JP2001153836A - Integrated ion sensor - Google Patents

Integrated ion sensor

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JP2001153836A
JP2001153836A JP33507499A JP33507499A JP2001153836A JP 2001153836 A JP2001153836 A JP 2001153836A JP 33507499 A JP33507499 A JP 33507499A JP 33507499 A JP33507499 A JP 33507499A JP 2001153836 A JP2001153836 A JP 2001153836A
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sensor
substrate
integrated
ion sensor
flow rate
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JP33507499A
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Japanese (ja)
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Yasutaka Arii
康孝 有井
Yoshiyuki Sugiura
義幸 杉浦
Atsushi Sakai
淳 阪井
Yukio Iitaka
幸男 飯高
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/182Water specific anions in water

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated ion sensor capable of increasing its accuracy while reducing the size of the sensor as a whole. SOLUTION: A pH sensor 30, a temperature sensor 40, a flow rate sensor 50 are integrated on a base board 1 formed of a silicon substrate provided with a hypochlorous acid ion sensor detecting a hypochlorous acid ion. The hypochlorous acid sensor 20 is provided with a platinum electrode 11 and a silver/silver chloride electrode 10 formed separately from each other on the main surface side of the substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定イオンを検出
するイオンセンサを形成する基板に他のセンサを集積化
した集積型イオンセンサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated ion sensor in which another sensor is integrated on a substrate on which an ion sensor for detecting a specific ion is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオンセンサは、溶液中の特定のイオン
濃度を選択的に定量できるという特徴があり、特定イオ
ンの濃度モニタや水質分析、さらには医療などの広い分
野において使用される。特に水質分析分野では、水中に
含まれるイオン(例えば水素イオン、塩素イオン、カル
シウムイオンなど)の定量的な測定に応用されている。
その応用例としては水質浄化システムに用いられる塩素
センサがある。この種の塩素センサは、水道水中に含ま
れる残留塩素の一つである次亜塩素イオン(ClO-
を測定するものであり、銀/塩化銀電極と白金電極を用
いたポーラログラフ法によって次亜塩素イオン濃度を測
定することができる。このポーラログラフ法では、測定
液中において白金電極上と銀/塩化銀電極上とで以下の
反応が生じる際に、銀/塩化銀電極から白金電極へ液中
の次亜塩素酸イオン濃度に比例した大きさの電流が流れ
るので、この電流を測定することにより次亜塩素酸イオ
ンの濃度を知ることができる。 白金電極:HClO+e-→1/2H2+ClO- 銀/塩化銀電極:Ag+ClO-→AgCl+1/2O2
+e-
2. Description of the Related Art An ion sensor is characterized in that a specific ion concentration in a solution can be selectively quantified, and is used in a wide range of fields such as a specific ion concentration monitor, water quality analysis, and medical treatment. In particular, in the field of water quality analysis, it is applied to quantitative measurement of ions (for example, hydrogen ions, chloride ions, calcium ions, etc.) contained in water.
As an application example, there is a chlorine sensor used in a water purification system. Chlorine This type of sensor, hypochlorite ions (ClO -), which is one of the residual chlorine contained in tap water
Is measured, and the concentration of hypochlorite ion can be measured by a polarographic method using a silver / silver chloride electrode and a platinum electrode. In this polarographic method, when the following reaction occurs between the platinum electrode and the silver / silver chloride electrode in the measurement solution, the concentration is proportional to the hypochlorite ion concentration in the solution from the silver / silver chloride electrode to the platinum electrode. Since a large amount of current flows, the concentration of hypochlorite ion can be known by measuring this current. Platinum electrode: HClO + e → 1 / 2H 2 + ClO silver / silver chloride electrode: Ag + ClO → AgCl + 1 / 2O 2
+ E -

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
センサの検出精度は、測定液(検水)中のpH、温度、
流速などの影響を受けることが知られており、これらの
影響を受けると正確な次亜塩素酸イオン濃度を検出でき
ないという不具合があった。この種の不具合を解決する
ために、次亜塩素酸イオンセンサと、個別部品であるp
Hセンサ、温度センサ、流量センサなどの他のセンサ
と、該他のセンサの出力信号に応じて次亜塩素酸イオン
センサの出力信号を補正する信号処理回路とを組み合わ
せて構成したシステムが提案されているが、部品点数が
多く、システムが大型化してしまうとともに、信号処理
が複雑になってしまうという不具合があった。
However, the detection accuracy of the ion sensor depends on the pH, temperature,
It is known that it is affected by the flow velocity and the like, and there is a problem that it is impossible to accurately detect the hypochlorite ion concentration under the influence of the influence. In order to solve this kind of problem, a hypochlorite ion sensor and an individual component p
There has been proposed a system configured by combining another sensor such as an H sensor, a temperature sensor, a flow sensor, and a signal processing circuit for correcting an output signal of a hypochlorite ion sensor in accordance with an output signal of the other sensor. However, there are problems that the number of components is large, the system becomes large, and signal processing becomes complicated.

【0004】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、次亜塩素酸イオンセンサと他のセン
サと信号処理回路を組み合わせたシステムの小型化を図
りつつ、次亜塩素酸イオンの濃度を高精度で測定可能と
する集積型イオンセンサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the size of a system in which a hypochlorite ion sensor is combined with another sensor and a signal processing circuit while reducing the size of hypochlorite. An object of the present invention is to provide an integrated ion sensor capable of measuring the concentration of an acid ion with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、pHセンサ、温度センサ、流量
センサのうち少なくとも1つのセンサが、特定イオンを
検出するイオンセンサの基板に集積化されてなることを
特徴とするものであり、システムを構成する場合に部品
点数の削減が図れ、システムの小型化を図りつつ、前記
特定イオンの検出精度を向上させることが可能になる。
According to a first aspect of the present invention, at least one of a pH sensor, a temperature sensor, and a flow rate sensor is provided on a substrate of an ion sensor for detecting specific ions. It is characterized by being integrated, so that the number of components can be reduced when configuring the system, and the accuracy of detecting the specific ions can be improved while reducing the size of the system.

【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記イオンセンサは、白金電極および銀/塩化銀電
極を備えた次亜塩素酸イオンセンサであるので、次亜塩
素酸イオンの検出精度を向上させることが可能になる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the ion sensor is a hypochlorite ion sensor having a platinum electrode and a silver / silver chloride electrode. Accuracy can be improved.

