JPH02206754A - Ion sensor and production thereof - Google Patents

Ion sensor and production thereof

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JPH02206754A
JPH02206754A JP1028464A JP2846489A JPH02206754A JP H02206754 A JPH02206754 A JP H02206754A JP 1028464 A JP1028464 A JP 1028464A JP 2846489 A JP2846489 A JP 2846489A JP H02206754 A JPH02206754 A JP H02206754A
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neutral beam
ion
sensor
silver halide
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秀一郎 山口
Naoto Uchida
直人 内田
Takeshi Shimomura
猛 下村
Noboru Koyama
昇 小山
Teruaki Katsube
勝部 昭明
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Abstract

PURPOSE:To facilitate miniaturization by forming a laminate film consisting of silver halide and hydrophobic film on the surface of the gate insulating film of a conductive base body or MOSFET and forming the laminate film by a neutral beam sputtering method. CONSTITUTION:After p type silicon layers 12 are etched and formed to island shapes on the regions of a substrate 11 where reference electrode parts 1 and sensor parts 2 are desired to be formed, source regions 13 and drain regions 14 are formed. Silicon oxide films 15 of 1,000Angstrom film thickness as the gate insulating film are thereafter formed by thermal oxidation in the respective gate parts of the electrode parts 1 and the sensor parts 2. Silicon nitride films 16 of 2,000Angstrom film thickness are formed in succession thereto and further, silver layers are formed on the gate parts of the electrode parts 1. The laminate films 18 having about 300 to 500Angstrom film thickness are formed in the electrode parts 1 formed with the silver layers 17 by using a neutral beam sputtering device. The thicknesses of the respective layers of the silver chloride layers and polytetrafluoroethylene resin layers in the films 18 are respectively specified to 30 to 50Angstrom . The production of the integral type sensor formed with the ion sensors on the same chip is facilitated in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はイオンセンサ及びその製造方法に関し、特にM
 OS (Metal 0xide Sem1cond
uctorl型電界効果トランジスタを利用したイオン
センサ及びその製造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ion sensor and a method for manufacturing the same, and particularly to an ion sensor and a method for manufacturing the same.
OS (Metal Oxide Sem1cond
The present invention relates to an ion sensor using an uctorl field effect transistor and a method for manufacturing the same.

[従来の技術] 近年、MO5型電界効果トランジスタ(以下、÷MO5
FETという)を利用したイオンセンサの開発が数多く
報告されているが、従来、このセンサ用の基準電極には
、一般に、銀(Ag)/塩化銀(AgCQ)の小型電極
が用いられていた。
[Prior art] In recent years, MO5 field effect transistors (hereinafter referred to as ÷MO5
There have been many reports on the development of ion sensors using FETs (FETs), but in the past, small silver (Ag)/silver chloride (AgCQ) electrodes were generally used as reference electrodes for these sensors.

しかしながら、この基準電極は小型ではあるが、銀/塩
化銀の基準電極部、基準液、基準液室および液絡部を有
する構造であるため、微小化が困難であった。また、イ
オン電極部と一体化することも容易ではなかった。そこ
で、これらの欠点を解消するために、MOSFETのゲ
ート部にポリスチレン膜をプラズマ重合法を用いて被着
形成してなる基準電極が開示されている(特開昭58−
103658号、5B−34352号)。
However, although this reference electrode is small, it has been difficult to miniaturize because it has a structure including a silver/silver chloride reference electrode portion, a reference liquid, a reference liquid chamber, and a liquid junction. Furthermore, it was not easy to integrate it with the ion electrode section. In order to overcome these drawbacks, a reference electrode has been disclosed in which a polystyrene film is deposited on the gate portion of a MOSFET using a plasma polymerization method (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1989).
No. 103658, No. 5B-34352).

一方、従来、イオンセンサとして、絶縁層(例えば、5
iJ4. Aj2 zOs、 Ta1ls)上に形成し
た炭素層、あるいは導電性炭素材料に電解重合法により
酸化還元機能膜(例えば、l−ビレナミン。
On the other hand, conventionally, as an ion sensor, an insulating layer (for example, 5
iJ4. A carbon layer formed on a conductive carbon material (Aj2zOs, Ta1ls) or a redox functional film (for example, l-pyrenamine) formed on a conductive carbon material by electrolytic polymerization.

