JPH0933481A - 光走査型ポテンショメトリックセンサ - Google Patents
光走査型ポテンショメトリックセンサInfo
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- JPH0933481A JPH0933481A JP7207889A JP20788995A JPH0933481A JP H0933481 A JPH0933481 A JP H0933481A JP 7207889 A JP7207889 A JP 7207889A JP 20788995 A JP20788995 A JP 20788995A JP H0933481 A JPH0933481 A JP H0933481A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置分解能に優れかつ所定の機械的な強度を
有する光走査型ポテンショメトリックセンサを提供する
こと。 【解決手段】 半導体基板の一方の面に物質に応答する
センシング部６を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光Ｌを照射して光電流を信号として取り出す光
走査型ポテンショメトリックセンサにおいて、前記半導
体基板として、ＳＯＩ基板４Ａを用いた。
有する光走査型ポテンショメトリックセンサを提供する
こと。 【解決手段】 半導体基板の一方の面に物質に応答する
センシング部６を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光Ｌを照射して光電流を信号として取り出す光
走査型ポテンショメトリックセンサにおいて、前記半導
体基板として、ＳＯＩ基板４Ａを用いた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板の一方の
面に物質に応答するセンシング部を形成し、前記半導体
基板の他方の面にプローブ光を照射して光電流を信号と
して取り出す光走査型ポテンショメトリックセンサに関
する。
面に物質に応答するセンシング部を形成し、前記半導体
基板の他方の面にプローブ光を照射して光電流を信号と
して取り出す光走査型ポテンショメトリックセンサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば微生物の活動で変化する化学物質
は、光走査型ポテンショメトリックセンサを用いて測定
される。この光走査型ポテンショメトリックセンサは、
近年、液体中あるいは物質中にしみこんだ液体中に溶存
している物質のｐＨを二次元的に測定するため開発され
たものであり、このようなセンサは、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７（以下、文献という）に記載さ
れているように、半導体基板の一方の面に物質に応答す
るセンシング部を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光を照射し、そのとき半導体基板中に誘発され
た光電流を信号として取り出すことにより測定を行うこ
とができる。
は、光走査型ポテンショメトリックセンサを用いて測定
される。この光走査型ポテンショメトリックセンサは、
近年、液体中あるいは物質中にしみこんだ液体中に溶存
している物質のｐＨを二次元的に測定するため開発され
たものであり、このようなセンサは、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７（以下、文献という）に記載さ
れているように、半導体基板の一方の面に物質に応答す
るセンシング部を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光を照射し、そのとき半導体基板中に誘発され
た光電流を信号として取り出すことにより測定を行うこ
とができる。
【０００３】前記光走査型ポテンショメトリックセンサ
のセンシング部を直接計測したい対象物質に挿入したり
接触させることによって溶存物質の濃度分布を測定す
る。得られたデータはコンピュータ処理により、二次元
または三次元の濃度分布画像として出力される。ある時
間での濃度分布のみならず、その変化の様子をリアルタ
イムに追跡することができる。リアルタイムに得られた
画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによって得られた電磁
波画像と容易に比較できる。
のセンシング部を直接計測したい対象物質に挿入したり
