接下來的干燥步驟 期間多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域之間的空間中的毛細(xì)力。通過在所述蝕刻步驟和 所述干燥步驟之間引入利用低表面張力的液體的沖洗步驟可以減小干燥期 間的毛細(xì)力。這種液體例如可以基于酒精。在另一種吸引人的變型中，利 用超臨界二氧化碳干燥減小干燥期間的毛細(xì)力。
優(yōu)選地，選擇納米線用于所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域?？梢酝ㄟ^例如VLS (=蒸汽液體固體)生長技術(shù)，在較小面積上以非常大的數(shù)量來容易地形成 這種納米線。典型地，可以在O. 1和10um之間選擇相鄰納米線之間的距 離，優(yōu)選大約為l陶，而它們的長度例如在1和10um之間。通過這種方式， 可以獲得在1畫X lmm的正方形接觸面積上具有例如大約106根納米線的傳 感器，這意味著與包括單個(gè)納米線的傳感器相比靈敏度增大了同樣倍數(shù)。
優(yōu)選通過設(shè)置納米線，使得攜帶待檢測的物質(zhì)的介質(zhì)必需蜿蜒通過納 米線的林子?？梢赃x擇所述林子的長度方向使其小于寬度。通過這種方式， 通過傳感器的介質(zhì)可以面對較低的流動(dòng)阻力。優(yōu)選地，納米線是常閉型的 或形成諸如FET 。場效應(yīng)晶體管)的具有這種特性的裝置的一部分。待檢 測的物質(zhì)將通過例如在它們被吸附到納米線的表面上之后向納米線中引入 電荷來改變導(dǎo)電性。由于納米線的表面-體積比大，因此通過這種方式可以 獲得非常高的信噪比。然而，其他檢測方式也是可能的，例如，待檢測的 物質(zhì)可以在(半)絕緣或半導(dǎo)電的納米線的表面上形成導(dǎo)電層。
本發(fā)明包括通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的半導(dǎo)體傳感器裝置。后一種 裝置可以形成于或附著于另一 (結(jié)構(gòu)化)襯底上。后者或組合裝置的構(gòu)造 使得能夠容易地將輸送帶有待檢測的物質(zhì)/化合物的介質(zhì)/流體的管路連接 到該裝置?？梢詫⑦@種構(gòu)造的制造較容易地與根據(jù)本發(fā)明的方法相結(jié)合。
最后，本發(fā)明包括一種用于感測物質(zhì)的半導(dǎo)體傳感器裝置，所述半導(dǎo)體傳感器裝置包括多個(gè)相互平行的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域，所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域 形成于半導(dǎo)體主體的表面上且第一端連接到第一導(dǎo)電連接區(qū)域而第二端連 接到第二導(dǎo)電連接區(qū)域，同時(shí)包括待感測的物質(zhì)的流體可以在所述臺(tái)形半 導(dǎo)體區(qū)域之間流動(dòng)，且待感測的所述物質(zhì)可以影響所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū) 域的電性能，其中在所述半導(dǎo)體主體的表面上形成第一連接區(qū)域并形成以 第一端連接到所述第一連接區(qū)域上的多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域，并形成第二連 接區(qū)域，其在所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的第二端連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo) 體區(qū)域上且連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)壁的一部分上。當(dāng)?shù)诙B 接區(qū)域與多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)壁的一部分電接觸時(shí)，接觸面積比僅接 觸第二頂端時(shí)大得多。較大的接觸面積有利于降低接觸電阻(與接觸面積 成反比)并減小接觸電阻的擴(kuò)展。因?yàn)樯飩鞲衅鞅仨毞浅ｌ`敏，所以非 常重要的是，接觸部具有良好的歐姆特性，接觸電阻值具有非常小的擴(kuò)展。 較大的接觸面積改善了多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域的機(jī)械穩(wěn)定性。
參考下文所述的將結(jié)合附圖閱讀的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面 將變得明了且得到清楚說明。


圖1到4為在利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造半導(dǎo)體傳感器裝置的過程中 各階段中的該半導(dǎo)體傳感器裝置的截面圖；以及
圖5為在利用根據(jù)本發(fā)明的另一方法制造另一半導(dǎo)體傳感器裝置期間 的相關(guān)階段中的該另一半導(dǎo)體傳感器裝置的截面圖。
附圖為示意性的且未按比例繪制，為了更加清楚顯著放大了厚度方向 上的尺度。在各圖中一般為對應(yīng)部分賦予相同的附圖標(biāo)記和相同的陰影表 示。
具體實(shí)施例方式