2.6−シメチルフエノール、4.4′−ビフェノール
などの重合体膜層)を形成したもの、あるいは上記酸化
還元機能膜上にさらにイオン感応膜を被覆形成させたも
のがあり、このセンサにおいても微小化を図るために、
炭素層と酸化還元機能膜とイオン感応膜との構成体を、
MOSFETのゲート絶縁膜上あるいは延長したゲート
電極表面に被覆させたものが開示されている(特開昭6
3−131056号、62−276452号)。
There are sensors in which a polymer film layer of 2,6-dimethylphenol, 4,4'-biphenol, etc. is formed, or an ion-sensitive film is further formed on the redox functional film. In order to miniaturize the
A structure consisting of a carbon layer, a redox functional membrane, and an ion-sensitive membrane,
A method in which the gate insulating film or the extended gate electrode surface of a MOSFET is coated has been disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 6
3-131056, 62-276452).

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述のプラズマ重合法を用いてMOSF
ET上に形成された基準電極にあっては、ポリスチレン
膜の主に膨潤によるイオン活性物質の透過と、電解重合
時に生成された活性残基または官能基の影響で、電位の
安定性が十分でないという問題があった。
[Problem to be solved by the invention] However, using the above-mentioned plasma polymerization method, MOSFET
The reference electrode formed on ET does not have sufficient potential stability due to the permeation of ionic active substances mainly due to swelling of the polystyrene membrane and the influence of active residues or functional groups generated during electrolytic polymerization. There was a problem.

また、MOSFET上に形成されたイオンセンサにあっ
ては、絶縁層上に形成した炭素層は、被着性および機械
的強度が弱く、しかも酸化還元機能膜と膨張率や格子定
数が大きく異なるため、電解反応時やその後に、酸化還
元機能膜が炭素層とともに絶縁層から剥れ易いという問
題があった。
In addition, in the case of an ion sensor formed on a MOSFET, the carbon layer formed on the insulating layer has weak adhesion and mechanical strength, and also has a significantly different expansion coefficient and lattice constant from the redox functional film. There was a problem in that the redox functional film was likely to peel off from the insulating layer together with the carbon layer during or after the electrolytic reaction.

また、炭素層を、例えば1000八以下に薄(すると、
接着強度は増大するが、電気抵抗が大きくなり過ぎて(
100KΩ/口以上)電解反応が困難であった。また、
塗布法やディッピング(浸漬)法を用いる場合、化学的
に重合したものは十分に機能せず、安定した電位が得ら
れないため、電解重合法により調製した酸化還元機能膜
を用いる必要があるが、難溶性で適当な溶媒がないとい
う問題があった。
In addition, the carbon layer can be made thinner, for example, less than 1000% (then,
Although the adhesive strength increases, the electrical resistance becomes too large (
(more than 100KΩ/mouth) Electrolytic reaction was difficult. Also,
When using the coating method or dipping method, chemically polymerized materials do not function well and stable potential cannot be obtained, so it is necessary to use a redox functional film prepared by electrolytic polymerization method. However, there was a problem that it was poorly soluble and there was no suitable solvent.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
微小化が可能であり、かつ安定した電位が得られる基準
電極及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and includes:
It is an object of the present invention to provide a reference electrode that can be miniaturized and provide a stable potential, and a method for manufacturing the same.