【0007】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記イオンセンサの出力信号を前記
他のセンサの出力信号に応じて補正する信号処理回路が
前記基板に集積化されているので、さらにシステムの小
型化を図ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a signal processing circuit for correcting an output signal of the ion sensor according to an output signal of the other sensor is integrated on the substrate. Therefore, the size of the system can be further reduced.

【0008】請求項4の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記基板がシリコン基板であって、
各センサ間を絶縁する絶縁膜を備え、該絶縁膜は、LO
COS酸化膜よりなるので、各センサ間の絶縁性を高め
ることができ、結果として次亜塩素酸イオンの検出精度
をさらに向上させることが可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the substrate is a silicon substrate,
An insulating film for insulating between the sensors is provided, and the insulating film is
Since it is made of the COS oxide film, the insulation between the sensors can be enhanced, and as a result, the detection accuracy of hypochlorite ions can be further improved.

【0009】請求項5の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記基板が、SOI基板よりなるの
で、各センサ間の絶縁性を高めることができ、結果とし
て次亜塩素酸イオンの検出精度をさらに向上させること
が可能になる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the substrate is made of an SOI substrate, so that the insulation between the sensors can be enhanced, and as a result, hypochlorite ion Can be further improved.

【0010】請求項6の発明は、請求項2の発明におい
て、前記流量センサは、白金よりなるヒータと白金より
なる温度検出部とからなり、該温度検出部と次亜塩素酸
イオンセンサの白金電極とが兼用されているので、さら
にシステムの小型化を図ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the flow rate sensor comprises a heater made of platinum and a temperature detecting section made of platinum, and the temperature detecting section and a platinum sensor of the hypochlorite ion sensor. Since the electrodes are also used, the size of the system can be further reduced.

【0011】請求項7の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、拡散抵抗よりな
るヒータを備えるので、流量センサのヒータが拡散抵抗
により形成されていることによって流量センサの小型化
を図ることができ、結果としてシステムの小型化を図る
ことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flow rate sensor includes a heater made of a diffusion resistor. The size of the sensor can be reduced, and as a result, the size of the system can be reduced.

【0012】請求項8の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、ポリシリコンよ
りなるヒータを備えるので、請求項6の発明に比べて流
量センサのヒータの占有面積を小さくすることができ、
結果としてシステムの小型化を図ることができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flow sensor has a heater made of polysilicon. Can be reduced,
As a result, the size of the system can be reduced.

【0013】請求項9の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、前記基板の裏面
側に凹所が形成されているので、流量センサの断熱性が
向上し、低消費電力化を図ることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flow rate sensor has a recess formed on the back side of the substrate, so that the heat insulation of the flow rate sensor is improved. Low power consumption can be achieved.

【0014】請求項10の発明は、請求項1ないし請求
項9の発明において、前記流量センサおよび前記pHセ
ンサは、前記基板の裏面側にそれぞれ凹所が形成され、
前記pHセンサは、バックゲート型pHセンサであるの
で、流量センサの断熱性が向上するとともに、pHセン
サの裏面側にpHセンサの電極を設けることにより絶縁
性を高めることができてpHセンサの高精度化を図れ、
また、流量センサの凹所とpHセンサの凹所とを同時に
形成することができ、製造工程の簡略化を図ることがで
きる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first to ninth aspects of the present invention, the flow rate sensor and the pH sensor each have a recess formed on the back side of the substrate.
Since the pH sensor is a back-gate type pH sensor, the heat insulation of the flow sensor is improved, and the insulation of the pH sensor can be enhanced by providing an electrode of the pH sensor on the back side of the pH sensor. For higher accuracy,
In addition, the recess of the flow sensor and the recess of the pH sensor can be formed at the same time, and the manufacturing process can be simplified.

【0015】請求項11の発明は、請求項1または請求
項2の発明において、前記温度センサは、温度検出部と
してポリシリコンよりなるダイオードを備えるので、請
求項6の発明に比べて温度センサの温度検出部を小型化
することができ、結果としてシステムの小型化を図るこ
とができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the temperature sensor includes a diode made of polysilicon as a temperature detecting portion. The size of the temperature detecting section can be reduced, and as a result, the size of the system can be reduced.

【0016】請求項12の発明は、請求項2の発明にお
いて、前記pHセンサは、銀よりなる遮光膜が表面に形
成されているので、遮光膜が銀により形成されているこ
とによって遮光膜がアルミニウムやポリシリコンなどに
より形成されている場合に比べて遮光膜の反射率が向上
してpHセンサの光漏れ電流を少なくできてpHセンサ
の高精度化を図ることができ、また、遮光膜を次亜塩素
酸イオンセンサの銀/塩化銀電極と同時に形成すること
ができるので、遮光膜を形成するための工程を別途に追
加する必要がなく、しかも遮光膜を形成するための装置
を別途に用意する必要もないから、製造工程の簡略化お
よび製造コストの低減を図ることができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the pH sensor has a light-shielding film made of silver on its surface. The reflectance of the light-shielding film is improved as compared with the case where the light-shielding film is made of aluminum or polysilicon, so that the light leakage current of the pH sensor can be reduced and the pH sensor can be made more precise. Since it can be formed simultaneously with the silver / silver chloride electrode of the hypochlorite ion sensor, there is no need to add a separate step for forming a light-shielding film, and an apparatus for forming a light-shielding film is separately provided. Since there is no need to prepare, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態の集積
型イオンセンサは、図1および図2に示すように、pH
センサ30、温度センサ40、流量センサ50が、次亜
塩素酸イオンを検出する次亜塩素酸イオンセンサ20が
形成されたシリコン基板よりなる基板1に集積化されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) As shown in FIGS.
The sensor 30, the temperature sensor 40, and the flow rate sensor 50 are integrated on a substrate 1 formed of a silicon substrate on which a hypochlorite ion sensor 20 for detecting hypochlorite ions is formed.

【0018】ここに、次亜塩素酸イオンセンサ20は、
基板1の主表面側において互いに離間して形成された白
金電極11と銀/塩化銀電極10とを備えている。
Here, the hypochlorite ion sensor 20 is
The substrate 1 includes a platinum electrode 11 and a silver / silver chloride electrode 10 formed separately from each other on the main surface side of the substrate 1.

