一种新型接触式双面对版曝光机

本文介绍一种新型双面对版曝光机。该机由传统的单面曝光机改装而成，结构简单，工作原理新颖，操作简便，能方便地在任意中间工序实现晶片定向和双面图形对准曝光。双面图形对准偏差可控制在±１０μｍ以内。本文并分析比较了各种双面对版曝光设备和技术特点。

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第四讲 离子敏场效应器件 五、以pH-ISFET为基础的ISFET及CHEMFET敏感膜制备工艺 如前所述,在巳制成的Si_3N_4膜pH-ISFET敏感栅上再复盖一层对某种离子或化学物质敏感的介质膜即可制成相应的敏感器件,而且敏感膜是关系到器件灵敏度、选择性、稳定性、重现性等性能优劣的关键。

Ta2O5敏感膜H^＋—ISFET研究

在不用金作掩蔽膜的情况下，在氢氟酸混合液中对采用直流反应溅射方法制备的Ｔａ２Ｏ５薄膜进行选择性腐蚀，制成Ｔａ２Ｏ５膜Ｈ＋－ＩＳＦＥＴ。测试结果表明，该器件在灵敏度、线性范围、线性度、响应时间、滞后、时漂和选择性等方面普遍优于Ｓｉ３Ｎ４膜同类器件。可直接用于溶液的ｐＨ值测量。

H^+-ISFET失效分析与工艺改进

作者以提高H^+-ISFET可靠性为目的,对它的失效现象进行了探讨,并提出了防止这种失效现象的方法.1 H^+-ISFET输出特性劣化现象本实验所分析的H^+-ISFET均为n沟道耗尽型,其结构剖面及封装如图1所示.

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二、pH-ISFET的基本结构与工作原理 氢离子敏场效应晶体管(pH-ISFET)与MOSFET的区别仅在于后者的金属栅被氢离子敏感膜所代替,二者都是建立在半导体表面场效应基础上的器件,有许多相似之处,因而可将MOSFET的理论分析及其结果直接用于对pH-ISFET的分析上。为此,有必要首先介绍一些MOSFET的有关问题。

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离子敏场效应晶体管可以看作是由化学量向电量的转换元件(敏感膜)与放大器(场效应管)紧密结合的产物。这一结构特点能保证器件尺寸缩小时仍然具有良好的信噪比。这是离子选择电极(ISE)和涂丝电极(CWE)所无法与匹敌的。

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ISFET是一种电位控制器件,又是一种阻抗变换器,输出信号大;其测量线路比较简单,形式很大。它们都是通过检测溶液与敏感膜间的界面电势差Φ的变化来测量待测离子活度(或浓度)的。本节予以综述。

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随着ISFET的有关研究日益深化及器件稳定性、可靠性的不断提高,在越来越多的场合下可以用其取代传统的离子选择电极(ISE),同时由于其小型、快速的特点,又开辟了许多新的应用领域。随之对ISFET的封装结构也提出了多方面的要求。从实用化、商品化的角度来看。

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随着ISFET性能的改进和种类的增多,有关其应用研究愈来愈深入。到目前为止,实验室内的应用研究已取得了可喜的进展;这予示着在不久的将来,在生物医学、临床诊断和分析化学等领域,此类器件必将得到广泛的应用。 目前国外主要研究将ISFET用于分析人和动物的体液。1983年在日本市场上出现了pH-ISFET和CO_2-FET的商品,美国和欧洲的工业界也开始致力于ISFET的研究和发展。ISFET在临床上应用的难度较大,其主要原因是:目前ISFET的性能尚不够完善。

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四、pH-ISFET敏感膜制备 如前所述,离子敏器件敏感膜的质量直接影响着器件的响应灵敏度、阈值电压等一系列性能参数及其稳定性。

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三、pH-ISFET的设计与制作 (一)pH-ISFET的设计原则 pH-ISFET的设计原则与普通MOS-FET基本相同,后者已是较为普及的知识,故此处着重讨论pH-ISFET设计中需特殊考虑的问题。 1.材料选择 材料选择包括材料的导电类型、电阻率、晶向等方面。器件电学参数的要求则是选择的依据。