また、本発明は微小化が可能であり、かつ酸化還元機能
膜が基体から剥れるおそれ等がなく、安定した機能を有
するイオンセンサ及びその製造方法を提供することを目
的とする。
Another object of the present invention is to provide an ion sensor that can be miniaturized and has stable functionality without the risk of the redox functional film peeling off from the base, and a method for manufacturing the same.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために、本発明による基準電極は、
導電性の基体と、該基体上にそれぞれ中性ビームスパッ
タリング法または蒸着法により交互に形成されたハロゲ
ン化銀層および該ハロゲン化銀層上に中性ビームスパッ
タリング法により形成された疎水性樹脂層とからなる積
層体膜とを備えたことを特徴とし、また、電界効果トラ
ンジスタのゲート絶縁膜と、該絶縁膜の表面に、中性ビ
ームスパッタリング法により形成されたハロゲン化銀層
および該ハロゲン化銀層上に中性ビームスパッタリング
法により形成された疎水性樹脂層とを有する積層体膜と
を備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the reference electrode according to the present invention has the following features:
A conductive substrate, silver halide layers alternately formed on the substrate by neutral beam sputtering or vapor deposition, and a hydrophobic resin layer formed on the silver halide layer by neutral beam sputtering. and a laminate film consisting of a gate insulating film of a field effect transistor, a silver halide layer formed by a neutral beam sputtering method on the surface of the insulating film, and the halogenated film. The present invention is characterized by comprising a laminate film having a hydrophobic resin layer formed on a silver layer by a neutral beam sputtering method.

ここで、電界効果トランジスタのゲート絶縁膜表面に銀
薄層を形成した後、この銀薄層上に積層体膜を形成する
ようにしてもよい、前記導電性の基体は、例えば銀層、
あるいは絶縁体表面に銀層を形成したものが用いられる
Here, after forming a thin silver layer on the surface of the gate insulating film of the field effect transistor, a laminate film may be formed on this thin silver layer.
Alternatively, an insulator with a silver layer formed on its surface may be used.

また、ハロゲン化銀は、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀およ
びフッ化銀のいずれかであることが好ましい、さらに、
疎水性樹脂膜としては、フッ素樹脂、ポリテトラフルオ
ロエチレン(登録商標:テフロン)が用いられ、その膜
厚は単分子層の厚さ(約2.0〜lO人)〜10μmの
範囲であり、好ましくは10〜1000人である。
Further, the silver halide is preferably one of silver chloride, silver bromide, silver iodide, and silver fluoride, and further,
As the hydrophobic resin film, fluororesin and polytetrafluoroethylene (registered trademark: Teflon) are used, and the film thickness is in the range of monomolecular layer thickness (about 2.0 to 10 μm) to 10 μm, Preferably it is 10 to 1000 people.

さらに、本発明による基準電極の製造方法は、所定の基
板表面にハロゲン化銀と疎水性樹脂とのターゲットをそ
れぞれ電解重合法により形成する工程と、前記ハロゲン
化銀および疎水性樹脂に交互に中性ビームを照射して当
該ターゲットをスパッタリングし、基体の表面に、ハロ
ゲン化銀層と疎水性樹脂層とからなる積層体膜を形成す
る工程とを含むことを特徴とする。
Furthermore, the method for manufacturing a reference electrode according to the present invention includes a step of forming targets of silver halide and a hydrophobic resin on the surface of a predetermined substrate by electrolytic polymerization, and a step of forming targets of silver halide and hydrophobic resin alternately. The method is characterized in that it includes a step of sputtering the target by irradiating it with a chemical beam to form a laminate film consisting of a silver halide layer and a hydrophobic resin layer on the surface of the substrate.

また1本発明によるイオンセンサは、導電性の基体と、
該導電性基体の表面に中性ビームスパッタリング法によ
り形成された酸化還元機能膜と、該酸化還元機能膜を被
覆するイオン感応膜とを備えたことを特徴とし、またM
OS型電界効果トランジスタのゲート絶縁膜と、該ゲー
ト絶縁膜表面に中性ビームスパッタリング法により形成
された酸化還元機能膜と、該酸化還元機能膜を被覆する
イオン感応膜とを備えたことを特徴とする。
Further, an ion sensor according to the present invention includes a conductive substrate;
It is characterized by comprising a redox functional film formed on the surface of the conductive substrate by a neutral beam sputtering method, and an ion sensitive film covering the redox functional film, and M
A gate insulating film of an OS type field effect transistor, a redox functional film formed on the surface of the gate insulating film by a neutral beam sputtering method, and an ion sensitive film covering the redox functional film. shall be.