【0019】また、pHセンサ30は、基板1の主表面
側にドレイン領域3とソース領域4とが離間して形成さ
れ、両領域3,4間のチャネル部上にシリコン酸化膜
(SiO2)よりなるゲート絶縁膜2aを介してシリコ
ン窒化膜(Si34)よりなるイオン感応膜7aが形成
されている。ここに、pHセンサ30は、水素イオン
(H+)を測定イオンとするものである。なお、ドレイ
ン領域3上には、ポリシリコンよりなるドレイン電極5
bが形成され、ソース領域4上には、ポリシリコンより
なるソース電極5cが形成されており、各電極5b,5
cは、それぞれポリシリコンよりなる配線5a,5aお
よびアルミニウムよりなる配線8a,8aを介してアル
ミニウムよりなるパッド18,18に接続されている。
また、pHセンサ30は、基板1の主表面側にチャネル
ストッパ13が形成されている。
In the pH sensor 30, a drain region 3 and a source region 4 are formed on the main surface side of the substrate 1 with a space therebetween, and a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed on a channel portion between the regions 3 and 4. An ion-sensitive film 7a made of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) is formed via a gate insulating film 2a made of. Here, the pH sensor 30 uses hydrogen ions (H + ) as measurement ions. A drain electrode 5 made of polysilicon is formed on the drain region 3.
b, and a source electrode 5c made of polysilicon is formed on the source region 4.
c is connected to pads 18 made of aluminum via wires 5a 5a made of polysilicon and wires 8a 8a made of aluminum, respectively.
The pH sensor 30 has a channel stopper 13 formed on the main surface side of the substrate 1.

【0020】また、温度センサ40は、平面形状がつづ
ら折れ状のヒータよりなる温度検出部41が基板1の主
表面側に形成され、温度検出部41の両端がそれぞれポ
リシリコンよりなる配線5a,5aおよびアルミニウム
よりなる配線8a,8aを介してアルミニウムよりなる
パッド18,18に接続されている。ここに、温度検出
部41を構成するヒータは、白金により形成されてい
る。
In the temperature sensor 40, a temperature detecting portion 41 formed of a heater having a planar shape and a broken shape is formed on the main surface side of the substrate 1, and both ends of the temperature detecting portion 41 are formed of wiring 5a, It is connected to pads 18 made of aluminum via wirings 8a made of aluminum and 5a. Here, the heater constituting the temperature detecting section 41 is formed of platinum.

【0021】また、流量センサ50は、平面形状がつづ
ら折れ状のヒータ51が基板1の主表面側に形成すると
ともに、平面形状がつづら折れ状の温度検出部52,5
3が基板1の主表面側において該ヒータ51の両側(図
1におけるヒータ51の左右)それぞれに形成されてい
る。ここに、各温度検出部52,53はそれぞれ白金に
より形成されている。また、ヒータ51の両端は、それ
ぞれポリシリコンよりなる配線5a,5aおよびアルミ
ニウムよりなる配線8a,8aを介してアルミニウムよ
りなるパッド18,18に接続されている。また、各温
度検出部52,53それぞれの両端もポリシリコンより
なる配線5a,5aおよびアルミニウムよりなる配線8
a,8aを介してアルミニウムよりなるパッド18,1
8に接続されている。
In the flow rate sensor 50, a heater 51 having a planar shape with a broken shape is formed on the main surface side of the substrate 1, and a temperature detecting portion 52, 5 with a planar shape with a broken shape.
3 are formed on both sides of the heater 51 on the main surface side of the substrate 1 (left and right of the heater 51 in FIG. 1). Here, each of the temperature detectors 52 and 53 is formed of platinum. Both ends of the heater 51 are connected to pads 18 made of aluminum via wirings 5a made of polysilicon and wirings 8a made of aluminum, respectively. Both ends of each of the temperature detectors 52 and 53 are also connected to the wirings 5a and 5a made of polysilicon and the wiring 8 made of aluminum.
a, 18 made of aluminum via a, 8a
8 is connected.

【0022】以下、本実施形態の集積型イオンセンサの
製造方法について簡単に説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the integrated ion sensor according to the present embodiment will be briefly described.

【0023】まず、基板1の主表面(図2における上
面)側の全面にシリコン酸化膜(SiO2)2を形成す
る。その後、上記ドレイン領域3および上記ソース領域
4それぞれの形成予定領域上のシリコン酸化膜2を部分
的に除去し、拡散によりドレイン領域3およびソース領
域4を形成する。続いて、基板1の主表面側の全面にポ
リシリコン膜5を形成する。このポリシリコン膜5は、
CVD法などにより容易に形成でき、しかも形成時に不
純物を高濃度にドープすることによりその抵抗値を任意
に調整できる。
First, a silicon oxide film (SiO 2 ) 2 is formed on the entire surface of the main surface (upper surface in FIG. 2) of the substrate 1. After that, the silicon oxide film 2 on the regions where the drain region 3 and the source region 4 are to be formed is partially removed, and the drain region 3 and the source region 4 are formed by diffusion. Subsequently, a polysilicon film 5 is formed on the entire surface on the main surface side of the substrate 1. This polysilicon film 5
It can be easily formed by a CVD method or the like, and the resistance can be arbitrarily adjusted by doping impurities at a high concentration during the formation.

【0024】次に、ポリシリコン膜5を所定形状にパタ
ーニングすることによりそれぞれポリシリコン膜5の一
部よりなるドレイン電極5b、ソース電極5c、配線5
aを形成した後、基板1の主表面側の全面にシリコン酸
化膜(SiO2)6を形成し、さらにシリコン酸化膜6
上にシリコン窒化膜(Si34)7を形成する。そし
て、上記各配線5aとのコンタクト部となる部分上のシ
リコン窒化膜7およびシリコン酸化膜6を除去して配線
5a表面の一部を露出させ、基板1の主表面側の全面に
スパッタ法などによりアルミニウム膜8を形成し、アル
ミニウム膜8を所定形状にパターニングする(この時、
配線8aおよびパッド18も形成する)。続いて、基板
1の主表面側に白金よりなる温度検出部41、ヒータ5
1および温度検出部52,53を形成した後、基板1の
主表面側の全面にシリコン酸化膜(SiO2)9を形成
し、その後、所定領域のシリコン酸化膜9を除去し、基
板1の主表面側に銀/塩化銀電極10を形成する。続い
て、白金よりなる白金電極11を形成する。
Next, the polysilicon film 5 is patterned into a predetermined shape to form a drain electrode 5b, a source electrode 5c,
a, a silicon oxide film (SiO 2 ) 6 is formed on the entire surface on the main surface side of the substrate 1, and the silicon oxide film 6 is further formed.
A silicon nitride film (Si 3 N 4 ) 7 is formed thereon. Then, the silicon nitride film 7 and the silicon oxide film 6 on a portion to be a contact portion with each of the wirings 5a are removed to expose a part of the surface of the wiring 5a. To form an aluminum film 8 and pattern the aluminum film 8 into a predetermined shape (at this time,
The wiring 8a and the pad 18 are also formed). Subsequently, on the main surface side of the substrate 1, a temperature detecting section 41 made of platinum and a heater 5
1 and the temperature detecting portions 52 and 53 are formed, a silicon oxide film (SiO 2 ) 9 is formed on the entire surface on the main surface side of the substrate 1, and then the silicon oxide film 9 in a predetermined region is removed. A silver / silver chloride electrode 10 is formed on the main surface side. Subsequently, a platinum electrode 11 made of platinum is formed.

