JP2575316B2 - Ion sensor, sensor plate and manufacturing method thereof - Google Patents

Ion sensor, sensor plate and manufacturing method thereof

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JP2575316B2 JP1135728A JP13572889A JP2575316B2 JP 2575316 B2 JP2575316 B2 JP 2575316B2 JP 1135728 A JP1135728 A JP 1135728A JP 13572889 A JP13572889 A JP 13572889A JP 2575316 B2 JP2575316 B2 JP 2575316B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、出力校正を要せず、出力特性のバラツキを
少なくしたイオンセンサ、その部品のセンサプレート及
びこれらの製造方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion sensor which does not require output calibration and has less variation in output characteristics, a sensor plate of the component, and a method of manufacturing these components.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

イオンセンサは、検体液中のイオン濃度を測定するた
めのものであり、半導体に形成された電界効果型トラン
ジスタ(FET)のゲート電極上にイオン感応膜を形成し
た、いわゆるイオン感応性電界効果型トランジスタ(IS
FET)と呼ばれるものである。このISFETは、イオン感応
膜に検体液を接触させると、イオン感応膜と溶液との界
面に生じる電界の変化に応じて半導体表面近傍の電導度
が変化することを利用し、これを外部回路で検出できる
ようにしたものである。
An ion sensor is used to measure the ion concentration in a sample liquid. An ion-sensitive film is formed on the gate electrode of a field-effect transistor (FET) formed on a semiconductor. Transistor (IS
FET). This ISFET utilizes the fact that when a sample solution is brought into contact with an ion-sensitive membrane, the conductivity near the semiconductor surface changes according to the change in the electric field generated at the interface between the ion-sensitive membrane and the solution. This is to enable detection.

このISFETには、FETを形成した半導体基板上ではな
く、別の絶縁性基板上に分離ゲート電極を設けこれにイ
オン感応膜を設け、さらに分離比較電極を相対して設け
て独立部品とし、これをFET及び比較電極用端子に接続
し、さらにこれらFET及び比較電極端子を出力回路装置
に接続して使用する、いわゆる分離ゲート型ISFETも知
られている。
In this ISFET, a separate gate electrode is provided on another insulating substrate, not on the semiconductor substrate on which the FET is formed, an ion-sensitive film is provided on this, and a separate reference electrode is provided opposite to make an independent component. There is also known a so-called separated gate type ISFET in which the FET and the reference electrode terminal are connected to each other, and the FET and the reference electrode terminal are connected to an output circuit device for use.

このような分離ゲート型ISFETイオンセンサのイオン
感応部は、絶縁性基板、例えばガラス・エポキシ樹脂基
板上に厚さ1.5〜2μmの銅箔を接着したいわゆるプリ
ント配線用基板を、ホトリソグラフィック法等により所
定形状の銅導電パターンにエッチングし、ついで市販の
厚付け用銀メッキ浴等を用いて電解メッキし、その表面
に数μm〜20μm程度の厚さに銀層を形成し、さらに塩
酸溶液あるいは塩化ナトリウム溶液中に浸漬し、電解化
成処理をすることにより銀層表面に数μmの塩化銀層を
形成する。ついで表層部に銀層と塩化銀層の積層構造を
設けた電極を囲むように絶縁性樹脂、例えばエポキシ樹
脂で堤体を形成した後、イオノフォアと呼ばれる大環状
化合物やイオン交換樹脂等を含むイオン感応膜を形成し
たものであり、この構造は先の出願で提案した。
The ion sensitive portion of such an isolation gate type ISFET ion sensor is formed by bonding a so-called printed wiring board having a 1.5 to 2 μm thick copper foil adhered on an insulating substrate, for example, a glass epoxy resin substrate, to a photolithographic method or the like. Is etched into a copper conductive pattern having a predetermined shape, and then electrolytic plating is performed using a commercially available silver plating bath for thickening, and a silver layer is formed on the surface to a thickness of about several μm to 20 μm. A silver chloride layer of several μm is formed on the surface of the silver layer by immersing it in a sodium chloride solution and performing electrolytic conversion treatment. Next, after forming an embankment with an insulating resin, for example, an epoxy resin so as to surround an electrode having a laminated structure of a silver layer and a silver chloride layer on a surface layer, ions containing a macrocyclic compound called an ionophore or an ion exchange resin are used. A sensitive film was formed, and this structure was proposed in an earlier application.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来のイオンセンサは、同じ条件で同
じように製作されても、同じイオン濃度に対応する出力
に差異が生じ、一定のイオン濃度であるにもかかわら
ず、一定の出力が得られないことが多い。そのため、個
々のイオンセンサについて校正した後使用することが行
われている。
However, even if the conventional ion sensor is manufactured in the same manner under the same conditions, a difference occurs in the output corresponding to the same ion concentration, and a constant output cannot be obtained despite the constant ion concentration. There are many. For this reason, individual ion sensors are used after being calibrated.