圖1到4為在利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造半導(dǎo)體傳感器裝置的過程中 的各階段的該半導(dǎo)體傳感器裝置的截面圖。在圖1之前的階段中，待制造 的該半導(dǎo)體傳感器裝置IO可以已經(jīng)含有需要的各種元件或組件。這種元件 或組件未在圖中示出。在制造裝置10的第一相關(guān)步驟中(參見圖1)，為形成硅半導(dǎo)體主體 11的硅襯底2提供臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域1，在此為多個(gè)包括硅的納米線l。區(qū)域 1可以是弱P摻雜的，而上部和下部為n型摻雜的?？梢杂帽⊙趸飳?，例 如通過氧化形成的氧化物層覆蓋區(qū)域1的表面。通過這種方式，區(qū)域1可 以起到常閉型叩n FET的功能，而待檢測的物質(zhì)可以在被吸收到區(qū)域1表 面上之后向區(qū)域l中引入導(dǎo)電n型溝道。例如，可以通過光刻和蝕刻均勻 沉積的層來形成線l，但也可以通過例如如R.S. Wagner和W.C. Ellis的 文章"Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth"所述 的選擇性沉積來形成線1，該文已經(jīng)在1964年3月1日的Applied Physics Letters, vol. 4， no. 5， pp89-90上發(fā)表。在該范例中，柱1的高度大約為 500nm，其直徑大約為50nm。
接下來(參見圖2)為包括絕緣材料的較厚層4。層4可以包括通過旋 涂沉積的聚合物(例如(光致)抗蝕劑)或可以利用CVD (=化學(xué)氣相沉積)、 以TE0S (=四乙基原硅酸鹽)作為源材料來保形地沉積的像二氧化硅那樣的 材料。利用HDP (=高密度等離子體)沉積工藝非保形地沉積二氧化硅也是 可能的。在該范例中，利用旋涂沉積抗蝕劑層4。然后通過蝕刻步驟去除所 述層的上部4A。在變型中，可以利用填充材料完全掩埋納米線1，并在蝕 刻步驟之前使用CMP (=化學(xué)機(jī)械拋光)來去除填充材料的上方區(qū)域4A，由 此露出鈉米線1的上部，例如形成高度為10-20nm的露出部分?？梢岳?已知的蝕刻速率按照時(shí)間執(zhí)行蝕刻。
接下來(參見圖3)在該結(jié)構(gòu)上沉積60nm厚的諸如金屬的導(dǎo)電材料層 3。利用例如氣相沉積或?yàn)R射作為沉積技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目的。通過這種方式， 導(dǎo)電層3還包圍納米線1的上部，從而改善了它們的附著和結(jié)構(gòu)的硬度。 可以以這種方式持續(xù)進(jìn)行沉積，從而完全去除兩個(gè)相鄰納米線1之間的所 有空腔，后者未在圖中示出。可以選擇金屬3來形成與納米線的半導(dǎo)體材 料的良好歐姆接觸。如果希望或需要，如果填充材料熱穩(wěn)定了，在該階段， 或者如果不是這樣則在稍后階段，可以使用加熱步驟來形成或改善接觸。
接下來(參見圖4)，利用選擇性蝕刻去除填充材料的層4。如果將抗 蝕劑用作填充材料，就可以使用市場上可買到的去除劑。對于無機(jī)填充材 料還可以使用濕法蝕刻。接下來，為裝置10提供用于向傳感器裝置中引入
10流體20的設(shè)備，流體20包括待由傳感器裝置10檢測的物質(zhì)或化合物。然 而未在圖中示出這種設(shè)備。還可以將裝置IO并入包括這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)中， 或者可以將其制造與裝置10的制造集成到一起?？梢詾榻佑|納米線1的兩 個(gè)接觸區(qū)域3， 2提供可以連接到電流測量裝置的接觸線30或執(zhí)行該功能 的導(dǎo)體圖案，后者未在圖中示出。優(yōu)逸地，這種電流測量裝置是可以事先 利用半導(dǎo)體技術(shù)形成在半導(dǎo)體主體11中的小電路。
在蝕刻填充材料4之后，利用像酒精那樣的低表面張力液體執(zhí)行沖洗 步驟。不過優(yōu)選地，利用超臨界C02干燥來干燥該結(jié)構(gòu)。例如，可以通過像 Bal-Tec CPD臨界點(diǎn)干燥機(jī)的設(shè)備來執(zhí)行該步驟。
圖5為在利用根據(jù)本發(fā)明的另一方法制造另一半導(dǎo)體傳感器裝置期間 的相關(guān)階段的該另一半導(dǎo)體傳感器裝置的截面圖。傳感器的構(gòu)造及其制造 與第一范例中上文所述大致相同，在此參考其內(nèi)容。差異在于在半導(dǎo)體襯 底2頂部上以及相鄰納米線1的底部之間存在絕緣層14。這種層14可以包 括二氧化硅，并且對于這種材料可以如上所述進(jìn)行沉積。在其頂部，如前 一范例中那樣通過旋涂再次沉積例如包括抗蝕劑的(另一)填充材料。也 可以相對于絕緣層14容易地選擇性地去除這種抗蝕劑。層14不僅形成了 納米線1與襯底2的更牢固附著，而且防止了在導(dǎo)電流體，尤其是攜帶待 檢測的物質(zhì)/化合物的導(dǎo)電流體20的情況下上下接觸部2、 3之間短路。
顯然，本發(fā)明不限于這里所述的范例，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以做出各種變化和修改。