接触させることによって溶存物質の濃度分布を測定す
る。得られたデータはコンピュータ処理により、二次元
または三次元の濃度分布画像として出力される。ある時
間での濃度分布のみならず、その変化の様子をリアルタ
イムに追跡することができる。リアルタイムに得られた
画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによって得られた電磁
波画像と容易に比較できる。
【０００４】なお、本願出願人は、上記ｐＨなどのポテ
ンショメトリックの二次元分布を測定するのに用いる装
置を、「光走査型デバイス」として平成７年２月４日付
けにて特許出願しており（特願平７−３９１１４号）、
また、溶存物質の濃度分布を測定する方法を、「溶存物
質の濃度分布計測方法」として平成７年３月２２日付け
にて特許出願している（特願平７−９０３１０号）。
ンショメトリックの二次元分布を測定するのに用いる装
置を、「光走査型デバイス」として平成７年２月４日付
けにて特許出願しており（特願平７−３９１１４号）、
また、溶存物質の濃度分布を測定する方法を、「溶存物
質の濃度分布計測方法」として平成７年３月２２日付け
にて特許出願している（特願平７−９０３１０号）。
【０００５】ところで、上記光走査型ポテンショメトリ
ックセンサの位置分解能を向上させるには、前記文献に
記載されているように、光電流が発生する半導体基板の
厚みを小さく、すなわち、薄くする必要があるが、従来
の光走査型ポテンショメトリックセンサにおいては、前
記半導体基板としてシリコン基板をエッチングして用い
るのが一般的であった。
ックセンサの位置分解能を向上させるには、前記文献に
記載されているように、光電流が発生する半導体基板の
厚みを小さく、すなわち、薄くする必要があるが、従来
の光走査型ポテンショメトリックセンサにおいては、前
記半導体基板としてシリコン基板をエッチングして用い
るのが一般的であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記半
導体基板としてのシリコン基板の厚みを小さく（薄く）
すると、それだけその機械的強度が小さくなるととも
に、安定に保持することも困難となる。
導体基板としてのシリコン基板の厚みを小さく（薄く）
すると、それだけその機械的強度が小さくなるととも
に、安定に保持することも困難となる。
【０００７】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、位置分解能に優れかつ所定の機械的な強度を
有する光走査型ポテンショメトリックセンサを提供する
ことを目的としている。
たもので、位置分解能に優れかつ所定の機械的な強度を
有する光走査型ポテンショメトリックセンサを提供する
ことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、半導体基板の一方の面に物質に応答す
るセンシング部を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光を照射して光電流を信号として取り出す光走
査型ポテンショメトリックセンサにおいて、前記半導体
基板として、ＳＯＩ基板を用いたことを特徴としてい
る。ここで、ＳＯＩとは、Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒのことである。
め、この発明は、半導体基板の一方の面に物質に応答す
るセンシング部を形成し、前記半導体基板の他方の面に
プローブ光を照射して光電流を信号として取り出す光走
査型ポテンショメトリックセンサにおいて、前記半導体
基板として、ＳＯＩ基板を用いたことを特徴としてい
る。ここで、ＳＯＩとは、Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎ
ｓｕｌａｔｏｒのことである。
【０００９】前記ＳＯＩ基板としては、２枚のシリコン
基板を直接接合し、一方のシリコン基板を研磨して数マ
イクロメートル（μｍ）以下となるようにした貼り合わ
せＳＯＩ基板や、シリコン基板とガラス基板とを陽極接
合し、シリコン基板を研磨して数μｍ以下となるように
した貼り合わせＳＯＩや、サファイア基板の上にシリコ
ン層を堆積させたＳＯＳ基板や、シリコン基板中に酸素
イオンを注入することにより酸化物層を形成したＳＩＭ
ＯＸ基板などを用いることができる。ここで、ＳＯＳと
は、Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｓａｐｈｉｒｅのことであ
り、ＳＩＭＯＸとは、Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉ
ｎｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｚｅｎのことである。
基板を直接接合し、一方のシリコン基板を研磨して数マ
イクロメートル（μｍ）以下となるようにした貼り合わ
せＳＯＩ基板や、シリコン基板とガラス基板とを陽極接
合し、シリコン基板を研磨して数μｍ以下となるように
した貼り合わせＳＯＩや、サファイア基板の上にシリコ
ン層を堆積させたＳＯＳ基板や、シリコン基板中に酸素
イオンを注入することにより酸化物層を形成したＳＩＭ
ＯＸ基板などを用いることができる。ここで、ＳＯＳと
は、Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｓａｐｈｉｒｅのことであ
り、ＳＩＭＯＸとは、Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉ
ｎｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｚｅｎのことである。
【００１０】
【作用】この発明の光走査型ポテンショメトリックセン
サにおいては、光電流が発生する半導体層をＳＯＩ基板
によって形成しているので、半導体層を薄くしても機械
的強度が大きく、しかも半導体層を従来より薄くできる
ので、位置分解能が向上する。
サにおいては、光電流が発生する半導体層をＳＯＩ基板
によって形成しているので、半導体層を薄くしても機械
的強度が大きく、しかも半導体層を従来より薄くできる
ので、位置分解能が向上する。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の詳細を、図を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１２】まず、第１実施例を、図１〜図３を参照し
ながら説明する。第１実施例では、ＳＯＩ基板として、
貼り合わせＳＯＩ基板を用いている。
ながら説明する。第１実施例では、ＳＯＩ基板として、
貼り合わせＳＯＩ基板を用いている。
【００１３】ボンドウェハとして、例えば厚み５００μ
ｍの機械的強度の大きいシリコン基板１を用意する〔図
２（Ａ）参照〕。
ｍの機械的強度の大きいシリコン基板１を用意する〔図
２（Ａ）参照〕。
【００１４】前記シリコン基板１を、例えば１０００℃
で熱酸化して、その全面に厚さ１００ナノメートル（ｎ
ｍ）程度の酸化膜（ＳｉＯ2 層）２を形成する〔図２
（Ｂ）参照〕。
で熱酸化して、その全面に厚さ１００ナノメートル（ｎ
ｍ）程度の酸化膜（ＳｉＯ2 層）２を形成する〔図２
（Ｂ）参照〕。
【００１５】ベースウェハとして，別の例えば厚み５０
０μｍの機械的強度の大きいシリコン基板３を用意し、
これに前記酸化膜２を形成したボンドウェハ１を密着さ
せる〔図２（Ｃ）参照〕。
０μｍの機械的強度の大きいシリコン基板３を用意し、
これに前記酸化膜２を形成したボンドウェハ１を密着さ
せる〔図２（Ｃ）参照〕。
【００１６】前記密着させたウェハ１，３を、その状態
で適宜の温度（例えば１０００℃）で加熱することによ
り、酸化膜２を介して直接接合された基板４が形成され
る〔図１（Ｄ）参照〕。
で適宜の温度（例えば１０００℃）で加熱することによ
り、酸化膜２を介して直接接合された基板４が形成され
る〔図１（Ｄ）参照〕。
【００１７】前記基板４のうち、ボンドウェハ１の面を
平面研削および研磨し、ボンドウェハ１の厚みを１〜２
μｍ程度にすることにより、活性層１Ａが形成される
〔図２（Ｅ）参照〕。
平面研削および研磨し、ボンドウェハ１の厚みを１〜２
μｍ程度にすることにより、活性層１Ａが形成される
〔図２（Ｅ）参照〕。
【００１８】上述のようにして、活性層１Ａの厚みが１
〜２μｍ程度の貼り合わせＳＯＩ基板４Ａが形成される
〔図３（Ａ）参照〕。なお、この図３（Ａ）は、前記図
２（Ｅ）と実質的に同じである。
〜２μｍ程度の貼り合わせＳＯＩ基板４Ａが形成される
〔図３（Ａ）参照〕。なお、この図３（Ａ）は、前記図
２（Ｅ）と実質的に同じである。
【００１９】前記貼り合わせ基板４Ａの活性層１Ａに適
宜のマスクを施してエッチングを行い、活性層１Ａの一
部を残す〔図３（Ｂ）参照〕。なお、符号５はエッチン
グ部分を示す。
宜のマスクを施してエッチングを行い、活性層１Ａの一
部を残す〔図３（Ｂ）参照〕。なお、符号５はエッチン
グ部分を示す。
【００２０】前記貼り合わせ基板４Ａのエッチングを施
した活性層１Ａの全面を、例えば１０００℃で熱酸化し