その校正方法は、イオンセンサを出力回路装置に接続
した後、予め定められた2つの異なる溶液を用意し、一
方のイオン濃度溶液中にイオンセンサを浸漬し、その出
力を読み取る。その値が所定の標準値と相違すると、出
力回路装置の回路定数を調整し、標準の出力の値と一致
させる。ついで、他のイオン濃度の溶液中にイオンセン
サを浸漬し、上記と同様に出力値がそのイオン濃度に対
応する標準値と一致するように回路定数を調整する。そ
の後再度上記一方のイオン濃度溶液にイオンセンサを浸
漬し、出力値が対応する標準値と異なれば、再度上記と
同様にして回路定数を調整し、さらに他のイオン濃度に
ついてもこれを行い、それぞれのイオン濃度に対する出
力値が標準値になるまで校正を繰り返す。
In the calibration method, after the ion sensor is connected to the output circuit device, two different predetermined solutions are prepared, the ion sensor is immersed in one ion concentration solution, and the output is read. If the value differs from the predetermined standard value, the circuit constant of the output circuit device is adjusted to match the standard output value. Next, the ion sensor is immersed in a solution having another ion concentration, and the circuit constant is adjusted in the same manner as described above so that the output value matches the standard value corresponding to the ion concentration. Thereafter, the ion sensor is immersed again in the one ion concentration solution, and if the output value is different from the corresponding standard value, the circuit constant is adjusted again in the same manner as above, and the same is performed for the other ion concentration. The calibration is repeated until the output value corresponding to the ion concentration becomes the standard value.

このようにすることは、工程が多く、作業が煩わし
く、また労力と手間がかかり、生産性が低いものであっ
た。
This method has many steps, is troublesome, requires labor and labor, and has low productivity.

本発明の目的は、イオン濃度に対応する出力値を校正
することなく使用できるイオンセンサを提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide an ion sensor that can be used without calibrating an output value corresponding to an ion concentration.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記課題を解決するために、イオン感応膜
による検体液の感応値を電界効果型半導体で検出できる
ようにしたイオンセンサにおいて、上記イオン感応膜が
形成されるゲート電極の表層部は塩化銀を主成分とする
上側層と、銀を主成分とする下側層の積層構造を有し、
上記塩化銀層の表面の粗さが200nm以下であることを特
徴とするイオンセンサを提供するものである。また、電
界効果型半導体の基板とは別体の絶縁性基板上に該電界
効果型半導体のゲート電極と接続して使用する分離ゲー
ト電極と、該電界効果型半導体とは別に設けた比較電極
用端子と接続して使用する分離比較電極を設けて独立部
品とし、上記分離ゲート電極がイオン感応膜を有すると
ともにその下層の表層部に銀を主成分とする下側層と塩
化銀を主成分とする上側層を順次積層した積層構造を有
しかつ塩化銀層の表面粗さを200nm以下にしたことを特
徴とするセンサプレートを提供するものである。また、
これらのイオンセンサ及びセンサプレートの製造方法を
提供するものである。
The present invention provides, in order to solve the above-mentioned problems, an ion sensor in which a sensitivity value of a sample solution by an ion-sensitive film can be detected by a field-effect semiconductor, wherein a surface layer portion of a gate electrode on which the ion-sensitive film is formed is provided. It has a laminated structure of an upper layer mainly composed of silver chloride and a lower layer mainly composed of silver,
An object of the present invention is to provide an ion sensor characterized in that the surface roughness of the silver chloride layer is 200 nm or less. In addition, an isolation gate electrode to be used by being connected to the gate electrode of the field-effect semiconductor on an insulating substrate separate from the substrate of the field-effect semiconductor, and a comparison electrode provided separately from the field-effect semiconductor. A separate comparison electrode to be used in connection with the terminal is provided as an independent component, and the above-mentioned separation gate electrode has an ion-sensitive film and a lower layer mainly composed of silver and a silver chloride as a main component in the surface layer of the lower layer. A sensor plate having a laminated structure in which upper layers are sequentially laminated and the surface roughness of a silver chloride layer is set to 200 nm or less. Also,
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing these ion sensors and sensor plates.