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第四讲 离子敏场效应器件 五、以pH-ISFET为基础的ISFET及CHEMFET敏感膜制备工艺 如前所述,在巳制成的Si_3N_4膜pH-ISFET敏感栅上再复盖一层对某种离子或化学物质敏感的介质膜即可制成相应的敏感器件,而且敏感膜是关系到器件灵敏度、选择性、稳定性、重现性等性能优劣的关键。

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随着ISFET研究的深入,与之相应的分析测试技术和测量仪器也在不断地更新和完善,这对提高测量的可靠性和分析精度起着重要的作用。本节予以介绍。 (一)仪器放大器型ISFET分析测量仪 其电路示于图12-1中。放大器A_1、A_2和A_3构成仪器放大器。

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ISFET虽然具有重量轻、体积小、响应快以及易于实现集成化和多功能化等特点而倍受人们的重视,但是这类器件还存在着漂移和滞后量大等不足,影响了测量精度。众所周知,对于一价离子,如按Nernst公式估算,每1mV的测量偏差大约相当于4％的浓度误差或2％的pX误差(pX=-logα_x)。对于二价离子,则误差将加倍。实际测量中温漂和滞后是比较明显的。例如pH-ISFET的温漂可达几mV/℃,滞后达数mV到十几mV,器件的时漂约为0.1～1mV/h。值得指出的是pH-ISFET的响应分为快响应和慢响应两部分,前者响应极快,一般在ms数量级,而后者可能长达数小时之久,在此期间器件的输出明显地随时间变化。由此可见,

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在溶液分析中,被测液的组成大多比较复杂、往往需要同时分析溶液中的多种离子成分,因此ISFET的集成化和多功能化多年来始终是人们追求的目标。由于ISFET在工艺上与MOSFET基本相容,其目标的实现成为可能。 ISFET的集成化分为两大方向,一是改进器件性能,二是扩大器件功能。

化学量传感器 第四讲 离子敏场效应器件及其应用 十三离子敏场效应晶体管的应用(一)

随着ISFET研究的深入,与之相应的分析测试技术和测量仪器也在不断地更新和完善,这对提高测量的可靠性和分析精度起着重要的作用。本节予以介绍。 (一)仪器放大器型ISFET分析测量仪 其电路示于图12-1中。放大器A_1、A_2和A_3构成仪器放大器。

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三 ISFET分析测量系统应用举列 1 血液K^+在线监测 早在1983年英国的Newcastle大学利用K^+-ISPET分析了人体的血钾含量。他们采用的K^+-ISFET沟道长度L=12μm,沟道宽长比W/L=14,采用Si_3N_4和SiO_2双层栅介质,其敏感膜为含缬氨霉素的PVC膜。当K^+浓度在0.1～100mmol/L范围时,其灵敏度达59mV/pK。

pH-ISFET在电位滴定中的应用

本文介绍了以pH-ISFET为检测器的电位滴定系统,研究了强酸与强碱的滴定。用pH-ISFET作为检测器,与其它种类检测器的滴定规律相似,pH-ISFET电位滴定系统可将被检测液的浓度下限拓展到10^(-5)N数量级。该系统辨认等当点的能力强,而且具有设备简单、操作方便、重现性好、适用性强等特点。

提高pH—ISFET测量精度的途径

引言ISFET 具有重量轻、体积小、响应快以及易于实现集成化和多功能化等特点,倍受人们的重视;但是这类器件至少在现阶段还存在着时漂、温漂和滞后量大等不足,影响了测量精度。如按 Nernst 公式估算,对于一价离子,每1mV 的测量偏差相当于0.04的浓度误差或0.02pX 误差(pX=-log ax)。检测 H^+的 pH—ISFET,其时漂在0.1mV/hr 至几mV/hr 范围,温漂约为几mV/℃。此外。