て、その表面全体に厚さ５０ｎｍ程度の酸化膜（ＳｉＯ
2 層）２’を形成する〔図３（Ｃ）参照〕。
した活性層１Ａの全面を、例えば１０００℃で熱酸化し
て、その表面全体に厚さ５０ｎｍ程度の酸化膜（ＳｉＯ
2 層）２’を形成する〔図３（Ｃ）参照〕。
【００２１】前記貼り合わせ基板４Ａの酸化膜２，２’
全面を、公知の減圧ＣＶＤの手法によって適宜厚さ（例
えば８０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 （窒化珪素）膜６で覆い、
水素イオンに応答するセンシング部とする〔図３（Ｄ）
参照〕。
全面を、公知の減圧ＣＶＤの手法によって適宜厚さ（例
えば８０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 （窒化珪素）膜６で覆い、
水素イオンに応答するセンシング部とする〔図３（Ｄ）
参照〕。
【００２２】前記貼り合わせ基板４Ａに形成されたセン
シング部６に適宜のマスクを施してエッチングを行い、
活性層１Ａの一部を露出させる〔図３（Ｅ）参照〕。な
お、符号５’はエッチング部分を示す。
シング部６に適宜のマスクを施してエッチングを行い、
活性層１Ａの一部を露出させる〔図３（Ｅ）参照〕。な
お、符号５’はエッチング部分を示す。
【００２３】前記貼り合わせ基板４Ａに形成されたセン
シング部６に適宜のマスクを施して、前記エッチング面
５’にＡｕ（金）を蒸着してオーミックコンタクト７を
形成する〔図３（Ｆ）参照〕。
シング部６に適宜のマスクを施して、前記エッチング面
５’にＡｕ（金）を蒸着してオーミックコンタクト７を
形成する〔図３（Ｆ）参照〕。
【００２４】ダイシングを行ってチップ状態とし、個々
のセンサを形成する〔図３（Ｇ）参照〕。このようにし
て、図１に示すような水素イオンに応答する光走査型ポ
テンショメトリックセンサ（ｐＨセンサ）Ｓが形成され
る。
のセンサを形成する〔図３（Ｇ）参照〕。このようにし
て、図１に示すような水素イオンに応答する光走査型ポ
テンショメトリックセンサ（ｐＨセンサ）Ｓが形成され
る。
【００２５】上述のようにして製作された光走査型ポテ
ンショメトリックセンサＳは、図１に示すように、基板
３側から可視光線、赤外線などの光線Ｌをプローブ光と
してＸ，Ｙ方向に照射することにより、活性層１Ａ中に
誘発された光電流をオーミックコンタクト７から信号と
して取り出すことにより、センシング６に当接した物質
のｐＨの二次元または三次元における分布を測定するこ
とができる。
ンショメトリックセンサＳは、図１に示すように、基板
３側から可視光線、赤外線などの光線Ｌをプローブ光と
してＸ，Ｙ方向に照射することにより、活性層１Ａ中に
誘発された光電流をオーミックコンタクト７から信号と
して取り出すことにより、センシング６に当接した物質
のｐＨの二次元または三次元における分布を測定するこ
とができる。
【００２６】前記光走査型ポテンショメトリックセンサ
Ｓにおいては、光電流が発生する半導体層が貼り合わせ
ＳＯＩ基板４Ａの活性層１Ａによって形成されているの
で、これを薄くしても機械的強度が大きく、しかも半導
体層を従来よりも薄くものとすることができるので位置
分解能が向上する。
Ｓにおいては、光電流が発生する半導体層が貼り合わせ
ＳＯＩ基板４Ａの活性層１Ａによって形成されているの
で、これを薄くしても機械的強度が大きく、しかも半導
体層を従来よりも薄くものとすることができるので位置
分解能が向上する。
【００２７】なお、上述の実施例において、図３（Ｇ）
に示すダイシングを行う前に、貼り合わせＳＯＩ基板４
Ａのシリコン基板３側に適宜のマスクを施してエッチン
グして、貼り合わせＳＯＩ基板４Ａを薄くし〔図４
（Ａ）参照〕、その後、ダイシングを行ってチップ状態
とし、個々のセンサＳを形成してもよい〔図４（Ｂ）参
照〕。
に示すダイシングを行う前に、貼り合わせＳＯＩ基板４
Ａのシリコン基板３側に適宜のマスクを施してエッチン
グして、貼り合わせＳＯＩ基板４Ａを薄くし〔図４
（Ａ）参照〕、その後、ダイシングを行ってチップ状態
とし、個々のセンサＳを形成してもよい〔図４（Ｂ）参
照〕。
【００２８】上述の実施例においては、ボンドウェハ１
およびベースウェハ３の双方をシリコン基板で構成して
いたが、これに代えて、ベースウェハ３をガラス基板で
構成してもよい。この場合、ガラス基板よりなるベース
ウェハ３とシリコン基板からなるボンドウエハ１との貼
り合わせは、陽極接合によって行うのがよい。
およびベースウェハ３の双方をシリコン基板で構成して
いたが、これに代えて、ベースウェハ３をガラス基板で