【0025】しかして、本実施形態では、次亜塩素酸イ
オンセンサ20、pHセンサ30、温度センサ40、流
量センサ50、信号処理回路(この信号処理回路は、p
Hセンサ30、温度センサ40、流量センサ50の各出
力信号に応じて次亜塩素酸イオンセンサ20の出力信号
を補正して出力する回路である)を組み合わせたシステ
ムを構成する場合に部品点数の削減が図れ、システムの
小型化を図りつつ、次亜塩素酸イオンの検出精度を向上
させることが可能になる。
Thus, in this embodiment, the hypochlorite ion sensor 20, the pH sensor 30, the temperature sensor 40, the flow sensor 50, the signal processing circuit (this signal processing circuit
This is a circuit that corrects and outputs the output signal of the hypochlorite ion sensor 20 in accordance with the output signals of the H sensor 30, the temperature sensor 40, and the flow rate sensor 50). It is possible to improve the detection accuracy of hypochlorite ions while reducing the size and reducing the size of the system.

【0026】(実施形態2)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図3
に示すように、次亜塩素酸イオンセンサ20、pHセン
サ30、温度センサ40、流量センサ50を集積化した
基板1にさらに信号処理回路12を集積化した点に特徴
がある。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2) The basic structure of an integrated ion sensor according to the present embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and FIG.
As shown in (1), the signal processing circuit 12 is further integrated on the substrate 1 on which the hypochlorite ion sensor 20, the pH sensor 30, the temperature sensor 40, and the flow rate sensor 50 are integrated. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0027】ここに、信号処理回路12は、pHセンサ
30、温度センサ40、流量センサ30それぞれの出力
信号に応じて次亜塩素酸イオンセンサ20の出力信号を
補正して、測定液のpH、温度、流速によらず正確な次
亜塩素酸イオン濃度に応じた出力信号を出力する回路で
ある。
Here, the signal processing circuit 12 corrects the output signal of the hypochlorite ion sensor 20 in accordance with the output signals of the pH sensor 30, the temperature sensor 40, and the flow rate sensor 30, and adjusts the pH of the measurement liquid, This is a circuit that outputs an output signal corresponding to the accurate hypochlorite ion concentration regardless of the temperature and the flow rate.

【0028】しかして、本実施形態では、pHセンサ3
0、温度センサ40、流量センサ30それぞれの出力信
号に応じて次亜塩素酸イオンセンサ2の出力信号を補正
するようなシステムを構成とするにあたって、さらにシ
ステムの小型化を図ることができる。
In this embodiment, however, the pH sensor 3
In configuring a system that corrects the output signal of the hypochlorite ion sensor 2 according to the output signals of the temperature sensor 40 and the flow sensor 30, the size of the system can be further reduced.

【0029】(実施形態3)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図4
に示すように、実施形態1で説明したシリコン酸化膜2
がLOCOS酸化膜により構成してある点に特徴があ
る。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する。
(Embodiment 3) The basic configuration of the integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and FIG.
As shown in FIG. 3, the silicon oxide film 2 described in the first embodiment
Is characterized in that it is composed of a LOCOS oxide film. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】しかして、本実施形態では、隣り合うセン
サ間(20,50間、40,50間、30,40間)の
絶縁耐圧が高くなるので、リーク電流などの影響が少な
くなって、結果として次亜塩素酸イオンの検出精度を高
めることが可能になる。
In the present embodiment, however, the dielectric strength between adjacent sensors (between 20, 50, 40, 50, 30, 40) is increased, so that the influence of leak current and the like is reduced, and As a result, the detection accuracy of hypochlorite ions can be improved.

【0031】(実施形態4)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態2と略同じであって、図5
に示すように、基板1としてSOI基板を用いている点
に特徴がある。ここにおいて、基板1は、シリコン基板
1aの一表面上にシリコン酸化膜よりなる絶縁層1bを
介してシリコン活性層1cが形成されており、LOCO
S酸化膜よりなるシリコン酸化膜2が絶縁層1bに達す
る深さまで形成されている。なお、実施形態1と同様の
構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4) The basic structure of an integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 2, and FIG.
Is characterized in that an SOI substrate is used as the substrate 1. Here, the substrate 1 has a silicon active layer 1c formed on one surface of a silicon substrate 1a via an insulating layer 1b made of a silicon oxide film.
A silicon oxide film 2 made of an S oxide film is formed to a depth reaching the insulating layer 1b. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0032】しかして、本実施形態では、基板1として
SOI基板を用いているので、隣り合うセンサ間(2
0,50間、40,50間、30,40間)の絶縁性を
高めることができ、結果として次亜塩素酸イオンの検出
精度を高めることが可能になる。
In this embodiment, since the SOI substrate is used as the substrate 1, the distance between adjacent sensors (2
(Between 0 and 50, between 40 and 50, between 30 and 40), and as a result, the detection accuracy of hypochlorite ions can be improved.