前記酸化還元機能膜には、例えば、ポリ(4゜4′−ビ
フェノール)やポリ(2,6−シメチルフエノール)、
ポリ(1,2−ジアミノベンゼン)、ポリ(1−ビレナ
ミン)、ポリアニリンなどが用いられる。
The redox functional film includes, for example, poly(4°4'-biphenol), poly(2,6-dimethylphenol),
Poly(1,2-diaminobenzene), poly(1-birenamine), polyaniline, etc. are used.

また、イオン感応膜には、例えば、硼硅酸ガラス、液膜
例えば水素イオンキャリア膜、Naイオンキャリア膜、
K0イオンキャリア膜が用いられ、またイオンキャリア
物質としては例えばトリーnドデシルアミン、ビス(1
2−クラウン−4)等が用いられる。
In addition, ion-sensitive membranes include, for example, borosilicate glass, liquid membranes such as hydrogen ion carrier membranes, Na ion carrier membranes,
A K0 ion carrier membrane is used, and ion carrier substances such as tri-n dodecylamine, bis(1
2-Crown-4) etc. are used.

また、本発明によるイオンセンサの製造方法は、所定の
基板表面に酸化還元機能物質のターゲットを電解重合法
により形成する工程と、前記酸化還元機能物質に中性ビ
ームを照射して当該ターゲットをスパッタリングし、基
体の表面に酸化還元機能膜を形成する工程と、前記酸化
還元機能膜の表面にイオン感応膜を形成する工程とを含
むことを特徴とする。
Further, the method for manufacturing an ion sensor according to the present invention includes a step of forming a target of a redox functional material on the surface of a predetermined substrate by electrolytic polymerization, and a step of sputtering the target by irradiating the redox functional material with a neutral beam. The method is characterized in that it includes a step of forming a redox functional film on the surface of a substrate, and a step of forming an ion-sensitive film on the surface of the redox functional film.

[作 用] 上記構成により、本発明の基準電極にあっては、導電性
基体または電解効果トランジスタのゲート絶縁膜上にハ
ロゲン化銀層と疎水性樹脂層との積層体膜を形成させた
固体型の電極であるため、従来の電極において必要であ
った内部液室および液絡部が不要となり、したがって微
小化が可能となる。そして、この基準電極は、水溶液中
に浸すことにより、疎水性樹脂膜が膨潤するが、非常に
薄い(〜lOLLm)膜であるため、水分が積層体膜内
部に浸透し、ハロゲン化銀を解離させる。すなわち、積
層体膜自体が疑似的な内部液の役割を果すことになる。
[Function] With the above configuration, the reference electrode of the present invention is a solid state in which a laminate film of a silver halide layer and a hydrophobic resin layer is formed on a conductive substrate or a gate insulating film of a field effect transistor. Since it is a type electrode, an internal liquid chamber and a liquid junction, which are necessary in conventional electrodes, are not required, and miniaturization becomes possible. When this reference electrode is immersed in an aqueous solution, the hydrophobic resin film swells, but since the film is very thin (~lOLLm), water permeates inside the laminate film and dissociates the silver halide. let In other words, the laminate film itself plays the role of a pseudo internal liquid.

また、疎水性樹脂膜はイオンを通すといっても、極くわ
ずかであり、さらに積層構造をなしているので、膜中の
イオンの流出も妨げる。すなわち、こり疎水性樹脂膜は
疑似的な液絡部の役割を果しており、このため本発明に
よる基準電極は、従来の内部液室を持つ基準電極と同様
に安定した電位を示す、また、積層体膜のうちハロゲン
化銀層は、中性ビームスパッタリングまたは蒸着法によ
り、また疎水性樹脂層は、中性ビームスパッタリング法
で作製されるので、微小化を図ることができるとともに
、他のイオンセンサ等と同一チップ上に形成させること
が可能であり、したがって一体膜センサの作製が容易と
なる。
Furthermore, although the hydrophobic resin membrane allows ions to pass through, it does so only to a very small extent, and furthermore, since it has a laminated structure, it also prevents ions from flowing out of the membrane. In other words, the stiff hydrophobic resin film plays the role of a pseudo liquid junction, and therefore the reference electrode according to the present invention exhibits a stable potential like a conventional reference electrode with an internal liquid chamber. The silver halide layer of the body membrane is produced by neutral beam sputtering or vapor deposition, and the hydrophobic resin layer is produced by neutral beam sputtering. etc., on the same chip, making it easy to manufacture an integrated membrane sensor.