作用 塩化銀を主成分とする層の粗さを200nm以下のように
平滑にしたので、電極とイオン感応膜との間に発生する
電位のバラツキが減少し、イオンセンサの出力のバラツ
キが減少する。
FunctionSince the roughness of the layer mainly composed of silver chloride is smoothed to 200 nm or less, the variation in the potential generated between the electrode and the ion-sensitive membrane is reduced, and the variation in the output of the ion sensor is reduced. .

実施例 次に本発明の実施例を第1図及び第2図に基づいて説
明する。
Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

実施例1 紙ポリエステル基板1に接着された銅箔を2μmのダ
イヤモンドスラリによって研磨し、鏡面〔触針膜厚計
(テンコール社製薄膜表面プロファイラー アルファス
テップ200)により測定した表面粗さ200nm〕に仕上げ、
ホトリソグラフィック法によって所定形状の銅電極1a、
1bを形成した。
Example 1 A copper foil adhered to a paper polyester substrate 1 was polished with a diamond slurry of 2 μm and finished to a mirror surface (surface roughness 200 nm measured by a stylus film thickness meter (Tencor thin film surface profiler Alpha step 200)). ,
Copper electrode 1a of predetermined shape by photolithographic method,
Formed 1b.

次に銀を1g/含有する市販のシアン系銀ストライク
・メッキ浴と定電流電源を用いて、陰極電流密度が0.5A
/dm2になるようにセットした状態で、5秒間上記基板を
浴中に浸漬し、取り出した後水洗した。ついで銀を20g/
含有する市販のシアン系電解光沢メッキ浴に温度50℃
に保持したまま浸漬し、電流密度12A/dm2で1分30秒間
電解メッキを施し、厚さ15μmの銀層2a、2bを形成し
た。
Next, using a commercially available cyan-based silver strike plating bath containing 1 g of silver and a constant current power source, the cathode current density was 0.5 A.
The substrate was immersed in a bath for 5 seconds in a state where the substrate was set at / dm 2 , taken out, and washed with water. Then 20g of silver
Contains commercially available cyan electrolytic bright plating bath at a temperature of 50 ° C
, And subjected to electrolytic plating at a current density of 12 A / dm 2 for 1 minute and 30 seconds to form silver layers 2 a and 2 b having a thickness of 15 μm.

その後、0.1規定(N)の塩酸(HCl)中で、上記基板
を陽極とし、白金メッキされたチタンメッシュを陰極と
し、陽極電流密度(0.2A/dm2)で2分40秒間電解処理
し、銀層2a、2bの表面に塩化銀層3a、3bを形成した。こ
の表面粗さは上記触針膜厚計による測定で200nmであっ
た。
Then, in 0.1 N (H) hydrochloric acid (HCl), the substrate was used as an anode, a platinum-plated titanium mesh was used as a cathode, and electrolysis was performed at an anode current density (0.2 A / dm 2 ) for 2 minutes and 40 seconds. Silver chloride layers 3a and 3b were formed on the surfaces of silver layers 2a and 2b. The surface roughness was 200 nm as measured by the stylus thickness meter.

上記塩化銀層3aに、塩化ビニル共重合体を主成分とす
るイオン感応膜4を被覆し、このイオン感応膜を形成し
た電極と、塩化銀電極3bとを囲むように、エポキシ樹脂
の絶縁物で堤体5を形成した。
The silver chloride layer 3a is coated with an ion-sensitive film 4 containing a vinyl chloride copolymer as a main component, and an insulator of an epoxy resin is formed so as to surround the electrode formed with the ion-sensitive film and the silver chloride electrode 3b. Formed the embankment body 5.

