ISFET의 공정기술에 관한 연구 = A Study on the Process Technology for the ISFET
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발행연도
1991
작성언어
Korean
KDC
040.000
자료형태
학술저널
수록면
95-102(8쪽)
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본 연구는 반도체공동 연구소의 연구용 공정설비를 이용하여 반도체이온센서인 ISFET를 제조하였다. ISFET의 공정설계는 ISRC의 "3μm CMOS 표준공정"을 참조하여 행하였으며, 이를 SUPREM-II로 시뮬레이션하였다.
1. 제조된 ISFET칩의 n영역의 깊이는 1.78μm로서 시뮬레이션의 결과
1.73μm과 대략 일치하며, 칩내의 MISFET에 대한 전기적인 특성조사 결과는 V??및 항
복전압이 각각 0.95V 및 27V로 나타났다. V??의 경우는 설계치 0.7V보다 다소 높게 나타났다.
2. pH-ISFET를 제작하여 그 동작특성을 측정하였다. pH-ISFET의 감도는 평균치가 56.7mV/pH였고, 소자간의 평균편차는 1mV/pH 이내로 우수한 특성을 보였다. 또한 pH2에서 pH12까지 넓은 동작범위 내에서 우수한 직선성을 나타내었다. 그리고 약 40일간 동작시킨 장기안정도는 0.01∼0.05pH/day로 양호하였다.
3. 이상의 결과에서 대부분의 공정 파라미터는 설계치와 잘 일치하였다. 그리고 pH-ISFET의 동작특성은 우수하였다. 그래서 본 연구에서 행한 공정설계 및 제조공정조건은 반도체센서인 ISFET의 제조에 적합하다고 생각되며, 감지막물질인 Si₃N₄막의 형성조건을 변화시킨 영향에 대한 연구를 덧붙인다면 보다 신뢰성 있는 반도체 이온센서의 제작이 가능하리라 생각된다.
ISFETs, semiconductor ion sensor, have been designed and fabricated by using research process line of the Inter-university Semiconductor Research Center (ISRC) at Seoul National University. The processed parameters are good agreement with the results of the computer simulation. The performance characterstics of the fabricated pH-ISFET have been examined. The measured sensitivities and temperature dependence of the pH-ISFETs were 55∼58mV/pH and -0.01-0.02pH/℃, respectively. By opreating continuously for about 40days a long-term stability of 0.01∼0.05pH/day is obtained.
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