また1本発明によるイオンセンサにあっては、導電性基
体またはMO5型電解効果トランジスタのゲート絶縁膜
上に酸化還元機能膜を形成するに際し、予め所定の電極
表面に電解重合法により調整した酸化還元機能物質の膜
等を形成し、この酸化還元機能物質をターゲットとして
中性ビームスパッタリング法を用いるようにしたので、
予め形成した電解重合膜と同組成のものを導電性基体等
の表面に形成することができる。したがって、従来のよ
うに、電解反応させるために電極にリード線を接続した
り、不要部の絶縁を行うようなことがなく、このため容
易に調整された膜を形成することができるとともに酸化
還元機能膜が剥離したりするおそれ等がなくなる。また
、予め電解重合させた酸化還元機能膜をターゲットとし
て用いることができるため、膜の特性が明らかなものを
使用することができ、その結果特性が揃いかつ安定した
機能を有するイオンセンサを製造することができる。さ
らに、中性の原子ビームを使用するので、チャージによ
る帯電、放電破壊が生じることがなく、したがってMO
3型電界効果トランジスタのゲート部のような微弱な部
分にも成膜が可能であり、微小化が容易になる。
In addition, in the ion sensor according to the present invention, when forming a redox functional film on a conductive substrate or a gate insulating film of an MO5 field effect transistor, a redox film is prepared in advance on a predetermined electrode surface by an electrolytic polymerization method. By forming a film of a functional material, etc., and using the neutral beam sputtering method using this redox functional material as a target,
A film having the same composition as the electrolytically polymerized film formed in advance can be formed on the surface of a conductive substrate or the like. Therefore, unlike in the past, there is no need to connect lead wires to the electrodes or insulate unnecessary parts for electrolytic reactions, making it possible to form easily adjusted films and oxidation-reduction There is no fear that the functional film will peel off. In addition, since a redox functional membrane that has been electrolytically polymerized in advance can be used as a target, membranes with clear characteristics can be used, and as a result, an ion sensor with uniform characteristics and stable functions can be manufactured. be able to. Furthermore, since a neutral atomic beam is used, there is no charge-induced charging or discharge breakdown, and therefore MO
It is possible to form a film even on a weak part such as the gate part of a type 3 field effect transistor, and miniaturization becomes easy.

なお、本発明に係るイオンセンサは、MO3型電界効果
トランジスタ以外にも、接合型あるいはショットキーゲ
ート型の電界効果トランジスタを用いることもできるも
のである。
In addition to the MO3 type field effect transistor, the ion sensor according to the present invention can also use a junction type or Schottky gate type field effect transistor.

[実施例J 以下1図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明す
る。先ず、本発明に適用される中性ビームスパッタリン
グ法について説明する。
[Embodiment J] An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to one drawing. First, the neutral beam sputtering method applied to the present invention will be explained.

この中性ビームスパッタリング法は、反応室内にスパッ
タ率の高い希ガスを導入して、冷陰極等でイオン化し、
高電圧電場中で加速した後、電子雰囲気中を通過させて
中性化した高速中性粒子(中性ビーム)をターゲットに
照射し、そのスパッタ現象を利用して目的とする基体上
に薄膜を形成する方法である。このスパッタリング法は
、真空蒸着法やイオン注入法がエネルギーの移動を利用
するのに対して、希ガスの運動エネルギーをじかにター
ゲットの原子や分子の運動エネルギーに変換させるもの
であり、高融点材料や合金などでも、緻密な薄膜を形成
できるものである。
This neutral beam sputtering method introduces a rare gas with a high sputtering rate into the reaction chamber, ionizes it with a cold cathode, etc.
After accelerating in a high voltage electric field, the target is irradiated with high-speed neutral particles (neutral beam) that are neutralized by passing through an electron atmosphere, and the sputtering phenomenon is used to deposit a thin film on the target substrate. This is a method of forming. This sputtering method directly converts the kinetic energy of rare gases into the kinetic energy of target atoms and molecules, whereas vacuum evaporation methods and ion implantation methods use energy transfer. Even with alloys, dense thin films can be formed.