【0033】(実施形態5)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図6
に示すように、流量センサ50の温度検出部52と次亜
塩素酸イオンセンサ20の白金電極11とを兼用してい
る点に特徴がある。また、本実施形態においては、温度
検出部53が実施形態1における温度センサ40の温度
検出部41を兼ねている。なお、実施形態1と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5) The basic configuration of an integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and FIG.
As shown in (1), the temperature sensor 52 of the flow rate sensor 50 and the platinum electrode 11 of the hypochlorite ion sensor 20 are also used. In the present embodiment, the temperature detecting section 53 also serves as the temperature detecting section 41 of the temperature sensor 40 in the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0034】しかして、本実施形態では、流量センサ5
0の温度検出部53が実施形態1における温度センサ4
0の温度検出部41を兼ね、温度検出部52と白金電極
11とが兼用されているので、基板1の小型化を図るこ
とができ、結果としてシステム全体の小型化を図ること
ができる。
In this embodiment, the flow rate sensor 5
0 of the temperature sensor 53 according to the first embodiment.
Since the temperature detection unit 41 is also used as the temperature detection unit 41 and the temperature detection unit 52 is also used as the platinum electrode 11, the size of the substrate 1 can be reduced, and as a result, the size of the entire system can be reduced.

【0035】(実施形態6)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態2と略同じであって、図7
に示すように、流量センサ50のヒータ51を拡散抵抗
により形成している点に特徴がある。ここに、ヒータ5
1の平面形状は実施形態2と同様、つづら折れ状に形成
してある。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一
の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 6) The basic structure of an integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 2, and FIG.
As shown in (1), the feature is that the heater 51 of the flow sensor 50 is formed by diffusion resistance. Here, heater 5
As in the second embodiment, the planar shape of 1 is formed in a serpentine shape. Note that the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0036】しかして、本実施形態では、流量センサ5
0のヒータ51を構成する拡散抵抗の形成時に不純物濃
度を調整することによって白金よりも抵抗率を高くする
ことが可能であるので、同じ熱量を発生させるには白金
で構成する場合よりもヒータ51を小型化することがで
きて、流量センサ50の小型化を図ることができ、結果
としてシステムの小型化を図ることができる。
In this embodiment, the flow rate sensor 5
Since the resistivity can be made higher than that of platinum by adjusting the impurity concentration when forming the diffused resistor constituting the heater 51 of 0, the heater 51 is required to generate the same amount of heat as compared to the case of using platinum. Can be downsized, the flow sensor 50 can be downsized, and as a result, the system can be downsized.

【0037】なお、本実施形態では、流量センサ50の
ヒータ51をpHセンサ30のドレイン領域3およびソ
ース領域4を形成する拡散工程で同時に形成することが
できるので、製造工程を簡略化することができる。
In this embodiment, since the heater 51 of the flow sensor 50 can be formed simultaneously in the diffusion step of forming the drain region 3 and the source region 4 of the pH sensor 30, the manufacturing process can be simplified. it can.

【0038】(実施形態7)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態2と略同じであって、図8
に示すように、流量センサ50のヒータ51をポリシリ
コンにより形成している点に特徴がある。ここに、ヒー
タ51の平面形状は実施形態2と同様、つづら折れ状に
形成してある。なお、実施形態2と同様の構成要素には
同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 7) The basic configuration of an integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 2, and FIG.
As shown in (1), the heater 51 of the flow sensor 50 is formed of polysilicon. Here, similarly to the second embodiment, the planar shape of the heater 51 is formed in a serpentine shape. Note that the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0039】しかして、本実施形態では、流量センサ5
0のヒータ51を構成するポリシリコンの形成時に不純
物濃度を調整することによって白金よりも抵抗率を高く
することが可能であるので、同じ熱量を発生させるには
白金で構成する場合よりもヒータ51を小型化すること
ができて、流量センサ50の小型化を図ることができ、
結果としてシステムの小型化を図ることができる。
In this embodiment, however, the flow rate sensor 5
Since the resistivity can be made higher than that of platinum by adjusting the impurity concentration during the formation of the polysilicon constituting the heater 51 of 0, the same amount of heat can be generated by heating the heater 51 as compared with the case of using platinum. Can be reduced, and the flow sensor 50 can be reduced in size.
As a result, the size of the system can be reduced.

【0040】(実施形態8)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図9
に示すように、基板1において流量センサ50のヒータ
51が形成される部位の裏面側に凹所17が形成されて
いる点に特徴がある。すなわち、本実施形態では、基板
1を裏面側からKOHなどを用いた異方性エッチングし
て凹所17を設けることにより形成されたダイアフラム
部1dの主表面側に、ヒータ51が形成されている。こ
こに、上記ダイアフラム部1dは、実施形態1で説明し
たシリコン窒化膜7を基板1の裏面側にも形成してお
き、所定形状にパターニングした後、基板1の裏面側か
ら異方性エッチングを行うことにより形成することがで
きる。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符
号を付して説明を省略する。
(Embodiment 8) The basic structure of the integrated ion sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and FIG.
As shown in (1), a feature is that a recess 17 is formed on the back surface side of the portion of the substrate 1 where the heater 51 of the flow sensor 50 is formed. That is, in the present embodiment, the heater 51 is formed on the main surface side of the diaphragm 1d formed by providing the recess 17 by anisotropically etching the substrate 1 from the back side using KOH or the like. . Here, the diaphragm portion 1d is formed by forming the silicon nitride film 7 described in the first embodiment also on the back surface side of the substrate 1, patterning it into a predetermined shape, and then performing anisotropic etching from the back surface side of the substrate 1. It can be formed by performing. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0041】しかして、本実施形態では、流量センサ5
0のヒータ51が基板1において他の部位に比べて薄い
ダイアフラム部1dに重複して形成されているので、熱
伝導しにくくなって断熱性が良くなり、低消費電力化を
図ることができる。
In this embodiment, the flow rate sensor 5
Since the zero heater 51 is formed on the diaphragm 1d of the substrate 1 so as to overlap with the thinner part than other parts, heat conduction becomes difficult, heat insulation is improved, and power consumption can be reduced.