例如，要指出的是，本發(fā)明不僅適用于制造包括很多納米線的傳感器， 而且少量這種線，直至甚至一根納米線也是可行的選擇。每個(gè)納米線區(qū)域 可以用于單個(gè)裝置(的一部分)的部分，但也可以使用形成單個(gè)裝置一部 分或裝置的單個(gè)區(qū)域的多個(gè)納米線。于是，例如可以在形成半導(dǎo)電納米線 之前和之后，均勻地形成導(dǎo)電半導(dǎo)體層(例如n型)。通過這種方式，如果 希望的話，可以避免生長納米線期間的摻雜步驟。
此外，要指出的是對于各個(gè)步驟而言各種修改都是可能的。例如，可 以選擇其他沉積技術(shù)而不是范例中使用的那些技術(shù)。對于所選的材料，情 況也是一樣的。于是，(另一)填充材料例如由氮化硅或其他電介質(zhì)制成。
ii
權(quán)利要求
1、一種制造用于感測物質(zhì)的半導(dǎo)體傳感器裝置(10)的方法，所述半導(dǎo)體傳感器裝置包括多個(gè)相互平行的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)形成于半導(dǎo)體主體(11)的表面上并在第一端連接到第一導(dǎo)電連接區(qū)域(2)且在第二端連接到第二導(dǎo)電連接區(qū)域(3)，同時(shí)包括待感測的物質(zhì)的流體能夠在所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之間流動(dòng)，且待感測的所述物質(zhì)能夠影響所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的電特性，其中在所述半導(dǎo)體主體(11)的表面形成第一連接區(qū)域(2)并形成第一端連接到所述第一連接區(qū)域(2)的所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，接下來形成在所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的第二端連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的所述第二連接區(qū)域(3)，其特征在于在形成所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之后，用能夠相對于所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)和所述半導(dǎo)體傳感器裝置(10)的其他邊界部分的材料選擇性去除的填充材料(4)來填充這些區(qū)域(1)之間的露出空間，接下來在所得到的結(jié)構(gòu)上沉積導(dǎo)電層(30)，由該導(dǎo)電層(30)形成所述第二連接區(qū)域(3)，之后以選擇性方式去除所述填充材料(4)，由此使所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之間的空間再次露出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在沉積所述導(dǎo)電層(30) 之前，通過選擇性蝕刻去除所述填充材料(4)的上部(4A)，由此使所述 多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)電區(qū)域(1)的上部露出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于幾乎完全去除所述填充材 料(4)，并用與所述填充材料不同的另一填充材料填充所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo) 體區(qū)域(1)之間的空間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在沉積所述導(dǎo)電層(30) 之前，通過蝕刻去除所述另一填充材料的上部，由此使所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo) 體區(qū)域(1)的上部露出。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于選擇絕緣材 料用于所述填充材料或所述另一填充材料的材料(4)。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將通過旋涂 沉積的聚合物用于所述填充材料(4)或所述另一填充材料的材料。
7、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過濕法蝕 刻選擇性地蝕刻所述填充材料(4)或所述另一填充材料的材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在蝕刻填充材料(4)或 所述另一填充材料之后，在接下來的干燥步驟中減小所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體 區(qū)域(1)之間的空間中的毛細(xì)力。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于通過在所述蝕刻步驟和所 述干燥步驟之間引入利用具有低表面張力的液體的沖洗步驟來減小干燥期 間的毛細(xì)力。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于利用超臨界二氧化碳干 燥來減小干燥期間的毛細(xì)力。 .