このようにして銅電極1a、1bにそれぞれ銀層2a、2b及
び塩化銀層3a、3bを積層し、塩化銀層3aにはイオン感応
膜4を設け、一方塩化銀層3bを分離比較電極とするセン
サプレートができあがる。
In this way, the silver layers 2a, 2b and the silver chloride layers 3a, 3b are respectively laminated on the copper electrodes 1a, 1b, and the ion-sensitive film 4 is provided on the silver chloride layer 3a, while the silver chloride layer 3b is used as a separation reference electrode. The sensor plate is completed.

このようにして、80個のセンサプレートを作成した。
これらのセンサプレートは、イオン感応膜を設けた電極
を分離ゲートとし、これを図示省略したFETのゲート電
極と接続し、一方分離比較電極を図示省略した比較電極
用端子に接続し、これらFETと比較電極用端子を出力回
路装置に接続し、上記分離比較電極とイオン感応膜に検
体液を浸漬することにより、その含有イオン濃度をイオ
ンセンサの出力値として測定することができる。
In this way, 80 sensor plates were prepared.
In these sensor plates, an electrode provided with an ion-sensitive film is used as a separation gate, and this is connected to a gate electrode of an FET not shown, while a separate comparison electrode is connected to a comparison electrode terminal not shown, and these FETs By connecting the reference electrode terminal to the output circuit device and immersing the sample liquid in the separation reference electrode and the ion-sensitive membrane, the concentration of ions contained therein can be measured as the output value of the ion sensor.

このイオンセンサにカリウムイオン濃度1mM、3mM、10
mM、30mMの溶液を滴下し、それぞれの出力を測定した結
果、イオン濃度の変化に対して出力値が直線関係になる
ことを確認した後、カリウムイオン濃度10mMの溶液を検
体液とした時のイオンセンサの出力値を測定し、その後
センサプレートをFETから分離し、以下同様に79個のそ
れぞれのセンサプレートを上記と同様に接続してこれら
センサプレートを用いたイオンセンサについて同様の測
定を行った。これらの出力値を統計的に処理し、その標
準偏差を求め、表に示す。
Potassium ion concentration of 1 mM, 3 mM, 10
mM, 30 mM solution was dropped, and the output of each was measured.After confirming that the output value had a linear relationship with the change in ion concentration, the potassium ion concentration of 10 mM was used as the sample solution. The output value of the ion sensor was measured, and then the sensor plate was separated from the FET.Then, in the same manner, 79 sensor plates were connected in the same manner as above, and the same measurement was performed for the ion sensor using these sensor plates. Was. These output values were statistically processed and their standard deviations were determined and are shown in the table.

実施例2 実施例1において、銅電極表面を研磨することなく、
銀電極を形成し、その表面を0.5μmのダイヤモンドス
ラリを用いて研磨し、上記触針膜厚計の測定で表面粗さ
7nmにした後、塩化銀層を形成し同様にして測定した表
面粗さを80nmにした以外は同様にして80個のセンサプレ
ートを作成し、このそれぞれについて実施例1と同様に
出力値の標準偏差を求め、その結果を表に示す。
Example 2 In Example 1, without polishing the copper electrode surface,
A silver electrode is formed and its surface is polished using a 0.5 μm diamond slurry.
After setting the thickness to 7 nm, 80 sensor plates were prepared in the same manner except that the surface roughness measured in the same manner was changed to 80 nm by forming a silver chloride layer. The deviation was determined and the results are shown in the table.

実施例3 実施例1において、銅電極表面を研磨することなく、
銀層、塩化銀層を形成し、塩化銀層表面を実施例1にお
いて銅箔を研磨したと同様の方法、すなわち2μmのダ
イヤモンドスラリによって研磨することによって表面粗
さ10nmに研磨したこと以外は同様にして80個のセンサプ
レートを作成し、このそれぞれを用いたイオンセンサに
ついて実施例1と同様に出力値の標準偏差を求め、その
結果を表に示す。
Example 3 In Example 1, without polishing the copper electrode surface,
A silver layer and a silver chloride layer were formed, and the silver chloride layer surface was polished to a surface roughness of 10 nm by polishing in the same manner as in Example 1 except that the copper foil was polished with a 2 μm diamond slurry. In this manner, 80 sensor plates were prepared, and the standard deviation of the output value was obtained for the ion sensor using each of them in the same manner as in Example 1. The results are shown in the table.