中性ビームとしてはほとんどイオンを含んでいない(通
常、1%未満)ビームが好ましい、イオンを含有するも
のは、絶縁物あるいは有機物などではイオンによるチャ
ージアップや放電、さらに分解等が発生するので好まし
くない。
As a neutral beam, it is preferable to use a beam that contains almost no ions (usually less than 1%).Those containing ions are preferable because they can cause charge-up, discharge, and decomposition of insulating or organic materials due to ions. do not have.

特に、中性原子ビームスパッタリング法は、イオン粒子
を殆ど含んでいないので、薄膜形成時のピンホールの形
成や組成変化が少なくて薄膜の再現性もよい。
In particular, since the neutral atom beam sputtering method contains almost no ion particles, the formation of pinholes and compositional changes during thin film formation are small, and the reproducibility of the thin film is good.

(実施例1) 第1図は本発明の実施例による基準電極を用いたMOS
FET構造のl5FET(イオン感応性電界効果トラン
ジスタ)センサを示す平面図であり、第2図は第1図の
II −II線に沿う断面図である。このrSFETセ
ンサは、基準電極部lとセンサ部2とにより構成されて
いる。このl5FETセンサを次のような方法により製
造した。すなわち、2X5X0.5mm(7)SOS 
Cシリコン・オン・サファイア)基板1)の基準電極部
lおよびセンサ部2の形成予定領域にそれぞれP型シリ
コン層12を島状にエツチング形成した後、nチャンネ
ルMO5FETの製造プロセスにしたがって不純物を拡
散してソース領域13およびドレイン領域14を形成し
た。その後、基準電極部lおよびセンサ部2の各ゲート
部に絶縁膜として膜厚1000人の酸化シリコン(Si
O□)膜15を熱酸化により形成し、続いて膜厚200
0人の窒化シリコン(313N4)膜16を例えばCV
 D (Cheraical Vapour !2ep
osition。
(Example 1) Figure 1 shows a MOS using a reference electrode according to an example of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an I5FET (ion-sensitive field effect transistor) sensor having a FET structure, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1. FIG. This rSFET sensor is composed of a reference electrode part 1 and a sensor part 2. This 15FET sensor was manufactured by the following method. i.e. 2X5X0.5mm (7) SOS
After etching and forming a P-type silicon layer 12 in the form of an island in the regions where the reference electrode part 1 and the sensor part 2 are to be formed on the substrate 1) (Silicon on Sapphire), impurities are diffused according to the manufacturing process of an n-channel MO5FET. Thus, a source region 13 and a drain region 14 were formed. Thereafter, a silicon oxide (Si) film with a thickness of 1000 nm is used as an insulating film on each gate part of the reference electrode part l and the sensor part 2.
O□) film 15 is formed by thermal oxidation, followed by a film with a thickness of 200 mm.
For example, the silicon nitride (313N4) film 16 of
D (Chemical Vapor!2ep
position.

化学的気相成長)法により形成した。さらに、基準電極
部1のゲート部上に真空蒸着法により銀層17を形成し
た。
It was formed by a chemical vapor deposition (chemical vapor deposition) method. Further, a silver layer 17 was formed on the gate portion of the reference electrode portion 1 by vacuum evaporation.