11、 根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將有機(jī) 物質(zhì)用于所述填充材料(4)或所述另一填充材料的材料，通過利用氧或另 一反應(yīng)成分的干法蝕刻選擇性地去除該有機(jī)物質(zhì)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將有機(jī) 物質(zhì)用于所述填充材料(4)或所述另一填充材料的材料，并且通過熱處理 以選擇性方式去除所述(另一)填充材料(4)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在形成所述多個(gè)臺(tái)形半 導(dǎo)體區(qū)域(1)之后，通過利用一層所述填充材料(4)完全掩埋所述區(qū)域(1)并隨后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光步驟以使所述區(qū)域(1)的上表面露出，從而用所述填充材料(4)填充這些區(qū)域(1)之間的露出空間。
14、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于選擇納米 線(1)用于所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)。
15、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于選擇納米 線(1)用于所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)。
16、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將所述臺(tái) 形半導(dǎo)體區(qū)域形成為常閉元件或諸如常閉型晶體管的有源元件的一部分。
17、 一種用于感測物質(zhì)的半導(dǎo)體傳感器裝置(10)，所述半導(dǎo)體傳感器 裝置包括多個(gè)相互平行的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1) 形成于半導(dǎo)體主體(11)的表面上并在第一端連接到第一導(dǎo)電連接區(qū)域(2) 且在第二端連接到第二導(dǎo)電連接區(qū)域(3)，同時(shí)包括待感測的物質(zhì)的流體 能夠在所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之間流動(dòng)，且待感測的所述物質(zhì)能夠影響 所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的電特性，其中在所述半導(dǎo)體主體(11) 的表面形成第一連接區(qū)域(2)并形成第一端連接到所述第一連接區(qū)域(2) 的多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，且將所述第二連接區(qū)域(3)形成為在所述多 個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的第二端連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)以 及連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的側(cè)壁的一部分。
全文摘要
一種制造用于感測物質(zhì)的半導(dǎo)體傳感器裝置(10)的方法，所述半導(dǎo)體傳感器裝置包括多個(gè)相互平行的臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)形成于半導(dǎo)體主體(11)的表面上并在第一端連接到第一導(dǎo)電連接區(qū)域(2)且在第二端連接到第二導(dǎo)電連接區(qū)域(3)，同時(shí)包括待感測的物質(zhì)的氣體或液體能夠在所述臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之間流動(dòng)，且待感測的所述物質(zhì)能夠影響所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的電特性，其中在所述半導(dǎo)體主體(11)的表面形成第一連接區(qū)域(2)并形成第一端連接到所述第一連接區(qū)域(2)的多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)，接下來形成在所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的第二端連接到所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)的第二連接區(qū)域(3)。根據(jù)本發(fā)明，在形成所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之后，用能夠相對于所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)和所述半導(dǎo)體傳感器裝置(10)的其他邊界部分的材料選擇性地去除的填充材料(4)來填充這些區(qū)域(1)之間的露出空間，接下來在所得到的結(jié)構(gòu)上沉積導(dǎo)電層(30)，由該導(dǎo)電層(30)形成所述第二連接區(qū)域(3)，之后以選擇性方式去除所述填充材料(4)，由此使所述多個(gè)臺(tái)形半導(dǎo)體區(qū)域(1)之間的空間再次露出。通過這種方式，利用容易在工業(yè)規(guī)模上應(yīng)用的方法制造傳感器裝置(10)，并獲得高成品率。
文檔編號(hào)G01N27/12GK101506648SQ200780031465
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者A·L·魯斯特, E·P·A·M·巴克斯, O·文恩尼克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司