構成してもよい。この場合、ガラス基板よりなるベース
ウェハ３とシリコン基板からなるボンドウエハ１との貼
り合わせは、陽極接合によって行うのがよい。
【００２９】このように、ベースウェハ３をガラス基板
で構成した場合、ベースウェハ３におけるプローブ光Ｌ
の吸収が少ないため、発生する光電流が増加する。
で構成した場合、ベースウェハ３におけるプローブ光Ｌ
の吸収が少ないため、発生する光電流が増加する。
【００３０】次に、第２実施例を、図５を参照しながら
説明する。この実施例は、前記第１実施例において図２
に示す前半の工程で形成した貼り合わせＳＯＩ基板４Ａ
を先にチップ状態にし、その状態でセンサに形成する方
法である。
説明する。この実施例は、前記第１実施例において図２
に示す前半の工程で形成した貼り合わせＳＯＩ基板４Ａ
を先にチップ状態にし、その状態でセンサに形成する方
法である。
【００３１】すなわち、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示した手
順によって形成された貼り合わせＳＯＩ基板４Ａを適当
なサイズにダイシングして、チップ８とする〔図５
（Ａ）参照〕。
順によって形成された貼り合わせＳＯＩ基板４Ａを適当
なサイズにダイシングして、チップ８とする〔図５
（Ａ）参照〕。
【００３２】前記チップ８の全体を適宜の温度（例えば
１０００℃）で熱酸化して、全面に酸化膜２’を形成す
る〔図５（Ｂ）参照〕。
１０００℃）で熱酸化して、全面に酸化膜２’を形成す
る〔図５（Ｂ）参照〕。
【００３３】前記貼り合わせＳＯＩ基板４Ａにおける基
板１の上面に形成された酸化膜２’上面に、減圧ＣＶＤ
法を用いて適宜厚さ（例えば８０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 膜
６を堆積させる〔図５（Ｃ）参照〕。このＳｉ3 Ｎ4 膜
６はセンンシング部となる。
板１の上面に形成された酸化膜２’上面に、減圧ＣＶＤ
法を用いて適宜厚さ（例えば８０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 膜
６を堆積させる〔図５（Ｃ）参照〕。このＳｉ3 Ｎ4 膜
６はセンンシング部となる。
【００３４】前記貼り合わせＳＯＩ基板４Ａに形成され
たセンシング部６に適宜のマスクを施してエッチングを
行い、活性層１Ａの一部を露出させる〔図５（Ｄ）参
照〕。なお、符号５’はエッチング部分を示す。
たセンシング部６に適宜のマスクを施してエッチングを
行い、活性層１Ａの一部を露出させる〔図５（Ｄ）参
照〕。なお、符号５’はエッチング部分を示す。
【００３５】前記貼り合わせＳＯＩ基板４Ａに形成され
たセンシング部６に適宜のマスクを施して、前記エッチ
ング面５’にＡｕ（金）を蒸着してオーミックコンタク
ト７を形成する〔図５（Ｅ）参照〕。
たセンシング部６に適宜のマスクを施して、前記エッチ
ング面５’にＡｕ（金）を蒸着してオーミックコンタク
ト７を形成する〔図５（Ｅ）参照〕。
【００３６】このようにすることにより、水素イオンに
応答する光走査型ポテンショメトリックセンサＳが得ら
れる。なお、この場合、上記第１実施例と同様に、プロ
ーブ光が照射される側のシリコン基板３をエッチングし
てもよいことは言うまでもない。
応答する光走査型ポテンショメトリックセンサＳが得ら
れる。なお、この場合、上記第１実施例と同様に、プロ
ーブ光が照射される側のシリコン基板３をエッチングし
てもよいことは言うまでもない。
【００３７】この第２実施例の作用効果は、上記第１実
施例と同じであるので、その説明は省略する。
施例と同じであるので、その説明は省略する。
【００３８】さらに、第３実施例を、図６を参照しなが
ら説明する。第３実施例では、サファイア基板の上にシ
リコン層を堆積させたＳＯＳ基板を用いている。
ら説明する。第３実施例では、サファイア基板の上にシ
リコン層を堆積させたＳＯＳ基板を用いている。
【００３９】すなわち、適宜厚さ（例えば５００μｍ）
のサファイア（α・Ａｌ2 Ｏ3 ）基板９の上面に、適宜
厚さ（例えば１μｍ）のシリコン層１０をエピタキシャ
ル成長させ、ＳＯＳ基板１１を形成する〔図６（Ａ）参
照〕。
のサファイア（α・Ａｌ2 Ｏ3 ）基板９の上面に、適宜
厚さ（例えば１μｍ）のシリコン層１０をエピタキシャ
ル成長させ、ＳＯＳ基板１１を形成する〔図６（Ａ）参
照〕。
【００４０】前記ＳＯＳ基板１１のシリコン層１０を適
宜の温度（例えば１０００℃）で熱酸化して、その上面
に酸化膜（ＳｉＯ2 層）１２を形成する〔図６（Ｂ）参
照〕。