実施例4 紙ポリエステル基板に代えて表面粗さが数nmである通
常のガラス基板を用い、銅電極を用いることなく、ガラ
ス基板上に直接スパッター法により厚み5μmの銀電極
を形成し、この銀電極の表面粗さを上記と同様に測定し
て7nmにし、塩化銀層の表面粗さを同様の測定で70nmに
した以外は実施例1と同様にして80個のセンサプレート
を作成し、このそれぞれを用いたイオンセンサについて
実施例1と同様に出力値の標準偏差を求め、その結果を
表に示す。
Example 4 A 5 μm-thick silver electrode was directly formed on a glass substrate by a sputtering method without using a copper electrode, using a normal glass substrate having a surface roughness of several nm instead of the paper polyester substrate. 80 sensor plates were prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface roughness of the electrode was measured to be 7 nm in the same manner as described above, and the surface roughness of the silver chloride layer was measured to be 70 nm in the same manner. The standard deviation of the output value was determined for the ion sensor using each of them in the same manner as in Example 1, and the results are shown in the table.

比較例 実施例1において、銅電極の表面を研磨することをし
なかった以外は実施例1と同様にして塩化銀層の表面粗
さが1500nmである80個のセンサプレートを作成し、この
それぞれを用いたイオンセンサについて実施例1と同様
に出力値の標準偏差を求め、その結果を表に示す。
Comparative Example In Example 1, 80 sensor plates having a silver chloride layer with a surface roughness of 1500 nm were prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface of the copper electrode was not polished. The standard deviation of the output value of the ion sensor using is calculated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in the table.

本発明において、塩化銀を主成分とする層はその表面
粗さが200nm以下であったが、100nm以下であることがよ
り好ましい。
In the present invention, the layer mainly composed of silver chloride has a surface roughness of 200 nm or less, more preferably 100 nm or less.

〔発明の効果〕 本発明によれば、銀層と塩化銀層の積層構造を有し、
塩化銀層の表面粗さを表面粗さ計により平均200nm以下
にし、これにイオン感応膜を設け、ゲート電極又は分離
ゲート電極として用いたFETからなるイオンセンサは、
その出力値の標準偏差が小さく、バラツキが小さいの
で、所定のイオン濃度によって校正する必要がなく、手
間が大幅に縮小されるため生産性を顕著に向上させるこ
とがてきる。
[Effect of the Invention] According to the present invention, it has a laminated structure of a silver layer and a silver chloride layer,
The surface roughness of the silver chloride layer is reduced to an average of 200 nm or less by a surface roughness meter, an ion-sensitive film is provided thereon, and an ion sensor including an FET used as a gate electrode or a separation gate electrode is an ion sensor.
Since the standard deviation of the output value is small and the dispersion is small, there is no need to calibrate with a predetermined ion concentration, and the labor is greatly reduced, so that the productivity can be remarkably improved.

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

第1図は本発明の一実施例のイオンセンサに用いるセン
サプレート、第2図はそのII−II断面図である。 図中、1は基板、2a、2bは銀層、3a、3bは塩化銀層、4
はイオン感応膜である。
FIG. 1 is a sensor plate used for an ion sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. In the figure, 1 is a substrate, 2a and 2b are silver layers, 3a and 3b are silver chloride layers,
Is an ion sensitive membrane.

