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PHYSICAL/CHEMICAL SENSOR, PHYSICAL/CHEMICAL PHENOMENON SENSING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME

Foreign code F160008639
File No. (S2014-0826-N0)
Posted date Jan 27, 2016
Country WIPO
International application number 2015JP061691
International publication number WO 2015159945
Date of international filing Apr 16, 2015
Date of international publication Oct 22, 2015
Priority data
  • P2014-085931 (Apr 17, 2014) JP
Title PHYSICAL/CHEMICAL SENSOR, PHYSICAL/CHEMICAL PHENOMENON SENSING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME
Abstract [Problem] To provide a physical/chemical sensor and physical/chemical phenomenon sensing device capable of reducing a reaction time on a movable film and a method for manufacturing the same. [Solution] A physical/chemical sensor forms a Fabry-Perot interferometer, has a flow path formation layer (4) laminated on the surface of a movable film (3), and has formed therein a hollow part (41) and a flow path (42) connected thereto. A physical/chemical phenomenon sensing device is provided with a plurality of physical/chemical sensors, divides the sensors into sensors for detection (100) and sensors for reference (200), and is made to be capable of supplying an analyte and reference sample to a movable film through different flow paths and hollow parts. In a manufacturing method for the physical/chemical sensor and physical/chemical phenomenon sensing device, a sacrificial layer is laminated on a substrate, and in a final step after a resist is used to form the flow path formation layer, the sacrificial layer is etched.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
受光素子の受光面に、空隙部を形成しつつ該受光面に対向して設けられた可動膜を備え、該可動膜は、少なくとも外側表面に物質固定能を有し、前記受光面とともにファブリペロー干渉計を形成するように構成された物理・化学センサにおいて、
前記可動膜の外側表面に積層される流路形成層を備え、該流路形成層は、前記可動膜の外側表面に中空部を形成するとともに、該中空部に接続される流路が形成されていることを特徴とする物理・化学センサ。
[請求項2]
前記可動膜は、周辺部分の一部に貫設された貫通部を備え、前記流路形成層は、前記中空部および流路から逸れた位置において前記貫通部に連通するように該流路形成層を貫通する連通部を備えており、前記受光面と前記可動膜との間に形成される空隙部は、前記貫通部および連通部を介して外部に連通している請求項1に記載の物理・化学センサ。
[請求項3]
前記可動膜は、気体または液体に含まれる分子を固定する分子固定能を有する材料で形成されている請求項1または2に記載の物理・化学センサ。
[請求項4]
前記可動膜は、柔軟な基礎膜と、該基礎膜の表面に分子固定能を有する材料を積層した分子固定膜とを備える構成である請求項1ないし3のいずれかに記載の物理・化学センサ。
[請求項5]
請求項1ないし4のいずれかに記載の物理・化学センサを使用するセンサアレイであって、
基板上に複数の前記物理・化学センサを形成し、前記流路層に形成される流路は、それぞれの物理・化学センサの可動膜の外側表面に形成される複数の中空部を直列に接続するように形成されていることを特徴とする物理・化学センサアレイ。
[請求項6]
請求項1ないし4のいずれかに記載の物理・化学センサを使用するセンサアレイであって、
基板上に形成される複数の前記物理・化学センサによりユニットを複数列設け、前記流路層に形成される流路は、それぞれのユニットごとに、それぞれの物理・化学センサの可動膜の外側表面に形成される複数の中空部を直列に接続するように形成されていることを特徴とする物理・化学センサアレイ。
[請求項7]
前記流路は、それぞれのユニットごとに、前記基板の端縁において開口する流入部および排出部を備えている請求項6に記載の物理・化学センサアレイ。
[請求項8]
請求項1ないし4のいずれかに記載の物理・化学センサを使用するセンシングデバイスであって、
基板上に複数の前記物理・化学センサを配置し、その一部を参照用とし、他方の一部または全部を検出用とすることを特徴とする物理・化学現象センシングデバイス。
[請求項9]
請求項6または7に記載のセンサアレイを使用するセンシングデバイスであって、
複数の前記ユニットについて、個々のユニットを構成する複数の前記物理・化学センサのうち一部の物理・化学センサを参照用とし、他の物理・化学センサを検出用とすることを特徴とする物理・化学現象センシングデバイス。
[請求項10]
請求項6または7に記載のセンサアレイを使用するセンシングデバイスであって、
複数の前記ユニットのうち、一部のユニットを参照用とし、他方の一部または全部を検出用とすることを特徴とする物理・化学現象センシングデバイス。
[請求項11]
受光素子の受光面に、エッチング可能材料を堆積して犠牲層を生成する犠牲層生成工程と、
前記犠牲層の表面のうち、エッチング材料を通過させるためのエッチング材料流通領域を除き、可動膜構成領域に可動膜構成材料を堆積して可動膜層を生成する可動膜層生成工程と、
前記可動膜層の外側表面上に空間部と、この空間部に接続される流路とを形成するとともに、前記エッチング材料流通領域に連通する連通領域を形成させつつ、該可動膜層表面に流路形成層を積層する流路形成層生成工程と、
前記エッチング材料流通領域および前記連通領域を介してエッチング材料を前記犠牲層に到達させ、該犠牲層をエッチングにより除去して可動膜層の裏面側に空隙部を形成させる犠牲層除去工程とを含むことを特徴とする物理・化学センサの製造方法。
[請求項12]
前記流路形成層生成工程は、空間部構成領域、流路構成領域および連通領域の周囲壁面を構成する壁面構成工程と、前記空間部構成領域および流路構成領域の上部開口部を閉塞する閉塞工程とを含むものである請求項11に記載の物理・化学センサの製造方法。
[請求項13]
基板上に作製された複数の受光素子の各受光面に、エッチング可能材料を堆積して犠牲層を生成する犠牲層生成工程と、
前記犠牲層の表面のうち、エッチング材料を通過させるためのエッチング材料流通領域を除き、可動膜構成領域に可動膜構成材料を堆積して可動膜層を生成する可動膜層生成工程と、
前記可動膜層の外側表面上に空間部と、前記複数の受光素子を複数のユニットに区分しつつ、該ユニットごとに各空間部を直列に接続する流路とを形成するとともに、前記エッチング材料流通領域に連通する連通領域を形成させながら、該可動膜層表面に流路形成層を積層する流路形成層生成工程と、
前記エッチング材料流通領域および前記連通領域を介してエッチング材料を前記犠牲層に到達させ、該犠牲層をエッチングにより除去して可動膜層の裏面側に空隙部を形成させる犠牲層除去工程とを含むことを特徴とする物理・化学現象センシングデバイスの製造方法。
[請求項14]
前記流路形成層生成工程は、空間部構成領域、流路構成領域および連通領域の周囲壁面を構成する壁面構成工程と、前記空間部構成領域および流路構成領域の上部開口部を閉塞する閉塞工程とを含むものである請求項13に記載の物理・化学現象センシングデバイスの製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION TOYOHASHI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • TAKAHASHI KAZUHIRO
  • SAWADA KAZUAKI
  • OZAWA RYO
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG
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