【0042】(実施形態9)本実施形態の集積型イオン
センサの基本構成は実施形態8と略同じであって、図1
0に示すように、基板1においてpHセンサ30のドレ
イン領域3およびソース領域4が形成される部位の裏面
側にそれぞれドレイン領域3,ソース領域4に達する深
さの凹所19b,19cが形成され、各凹所19b,1
9cの内面に沿ってアルミニウム膜8’が形成され、基
板1の裏面側においてアルミニウム膜8’が形成されて
いない部位がシリコン窒化膜7’により覆われている点
に特徴がある。すなわち、本実施形態では、基板1を裏
面側からKOHなどを用いた異方性エッチングして凹所
19b,19cを設けることにより形成されたダイアフ
ラム部1e,1fにそれぞれドレイン領域3,ソース領
域4が形成されている。ここに、上記ダイアフラム部1
d,1e,1fは、実施形態1で説明したシリコン窒化
膜7を基板1の裏面側にも形成しておき、所定形状にパ
ターニングした後、基板1の裏面側から異方性エッチン
グを行うことにより形成することができる。なお、実施
形態8と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略する。
(Embodiment 9) The basic configuration of an integrated ion sensor according to this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 8, and FIG.
As shown in FIG. 0, recesses 19 b and 19 c having a depth reaching the drain region 3 and the source region 4 are formed on the back surface of the substrate 1 where the drain region 3 and the source region 4 of the pH sensor 30 are formed. , Each recess 19b, 1
It is characterized in that an aluminum film 8 ′ is formed along the inner surface of 9 c, and a portion where the aluminum film 8 ′ is not formed on the back side of the substrate 1 is covered with a silicon nitride film 7 ′. That is, in this embodiment, the drain region 3 and the source region 4 are formed in the diaphragm portions 1e and 1f formed by providing the recesses 19b and 19c by anisotropically etching the substrate 1 from the back side using KOH or the like. Are formed. Here, the diaphragm 1
d, 1e, and 1f are to form the silicon nitride film 7 described in the first embodiment also on the back side of the substrate 1, pattern it into a predetermined shape, and then perform anisotropic etching from the back side of the substrate 1. Can be formed. Note that the same components as those in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0043】しかして、本実施形態では、pHセンサ3
0を、アルミニウム膜8’よりなる電極が測定液に接し
ないいわゆるバックゲート型pHセンサとしてあるの
で、pHセンサ30の絶縁性が向上して高精度化され、
結果として次亜塩素酸イオンの検出精度を向上させるこ
とが可能になる。なお、ダイアフラム部1e,1fは実
施形態8で説明したダイアフラム部1dと同時に形成す
ることができるので、ダイアフラム部1e,1fを形成
するために別途に製造工程を追加する必要はない。
In this embodiment, however, the pH sensor 3
0 is a so-called back-gate type pH sensor in which the electrode made of the aluminum film 8 'does not come into contact with the measurement liquid, so that the insulating property of the pH sensor 30 is improved and the
As a result, the detection accuracy of hypochlorite ions can be improved. Since the diaphragms 1e and 1f can be formed simultaneously with the diaphragm 1d described in the eighth embodiment, it is not necessary to add a separate manufacturing process to form the diaphragms 1e and 1f.

【0044】(実施形態10)本実施形態の集積型イオ
ンセンサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図
11に示すように、温度センサ40の温度検出部41お
よび流量センサ50の温度検出部52,53がそれぞれ
ポリシリコンダイオードにより形成されている点に特徴
がある。ポリシリコンは形成時に不純物種および濃度を
調整できるので、p形およびn形のポリシリコンを形成
することができるから、ポリシリコンダイオードは簡単
に形成することができる。図11において、41a,5
3a,52aはそれぞれp形ポリシリコン膜を示し、4
1b,53b,52bはそれぞれn形シリコン膜を示
す。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する。
(Embodiment 10) The basic structure of an integrated ion sensor according to the present embodiment is substantially the same as that of the embodiment 1, and as shown in FIG. It is characterized in that the temperature detectors 52 and 53 are each formed by a polysilicon diode. Since the type and concentration of the impurity can be adjusted during the formation of polysilicon, p-type and n-type polysilicon can be formed, so that the polysilicon diode can be easily formed. In FIG. 11, 41a, 5
Reference numerals 3a and 52a denote p-type polysilicon films, respectively.
Reference numerals 1b, 53b, and 52b denote n-type silicon films. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0045】しかして、本実施形態では、各温度検出部
41,52,53がそれぞれポリシリコンダイオードに
より形成されているので、各温度検出部41,52,5
3を白金により形成している場合に比べて、温度検出部
41,52,53を小さくすることができ、基板1の小
型化が図れ、結果としてシステムの小型化を図ることが
できる。
In this embodiment, since each of the temperature detectors 41, 52 and 53 is formed by a polysilicon diode, each of the temperature detectors 41, 52 and 5 is formed.
As compared with the case where 3 is made of platinum, the temperature detecting sections 41, 52, 53 can be made smaller, and the substrate 1 can be made smaller, and as a result, the system can be made smaller.

【0046】(実施形態11)本実施形態の集積型イオ
ンセンサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図
12に示すように、基板1の主表面側に、pHセンサ3
0のドレイン領域3およびソース領域4への外部からの
光を遮光する遮光膜16が形成されている点に特徴があ
る。ここにおいて、遮光膜16は、銀により形成してあ
り、イオン感応膜7aの表面上には形成されていない。
なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。
(Embodiment 11) The basic structure of an integrated ion sensor according to this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and as shown in FIG.
It is characterized in that a light-shielding film 16 that shields light from the outside to the drain region 3 and the source region 4 is formed. Here, the light shielding film 16 is formed of silver and is not formed on the surface of the ion-sensitive film 7a.
Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0047】しかして、本実施形態では、前記pHセン
サ30の表面側に遮光膜16が形成されているので、ド
レイン領域3・ソース領域4間の光漏れ電流を少なくす
ることができて、pHセンサ30の高精度化を図ること
ができ、結果として次亜塩素酸イオンの検出精度を高め
ることが可能になる。また、遮光膜16が銀により形成
されていることによって、遮光膜16をアルミニウムや
ポリシリコンなどで形成した場合に比べて、遮光膜16
の反射率が高くなって高精度化を図ることができる。し
かも、遮光膜16を次亜塩素酸イオンセンサ20の銀/
塩化銀電極10と同時に形成することができるので、遮
光膜16を形成するための工程を別途に追加する必要が
なく、しかも遮光膜16を形成するための装置を別途に
用意する必要もないから、遮光膜16を設けるにあたっ
て製造工程の簡略化および製造コストの低減を図ること
ができる。
In this embodiment, since the light shielding film 16 is formed on the surface of the pH sensor 30, light leakage current between the drain region 3 and the source region 4 can be reduced. The accuracy of the sensor 30 can be improved, and as a result, the detection accuracy of hypochlorite ion can be improved. Further, since the light-shielding film 16 is formed of silver, the light-shielding film 16 is formed as compared with the case where the light-shielding film 16 is formed of aluminum, polysilicon, or the like.
, The reflectance can be increased, and higher precision can be achieved. In addition, the light shielding film 16 is made of silver / silver of the hypochlorite ion sensor 20.
Since it can be formed simultaneously with the silver chloride electrode 10, there is no need to separately add a step for forming the light-shielding film 16, and it is not necessary to separately prepare an apparatus for forming the light-shielding film 16. In providing the light shielding film 16, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1の発明は、pHセンサ、温度セ
ンサ、流量センサのうち少なくとも1つのセンサが、特
定イオンを検出するイオンセンサの基板に集積化されて
なるものであり、システムを構成する場合に部品点数の
削減が図れ、システムの小型化を図りつつ、前記特定イ
オンの検出精度を向上させることが可能になるという効
果がある。
According to the first aspect of the present invention, at least one of a pH sensor, a temperature sensor, and a flow rate sensor is integrated on a substrate of an ion sensor for detecting a specific ion, and a system is configured. In this case, the number of components can be reduced, and the size of the system can be reduced, and the detection accuracy of the specific ion can be improved.