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】イオン感応膜による検体液の感応値を電界
効果型半導体で検出できるようにしたイオンセンサにお
いて、上記イオン感応膜が形成されるゲート電極の表層
部は塩化銀を主成分とする上側層と、銀を主成分とする
下側層の積層構造を有し、上記上側層の表面粗さが200n
m以下であることを特徴とするイオンセンサ。
1. An ion sensor in which a sensitivity value of a sample solution by an ion-sensitive film can be detected by a field-effect semiconductor, wherein a surface layer of a gate electrode on which the ion-sensitive film is formed mainly contains silver chloride. It has a laminated structure of an upper layer and a lower layer mainly composed of silver, and the surface roughness of the upper layer is 200 n.
m or less.
【請求項2】イオン感応膜が形成されるゲート電極の下
側層は光沢メッキ層であり、上側層は電解化成処理層で
あることを特徴とする請求項1記載のイオンセンサ。
2. The ion sensor according to claim 1, wherein the lower layer of the gate electrode on which the ion-sensitive film is formed is a bright plating layer, and the upper layer is an electrolytic conversion treatment layer.
【請求項3】電界効果型半導体の基板とは別体の絶縁性
基板上に該電界効果型半導体のゲート電極と接続して使
用する分離ゲート電極と、該電界効果型半導体とは別に
設けた比較電極用端子と接続して使用する分離比較電極
を設けて独立部品とし、上記分離ゲート電極がイオン官
能膜を有するとともにその下層の表層部に銀を主成分と
する下側層と塩化銀を主成分とする上側層を順次積層し
た積層構造を有しかつ上側層の表面粗さを200nm以下に
したことを特徴とするセンサプレート。
3. An isolation gate electrode used in connection with a gate electrode of the field effect semiconductor on an insulating substrate separate from the substrate of the field effect semiconductor, and provided separately from the field effect semiconductor. A separate reference electrode to be used in connection with the reference electrode terminal is provided as an independent component, and the above-mentioned separation gate electrode has an ionic functional film and a lower layer containing silver as a main component and silver chloride in a surface layer of the lower layer. A sensor plate having a layered structure in which upper layers as main components are sequentially stacked, and having a surface roughness of 200 nm or less.
【請求項4】上側層の表面粗さが100nm以下であること
を特徴とする請求項3記載のセンサプレート。
4. The sensor plate according to claim 3, wherein the upper layer has a surface roughness of 100 nm or less.
【請求項5】下側層は光沢メッキ層であり、上側層は電
解化成処理層であることを特徴とする請求項3又は4記
載のセンサプレート。
5. The sensor plate according to claim 3, wherein the lower layer is a bright plating layer, and the upper layer is an electrolytic conversion treatment layer.
【請求項6】イオン感応膜による検体液の感応値を電界
効果型半導体で検出できるようにしたイオンセンサの製
造方法において、該イオンセンサの製造方法は上記イオ
ン感応膜が形成されるゲート電極の形成工程を有し、該
ゲート電極の形成工程は銅電極の上に銀を主成分とする
下側層と、塩化銀を主成分とする上側層を積層した積層
構造の表層部を形成し、かつその際該銅電極、該下側層
及び該上側層の少なくとも1層を研磨し、該上側層の表
面粗さを200nm以下にすることを特徴とするイオンセン
サの製造方法。
6. A method of manufacturing an ion sensor, wherein a sensitivity value of a sample solution by an ion-sensitive film can be detected by a field-effect semiconductor. Forming a gate electrode, the step of forming the gate electrode, a lower layer mainly composed of silver and a surface layer portion of a laminated structure in which an upper layer mainly composed of silver chloride is laminated on the copper electrode; In addition, at this time, at least one of the copper electrode, the lower layer, and the upper layer is polished to reduce the surface roughness of the upper layer to 200 nm or less.
【請求項7】イオン感応膜が形成されるゲート電極の下
側層は光沢メッキ層であり、上側層は電解化成処理層で
あることを特徴とする請求項6記載のイオンセンサの製
造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the lower layer of the gate electrode on which the ion-sensitive film is formed is a bright plating layer, and the upper layer is an electrolytic conversion treatment layer.
【請求項8】電界効果型半導体の基板とは別体の絶縁性
基板上に該電界効果型半導体のゲート電極と接続して使
用するイオン官能膜を有する分離ゲート電極と、該電界
効果型半導体とは別に設けた比較電極用端子と接続して
使用する分離比較電極を設けて独立部品としたセンサプ
レートの製造方法であって、該センサプレートの製造方
法は上記イオン感応膜が形成される分離ゲート電極の形
成工程を有し、該分離ゲート電極の形成工程は銅電極の
上に銀を主成分とする下側層と、塩化銀を主成分とする