次に、第4図に示した中性ビームスパッタリング装置2
0を用いて上記銀層17を形成した基準電極部lに積層
体膜18を被覆形成した。すなわち、当該センサ基体2
5を試料台26に取付けた後、アルゴン原子ビーム(高
速原子ビームガン21において、アルゴンガスを7KV
でイオン化して加速した後、電子シャワーを与えて再び
中性化した高速原子ビーム、アルゴンガス流量0.55
CCM、電流値1.15〜1.2mA)22を、ターゲ
ット台27に配設した塩化銀のターゲットとポリテトラ
フルオロエチレン樹脂のターゲット23へ30分間ずつ
交互に6時間照射して、飛び出してくる粒子24を、セ
ンサ基体25における基準電極部lの表面に堆積させ、
膜厚約300〜500人の積層体膜18を形成した。こ
の積層体膜18における塩化銀層およびポリテトラフル
オロエチレン樹脂層の各層の厚さはそれぞれ30〜50
人であった。なお、第4図において、21aは高速原子
ビームガン21用の高電圧電源、26a、27aはそれ
ぞれ試料台26およびターゲット台27を回転させるた
めの駆動モータ、28は排気室、29は排気ポンプをそ
れぞれ示すものである。
Next, the neutral beam sputtering device 2 shown in FIG.
A laminate film 18 was formed to cover the reference electrode portion l on which the silver layer 17 was formed using 0. That is, the sensor base 2
5 on the sample stage 26, apply an argon atomic beam (argon gas to 7 KV in the high-speed atomic beam gun 21).
A high-speed atomic beam that is ionized and accelerated, then neutralized again by an electron shower, and an argon gas flow rate of 0.55.
CCM (current value 1.15 to 1.2 mA) 22 is irradiated onto the silver chloride target and the polytetrafluoroethylene resin target 23 placed on the target stand 27 for 6 hours alternately for 30 minutes each, and the target pops out. depositing the particles 24 on the surface of the reference electrode portion l in the sensor base 25;
A laminate film 18 having a thickness of about 300 to 500 layers was formed. The thickness of each layer of the silver chloride layer and the polytetrafluoroethylene resin layer in this laminate film 18 is 30 to 50 mm.
It was a person. In FIG. 4, 21a is a high voltage power supply for the high-speed atomic beam gun 21, 26a and 27a are drive motors for rotating the sample stage 26 and target stage 27, respectively, 28 is an exhaust chamber, and 29 is an exhaust pump, respectively. It shows.

支脹五ユ 実施例1で作製したl5FETセンサ30を第5図に示
す測定装置31と接続させた後、電解質塩水溶液32中
に浸漬させて、その応答特性を測定した。測定装置31
は基準電極部1およびセンサ部2のソース・ドレイン間
電圧VOSを4vに設定し、ソース電流を50μAで定
電流駆動し、そのソース電位をコンパレータ31aにお
いて出力する。そして、基準電極部lとセンサ部2のソ
ース電位の差V outをコンパレータ31bの出力端
子から出力する。なお、回路の電気的中性を取るために
コモン電極31cを同時に水溶液中に浸漬させている。
After connecting the 15FET sensor 30 produced in Example 1 to the measuring device 31 shown in FIG. 5, it was immersed in an electrolyte salt aqueous solution 32, and its response characteristics were measured. Measuring device 31
sets the source-drain voltage VOS of the reference electrode section 1 and the sensor section 2 to 4V, drives the source current at a constant current of 50 μA, and outputs the source potential at the comparator 31a. Then, the difference V out between the source potentials of the reference electrode section 1 and the sensor section 2 is outputted from the output terminal of the comparator 31b. Note that the common electrode 31c is immersed in the aqueous solution at the same time to ensure electrical neutrality of the circuit.

測定の結果を第6図に示した。The measurement results are shown in FIG.

図中、○印はNaCεを含有しない溶液中、口は0.2
MのNaCQを含有した溶液中の結果をそれぞれ示すも
のである。
In the figure, the ○ mark is in a solution that does not contain NaCε, and the opening is 0.2
The results are shown in a solution containing NaCQ of M.

その結果、出力電位は異常に低いが、溶液中のCl2−
イオン濃度やpt−iによらず、一定の電位(−171
3mV)を示し基準電極としての特性を備えていること
が分かった。
As a result, although the output potential is abnormally low, the Cl2-
A constant potential (-171
3 mV), indicating that it has characteristics as a reference electrode.