【0049】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記イオンセンサは、白金電極および銀/塩化銀電
極を備えた次亜塩素酸イオンセンサであるので、次亜塩
素酸イオンの検出精度を向上させることが可能になると
いう効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, since the ion sensor is a hypochlorite ion sensor having a platinum electrode and a silver / silver chloride electrode, detection of hypochlorite ion is performed. There is an effect that accuracy can be improved.

【0050】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記イオンセンサの出力信号を前記
他のセンサの出力信号に応じて補正する信号処理回路が
前記基板に集積化されているので、さらにシステムの小
型化を図ることができるという効果がある。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a signal processing circuit for correcting an output signal of the ion sensor according to an output signal of the other sensor is integrated on the substrate. Therefore, there is an effect that the size of the system can be further reduced.

【0051】請求項4の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記基板がシリコン基板であって、
各センサ間を絶縁する絶縁膜を備え、該絶縁膜は、LO
COS酸化膜よりなるので、各センサ間の絶縁性を高め
ることができ、結果として次亜塩素酸イオンの検出精度
をさらに向上させることが可能になるという効果があ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the substrate is a silicon substrate,
An insulating film for insulating between the sensors is provided, and the insulating film is
Since it is made of the COS oxide film, the insulation between the sensors can be enhanced, and as a result, the detection accuracy of hypochlorite ions can be further improved.

【0052】請求項5の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記基板が、SOI基板よりなるの
で、各センサ間の絶縁性を高めることができ、結果とし
て次亜塩素酸イオンの検出精度をさらに向上させること
が可能になるという効果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the substrate is made of an SOI substrate, so that the insulation between the sensors can be enhanced, and as a result, hypochlorite ion There is an effect that it becomes possible to further improve the detection accuracy of.

【0053】請求項6の発明は、請求項2の発明におい
て、前記流量センサは、白金よりなるヒータと白金より
なる温度検出部とからなり、該温度検出部と次亜塩素酸
イオンセンサの白金電極とが兼用されているので、さら
にシステムの小型化を図ることができるという効果があ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the flow rate sensor comprises a heater made of platinum and a temperature detecting portion made of platinum, and the temperature detecting portion and the platinum sensor of the hypochlorite ion sensor are used. Since the electrode is also used, the size of the system can be further reduced.

【0054】請求項7の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、拡散抵抗よりな
るヒータを備えるので、流量センサのヒータが拡散抵抗
により形成されていることによって流量センサの小型化
を図ることができ、結果としてシステムの小型化を図る
ことができるという効果がある。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flow rate sensor includes a heater made of a diffusion resistor. The size of the sensor can be reduced, and as a result, the size of the system can be reduced.

【0055】請求項8の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、ポリシリコンよ
りなるヒータを備えるので、請求項6の発明に比べて流
量センサのヒータの占有面積を小さくすることができ、
結果としてシステムの小型化を図ることができるという
効果がある。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the flow rate sensor includes a heater made of polysilicon. Can be reduced,
As a result, there is an effect that the size of the system can be reduced.

【0056】請求項9の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記流量センサは、前記基板の裏面
側に凹所が形成されているので、流量センサの断熱性が
向上し、低消費電力化を図ることができるという効果が
ある。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, since the flow rate sensor has a recess formed on the back surface side of the substrate, the heat insulation of the flow rate sensor is improved. There is an effect that low power consumption can be achieved.

【0057】請求項10の発明は、請求項1ないし請求
項9の発明において、前記流量センサおよび前記pHセ
ンサは、前記基板の裏面側にそれぞれ凹所が形成され、
前記pHセンサは、バックゲート型pHセンサであるの
で、流量センサの断熱性が向上するとともに、pHセン
サの裏面側にpHセンサの電極を設けることにより絶縁
性を高めることができてpHセンサの高精度化を図れ、
また、流量センサの凹所とpHセンサの凹所とを同時に
形成することができ、製造工程の簡略化を図ることがで
きるという効果がある。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first to ninth aspects of the present invention, the flow rate sensor and the pH sensor each have a recess formed on the back side of the substrate.
Since the pH sensor is a back-gate type pH sensor, the heat insulation of the flow sensor is improved, and the insulation of the pH sensor can be enhanced by providing an electrode of the pH sensor on the back side of the pH sensor. For higher accuracy,
In addition, the concave portion of the flow sensor and the concave portion of the pH sensor can be formed at the same time, so that the production process can be simplified.

【0058】請求項11の発明は、請求項1または請求
項2の発明において、前記温度センサは、温度検出部と
してポリシリコンよりなるダイオードを備えるので、請
求項6の発明に比べて温度センサの温度検出部を小型化
することができ、結果としてシステムの小型化を図るこ
とができるという効果がある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the temperature sensor includes a diode made of polysilicon as a temperature detecting portion. The temperature detector can be reduced in size, and as a result, the size of the system can be reduced.