宜の温度（例えば１０００℃）で熱酸化して、その上面
に酸化膜（ＳｉＯ2 層）１２を形成する〔図６（Ｂ）参
照〕。
【００４１】前記ＳＯＳ基板１１におけるシリコン層１
０の上面に形成された酸化膜２’上面に、前記第２実施
例と同様に、減圧ＣＶＤ法を用いて適宜厚さ（例えば８
０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 膜６を堆積させる〔図６（Ｃ）参
照〕。
０の上面に形成された酸化膜２’上面に、前記第２実施
例と同様に、減圧ＣＶＤ法を用いて適宜厚さ（例えば８
０ｎｍ）のＳｉ3 Ｎ4 膜６を堆積させる〔図６（Ｃ）参
照〕。
【００４２】前記ＳＯＳ基板１１に形成されたセンシン
グ部としてのＳｉ3 Ｎ4 膜６に適宜のマスクを施してエ
ッチングを行い、シリコン層１０の一部を露出させた
後、センシング部６に適宜のマスクを施して、前記エッ
チング部分にＡｕを蒸着してオーミックコンタクト７を
形成する〔図６（Ｄ）参照〕。
グ部としてのＳｉ3 Ｎ4 膜６に適宜のマスクを施してエ
ッチングを行い、シリコン層１０の一部を露出させた
後、センシング部６に適宜のマスクを施して、前記エッ
チング部分にＡｕを蒸着してオーミックコンタクト７を
形成する〔図６（Ｄ）参照〕。
【００４３】この第３実施例のように構成した光走査型
ポテンショメトリックセンサＳにおいては、サファイア
基板９におけるプローブ光Ｌの吸収が少なくなるため、
発生する光電流が増加する。
ポテンショメトリックセンサＳにおいては、サファイア
基板９におけるプローブ光Ｌの吸収が少なくなるため、
発生する光電流が増加する。
【００４４】この発明は、上記実施例に限られるもので
はなく、例えばＳＯＩ基板として、ＳＩＭＯＸ基板を用
いてもよい。すなわち、図７に示すように、適宜厚さ
（例えば５００μｍ）のシリコン基板１２に酸素イオン
ビームＩ３を照射することにより、シリコン基板１２中
の所定深さｔに酸化物層（ＳｉＯ2 層）１４を有するＳ
ＩＭＯＸ基板１５とし、このＳＩＭＯＸ基板１５の上面
に、上述の手法によりセンシング部６を形成するように
してもよい。このようにした場合、所定深さｔの位置に
所望の厚みの酸化物層１４を形成できるので、活性層１
Ａの厚みを確実に制御でき、位置分解能のより優れたセ
ンサを得ることができる。
はなく、例えばＳＯＩ基板として、ＳＩＭＯＸ基板を用
いてもよい。すなわち、図７に示すように、適宜厚さ
（例えば５００μｍ）のシリコン基板１２に酸素イオン
ビームＩ３を照射することにより、シリコン基板１２中
の所定深さｔに酸化物層（ＳｉＯ2 層）１４を有するＳ
ＩＭＯＸ基板１５とし、このＳＩＭＯＸ基板１５の上面
に、上述の手法によりセンシング部６を形成するように
してもよい。このようにした場合、所定深さｔの位置に
所望の厚みの酸化物層１４を形成できるので、活性層１
Ａの厚みを確実に制御でき、位置分解能のより優れたセ
ンサを得ることができる。
【００４５】そして、図５〜図７に示す実施例において
も、プローブ光が照射させる側の基板３，９，１４側に
適宜のマスクを施してエッチングするようにしてもよ
い。
も、プローブ光が照射させる側の基板３，９，１４側に
適宜のマスクを施してエッチングするようにしてもよ
い。
【００４６】また、上述の各実施例においては、センシ
ング部６がＳｉ3 Ｎ4 膜よりなるものであり、水素イオ
ンに応答する光走査型ポテンショメトリックセンサであ
ったが、応答物質としてクラウンエーテルやバリノマイ
シンや四級アンモニウム塩や錫化合物、ポルフィリン化
合物などを用い、水素イオン以外のナトリウムイオン、
カリウムイオン、塩化物イオンなどに応答する光走査型
ポテンショメトリックセンサを得ることもできる。
ング部６がＳｉ3 Ｎ4 膜よりなるものであり、水素イオ
ンに応答する光走査型ポテンショメトリックセンサであ
ったが、応答物質としてクラウンエーテルやバリノマイ
シンや四級アンモニウム塩や錫化合物、ポルフィリン化
合物などを用い、水素イオン以外のナトリウムイオン、
カリウムイオン、塩化物イオンなどに応答する光走査型
ポテンショメトリックセンサを得ることもできる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光電流が発生する半導体層をＳＯＩ基板によって形
成しているので、半導体層を薄くしても機械的強度が大
きく、しかも半導体層を従来より薄くできるので、位置
分解能が向上する。
ば、光電流が発生する半導体層をＳＯＩ基板によって形
成しているので、半導体層を薄くしても機械的強度が大
きく、しかも半導体層を従来より薄くできるので、位置
