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マルチpHセンサおよびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P110005618
整理番号 04008P
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2004-153747
公開番号 特開2005-337755
登録番号 特許第4553183号
出願日 平成16年5月24日(2004.5.24)
公開日 平成17年12月8日(2005.12.8)
登録日 平成22年7月23日(2010.7.23)
発明者
  • 石田 誠
  • 河野 剛士
  • 芝田 学
  • 三村 享
  • 松本 浩一
出願人
  • 国立大学法人豊橋技術科学大学
発明の名称 マルチpHセンサおよびその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】 試料のpHの分布状態を三次元的に把握するとともに、微小領域におけるpHの分布状態を、高い測定精度および優れた応答性をもって測定することが可能なマルチpHセンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 半導体基板1を下地として結晶成長させた突起(プローブ)2を複数有するマルチプローブタイプのセンサであって、プローブ2の表面にアミノ基が固定され、試料中の水素イオン濃度(pH)に感応する機能を有することを特徴とする。前記マルチpHセンサであって、異なる高さを有するプローブ2が配列されて形成されることを特徴とする。前記半導体基板1に、少なくとも1以上の増幅回路あるいは/および信号処理回路3を形成することを特徴とする。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


試料のpH測定には、従来からガラス電極を用いた測定方法が多く利用されている。一方、近年、環境あるいは半導体や化成品などの各種製造プロセスにおいては、濃度、温度、磁気、圧力など様々な物理現象または化学現象とともに、試料中のpHの分布状態を把握したいとの要請が高まっている。



こうした要請に対して、ガラス電極を複数配列して測定する方法が一般的であるが(例えば特許文献1参照)、昨今、イオン感応性電界効果型トランジスタ(ISFET)を用いた検出手段が用いられ、溶液中のpHの分布状態を画像化することで、各種の分析・解析試料として有用されている。具体的には、図4に例示するように、1つの半導体基板22に、複数のISFET24を配列してなるセンサアレイ23と、アナログマルチプレクサおよびアンプ系からなる信号処理部25を形成し、ワンチップ化したリニアISFETアレイチップ21が提案されている(例えば特許文献2参照)。

【特許文献1】特開平06-148124号公報

【特許文献2】特開2002-286691号公報

産業上の利用分野


本発明は、試料の水素イオン濃度(pH)の三次元測定が可能なマルチpHセンサおよびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
半導体基板を下地として結晶成長させた突起からなるプローブを複数有するマルチプローブタイプのセンサであって、
前記プローブは、先端にAu-Si合金からなる合金部を有しており、
前記合金部には、Au、Pt、または、Irからなる素地が固定されており、
前記素地には、チオール基を有する物質が固定されており、
前記チオール基を有する物質には、アミノ基を有する物質が固定されており、
試料中の水素イオン濃度(pH)に感応する機能を有することを特徴とするマルチpHセンサ。

【請求項2】
前記マルチpHセンサであって、異なる高さを有するプローブが配列されて形成されることを特徴とする請求項1記載のマルチpHセンサ。

【請求項3】
前記半導体基板に、少なくとも1以上の増幅回路あるいは/および信号処理回路を形成したことを特徴とする請求項1または2記載のマルチpHセンサ。

【請求項4】
マルチプローブタイプのセンサの製造方法であって、
(1)半導体基板を下地として、先端にAu-Si合金からなる合金部を有する、突起からなるプローブを複数結晶成長させる、
(2)プローブの表面にAu、Pt、または、Irからなる素地を付着する、
(3)前記素地にチオール基を有する物質を固定する、
(4)前記チオール基を有する物質の上にアミノ基を有する物質を固定する、
各プロセスを有することを特徴とするマルチpHセンサの製造方法。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2004153747thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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