【0059】請求項12の発明は、請求項2の発明にお
いて、前記pHセンサは、銀よりなる遮光膜が表面に形
成されているので、遮光膜が銀により形成されているこ
とによって遮光膜がアルミニウムやポリシリコンなどに
より形成されている場合に比べて遮光膜の反射率が向上
してpHセンサの光漏れ電流を少なくできてpHセンサ
の高精度化を図ることができ、また、遮光膜を次亜塩素
酸イオンセンサの銀/塩化銀電極と同時に形成すること
ができるので、遮光膜を形成するための工程を別途に追
加する必要がなく、しかも遮光膜を形成するための装置
を別途に用意する必要もないから、製造工程の簡略化お
よび製造コストの低減を図ることができるという効果が
ある。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the pH sensor has a light-shielding film made of silver on its surface. The reflectance of the light-shielding film is improved as compared with the case where the light-shielding film is made of aluminum or polysilicon, so that the light leakage current of the pH sensor can be reduced and the pH sensor can be made more precise. Since it can be formed simultaneously with the silver / silver chloride electrode of the hypochlorite ion sensor, there is no need to add a separate step for forming a light-shielding film, and an apparatus for forming a light-shielding film is separately provided. Since there is no need to prepare, there is an effect that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment.

【図2】同上を示し、(a)は断面図、(b)は(a)
の要部Bの拡大図である。
FIGS. 2A and 2B show the same, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view and FIG.
3 is an enlarged view of a main part B of FIG.

【図3】実施形態2を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment.

【図4】実施形態3を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment.

【図5】実施形態4を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment.

【図6】実施形態5を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment.

【図7】実施形態6を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a sixth embodiment.

【図8】実施形態7を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a seventh embodiment.

【図9】実施形態8を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing an eighth embodiment.

【図10】実施形態9を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a ninth embodiment.

【図11】実施形態10を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a tenth embodiment.

【図12】実施形態11を示す概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an eleventh embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 10 銀/塩化銀電極 11 白金電極 20 次亜塩素酸イオンセンサ 30 pHセンサ 40 温度センサ 50 流量センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 10 Silver / silver chloride electrode 11 Platinum electrode 20 Hypochlorite ion sensor 30 pH sensor 40 Temperature sensor 50 Flow sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪井 淳 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 飯高 幸男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jun Sakai, Matsushita Electric Works Co., Ltd., 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture (72) Yukio Iidaka 1048 Kadoma, Kazuma, Kadoma, Osaka, Japan Matsushita Electric Works Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 pHセンサ、温度センサ、流量センサの
うち少なくとも1つのセンサが、特定イオンを検出する
イオンセンサの基板に集積化されてなることを特徴とす
る集積型イオンセンサ。
1. An integrated ion sensor, wherein at least one of a pH sensor, a temperature sensor, and a flow rate sensor is integrated on a substrate of an ion sensor for detecting specific ions.
【請求項2】 前記イオンセンサは、白金電極および銀
/塩化銀電極を備えた次亜塩素酸イオンセンサであるこ
とを特徴とする請求項1記載の集積型イオンセンサ。
2. The integrated ion sensor according to claim 1, wherein the ion sensor is a hypochlorite ion sensor including a platinum electrode and a silver / silver chloride electrode.
【請求項3】 前記イオンセンサの出力信号を前記他の
センサの出力信号に応じて補正する信号処理回路が前記
基板に集積化されてなることを特徴とする請求項1また
は請求項2記載の集積型イオンセンサ。
3. The substrate according to claim 1, wherein a signal processing circuit for correcting an output signal of the ion sensor according to an output signal of the other sensor is integrated on the substrate. Integrated ion sensor.
【請求項4】 前記基板がシリコン基板であって、各セ
ンサ間を絶縁する絶縁膜を備え、該絶縁膜は、LOCO
S酸化膜よりなることを特徴とする請求項1または請求
項2記載の集積型イオンセンサ。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is a silicon substrate, and the substrate includes an insulating film that insulates the sensors from each other.
3. The integrated ion sensor according to claim 1, comprising an S oxide film.
【請求項5】 前記基板は、SOI基板よりなることを
特徴とする請求項1または請求項2記載の集積型イオン
センサ。
5. The integrated ion sensor according to claim 1, wherein the substrate is formed of an SOI substrate.
【請求項6】 前記流量センサは、白金よりなるヒータ
と白金よりなる温度検出部とからなり、該温度検出部と
次亜塩素酸イオンセンサの白金電極とが兼用されてなる
ことを特徴とする請求項2記載の集積型イオンセンサ。
6. The flow rate sensor includes a heater made of platinum and a temperature detecting section made of platinum, and the temperature detecting section is used in combination with a platinum electrode of a hypochlorite ion sensor. The integrated ion sensor according to claim 2.
【請求項7】 前記流量センサは、拡散抵抗よりなるヒ
ータを備えることを特徴とする請求項1または請求項2
記載の集積型イオンセンサ。
7. The flow rate sensor according to claim 1, wherein the flow rate sensor includes a heater made of a diffusion resistance.
An integrated ion sensor as described in claim 1.
【請求項8】 前記流量センサは、ポリシリコンよりな
るヒータを備えることを特徴とする請求項1または請求
項2記載の集積型イオンセンサ。
8. The integrated ion sensor according to claim 1, wherein the flow sensor includes a heater made of polysilicon.
【請求項9】 前記流量センサは、前記基板の裏面側に
凹所が形成されてなることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の集積型イオンセンサ。
9. The integrated ion sensor according to claim 1, wherein the flow rate sensor has a recess formed on a back surface side of the substrate.
【請求項10】 前記流量センサおよび前記pHセンサ
は、前記基板の裏面側にそれぞれ凹所が形成され、前記
pHセンサは、バックゲート型pHセンサであることを
特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の
集積型イオンセンサ。
10. The flow rate sensor and the pH sensor each have a recess formed on the back side of the substrate, and the pH sensor is a back gate type pH sensor. 10. The integrated ion sensor according to any one of items 9.
【請求項11】 前記温度センサは、温度検出部として
ポリシリコンよりなるダイオードを備えることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の集積型イオンセン
サ。
11. The integrated ion sensor according to claim 1, wherein the temperature sensor includes a diode made of polysilicon as a temperature detection unit.
【請求項12】 前記pHセンサは、銀よりなる遮光膜
が表面に形成されてなることを特徴とする請求項2記載
の集積型イオンセンサ。
12. The integrated ion sensor according to claim 2, wherein the pH sensor has a light-shielding film made of silver formed on a surface thereof.
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Cited By (7)

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