分解能が向上する。
【図１】第１実施例の光走査型ポテンショメトリックセ
ンサの一例を示す図である。
ンサの一例を示す図である。
【図２】前記センサの製造工程の前半を示す図である。
【図３】前記センサの製造工程の後半を示す図である。
【図４】第１実施例の変形例を示す図である。
【図５】第２実施例の光走査型ポテンショメトリックセ
ンサの製造工程の要部を示す図である。
ンサの製造工程の要部を示す図である。
【図６】第３実施例の光走査型ポテンショメトリックセ
ンサの製造工程の要部を示す図である。
ンサの製造工程の要部を示す図である。
【図７】ＳＯＩ基板の他の製作方法を説明するための図
である。
である。
１，３，１２…シリコン基板、１Ａ…活性層、４Ａ…貼
り合わせＳＯＩ基板、６…センシング部、９…サファイ
ア基板、１０…シリコン層、１１…ＳＯＳ基板、１３…
酸素イオンビーム、１４…酸化物層、１５…ＳＩＭＯＸ
基板、Ｌ…プローブ光。
り合わせＳＯＩ基板、６…センシング部、９…サファイ
ア基板、１０…シリコン層、１１…ＳＯＳ基板、１３…
酸素イオンビーム、１４…酸化物層、１５…ＳＩＭＯＸ
基板、Ｌ…プローブ光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 裕貴 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の面に物質に応答する
センシング部を形成し、前記半導体基板の他方の面にプ
ローブ光を照射して光電流を信号として取り出す光走査
型ポテンショメトリックセンサにおいて、前記半導体基
板として、ＳＯＩ基板を用いたことを特徴とする光走査
型ポテンショメトリックセンサ。 - 【請求項２】 ＳＯＩ基板が２枚のシリコン基板を直接
接合し、一方のシリコン基板を研磨して数マイクロメー
トル以下となるようにした貼り合わせＳＯＩ基板である
請求項１に記載の光走査型ポテンショメトリックセン
サ。 - 【請求項３】 ＳＯＩ基板がシリコン基板とガラス基板
とを陽極接合し、シリコン基板を研磨して数マイクロメ
ートル以下となるようにした貼り合わせＳＯＩ基板であ
る請求項１に記載の光走査型ポテンショメトリックセン
サ。 - 【請求項４】 ＳＯＩ基板がサファイア基板の上にシリ
コン層を堆積させたＳＯＳ基板である請求項１に記載の
光走査型ポテンショメトリックセンサ。 - 【請求項５】 ＳＯＩ基板がシリコン基板中に酸素イオ
ンを注入することにより酸化物層を形成したＳＩＭＯＸ
基板である請求項１に記載の光走査型ポテンショメトリ
ックセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207889A JPH0933481A (ja) | 1995-07-22 | 1995-07-22 | 光走査型ポテンショメトリックセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7207889A JPH0933481A (ja) | 1995-07-22 | 1995-07-22 | 光走査型ポテンショメトリックセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933481A true JPH0933481A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16547251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7207889A Pending JPH0933481A (ja) | 1995-07-22 | 1995-07-22 | 光走査型ポテンショメトリックセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258463A (ja) * | 2010-06-18 | 2010-11-11 | Sony Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-22 JP JP7207889A patent/JPH0933481A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258463A (ja) * | 2010-06-18 | 2010-11-11 | Sony Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
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