上側層を積層した積層構造の表層部を形成し、かつその
際該銅電極、該下側層及び該上側層の少なくとも1層を
研磨し、該上側層の表面粗さを200nm以下にすることを
特徴とするセンサプレートの製造方法。
8. An isolation gate electrode having an ionic functional film to be used by being connected to a gate electrode of the field-effect semiconductor on an insulating substrate separate from the substrate of the field-effect semiconductor; A method for manufacturing a sensor plate which is provided as an independent component by providing a separation reference electrode to be used by being connected to a terminal for a comparison electrode provided separately from the above. A step of forming a gate electrode, wherein the step of forming the separation gate electrode includes a surface layer portion having a laminated structure in which a lower layer mainly composed of silver and an upper layer mainly composed of silver chloride are laminated on a copper electrode; And polishing at least one of the copper electrode, the lower layer and the upper layer at this time, so that the upper layer has a surface roughness of 200 nm or less.
【請求項9】上側層の表面粗さが100nm以下であること
を特徴とする請求項8記載のセンサプレートの製造方
法。
9. The method according to claim 8, wherein the surface roughness of the upper layer is 100 nm or less.
【請求項10】下側層は光沢メッキ層であり、上側層は
電解化成処理層であることを特徴とする請求項8記載の
センサプレートの製造方法。
10. The method according to claim 8, wherein the lower layer is a bright plating layer, and the upper layer is an electrolytic conversion treatment layer.
【請求項11】イオン感応膜による検体液の感応値を電
界効果型半導体で検出できるようにしたイオンセンサの
製造方法において、該イオンセンサの製造方法は上記イ
オン感応膜が形成されるゲート電極の形成工程を有し、
該ゲート電極の形成工程は表面粗さが200nm以下の基板
上に直接スパッター法により銀を主成分とする下側層を
形成した後、該下側層を電解化成処理することにより塩
化銀を主成分とする上側層を該下側層の上に形成し、該
上側層の表面粗さを200nm以下にすることを特徴とする
イオンセンサの製造方法。
11. A method of manufacturing an ion sensor, wherein a sensitivity value of a sample solution by an ion-sensitive film can be detected by a field-effect semiconductor. Having a forming step,
In the step of forming the gate electrode, a lower layer mainly composed of silver is formed directly on a substrate having a surface roughness of 200 nm or less by a sputtering method, and then the lower layer is subjected to electrolytic conversion treatment to mainly form silver chloride. An upper layer as a component is formed on the lower layer, and the surface roughness of the upper layer is 200 nm or less.
【請求項12】電界効果型半導体の基板とは別体の絶縁
性基板上に該電界効果型半導体のゲート電極と接続して
使用するイオン官能膜を有する分離ゲート電極と、該電
界効果型半導体とは別に設けた比較電極用端子と接続し
て使用する分離比較電極を設けて独立部品としたセンサ
プレートの製造方法であって、該センサプレートの製造
方法は上記イオン感応膜が形成される分離ゲート電極の
形成工程を有し、該分離ゲート電極の形成工程は表面粗
さが200nm以下の基板上に直接スパッター法により銀を
主成分とする下側層を形成した後、該下側層を電解化成
処理することにより塩化銀を主成分とする上側層を該下
側層の上に形成し、該上側層の表面粗さを200nm以下に
することを特徴とするセンサプレートの製造方法。
12. An isolation gate electrode having an ion functional film to be used by being connected to a gate electrode of the field effect semiconductor on an insulating substrate separate from the substrate of the field effect semiconductor; A method for manufacturing a sensor plate which is provided as an independent component by providing a separation reference electrode to be used by being connected to a terminal for a comparison electrode provided separately from the above. The method includes the step of forming a gate electrode, and the step of forming the separation gate electrode includes forming a lower layer mainly composed of silver by a direct sputtering method on a substrate having a surface roughness of 200 nm or less, and then forming the lower layer. A method for manufacturing a sensor plate, wherein an upper layer mainly composed of silver chloride is formed on the lower layer by electrolytic conversion treatment, and the surface roughness of the upper layer is set to 200 nm or less.
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