(実施例2) 第3図に示すようなMO5FET構造のl5FETセン
サを製造した。すなわち、nチャンネルMO3FETの
製造プロセスにしたがってn型シリコン基板41の基準
電極部lおよびセンサ部2の形成予定領域にそれぞれ不
純物を拡散させてp型ウェル領域42、続いてソース領
域43およびドレイン領域44を形成させた。その後、
全面に膜厚1000人の酸化シリコン膜45および膜厚
1500人の窒化シリコン膜46を被覆形成させた。そ
の後、実施例1と同様に基準電極部lに銀層17、続い
て積層体膜18を形成した。
(Example 2) A 15FET sensor having a MO5FET structure as shown in FIG. 3 was manufactured. That is, according to the manufacturing process of the n-channel MO3FET, impurities are diffused into the regions where the reference electrode part l and the sensor part 2 of the n-type silicon substrate 41 are to be formed, respectively, to form the p-type well region 42, and then the source region 43 and the drain region 44. formed. after that,
A silicon oxide film 45 with a thickness of 1,000 thick and a silicon nitride film 46 with a thickness of 1,500 thick were formed over the entire surface. Thereafter, in the same manner as in Example 1, a silver layer 17 was formed on the reference electrode portion l, followed by a laminate film 18.

実Uヱ 実施例2で作製したl5FETセンサの応答特性を第5
図に示した測定装置31で測定した。すなわち、溶液の
pHを6.8.8.0としたときのl5FETセンサの
電位を基準用l5FETを基準として測定した。その結
果を第7図に示す。
The response characteristics of the 15FET sensor manufactured in Example 2 are shown in the fifth example.
The measurement was performed using the measuring device 31 shown in the figure. That is, the potential of the 15FET sensor when the pH of the solution was set to 6.8.8.0 was measured using the reference 15FET as a reference. The results are shown in FIG.

その結果、約−45,9mV/pHの傾きを持つ応答特
性が見られた。
As a result, a response characteristic with a slope of about -45.9 mV/pH was observed.

なお、上記実施例では、基準電極と組み合わせるイオン
センサとしてpHセンサを用いたが、他のイオンセンサ
、酵素センサ、バイオセンサ、ガスセンサ等の、電位に
よって検知するセンサ全でと組み合わせることができる
ことは勿論である。
In the above example, a pH sensor was used as an ion sensor combined with a reference electrode, but it is of course possible to combine it with any other sensor that detects by electric potential, such as other ion sensors, enzyme sensors, biosensors, and gas sensors. It is.

(実施例3) 第8図に示すようにSO8基板50の表面に通常の半導
体製造プロセスを利用して、MO5FET51を形成し
た後、MO3FET51のゲート電極膜としてCVD法
により膜厚1000人のグラファイト層52を形成した
。このときゲート電極のパターン形成には、厚さ20t
Lmのメタルマスク(モリブデン板)を用いた。
(Example 3) As shown in FIG. 8, a MO5FET 51 is formed on the surface of an SO8 substrate 50 using a normal semiconductor manufacturing process, and then a graphite layer with a thickness of 1000 nm is formed by CVD as a gate electrode film of the MO3FET 51. 52 was formed. At this time, a thickness of 20t is required for patterning the gate electrode.
A Lm metal mask (molybdenum plate) was used.

次に、上記グラファイト層52上に、以下の方法により
膜厚約1000人の酸化還元機能膜53を形成した。
Next, a redox functional film 53 having a thickness of about 1000 layers was formed on the graphite layer 52 by the following method.

すなわち、先ず第10図に示すように、直径15mm、
長さ5mmの等方性グラファイト基板60を用い、下記
の条件下で電解させて、ターゲットとして膜厚150μ
mのポリ(4,4′−ビフェノール)膜61を基板表面
に形成した。電解液は、0.1Mの4.4′−ビフェノ
ール、0.5MのNaCff04およびアセトニトリル
の混合液(温度20℃)62とし、この中にグラファイ
ト基板60を浸漬し、飽和カロメル電極(SCE)63
に対して0〜1.5vで3回帰引(掃引速度50mV/
S)した後、電解装置64により20分間1.5vで定
電位電解反応させた。
That is, first, as shown in FIG. 10, a diameter of 15 mm,
Using an isotropic graphite substrate 60 with a length of 5 mm, electrolysis was performed under the following conditions to form a film with a thickness of 150 μm as a target.
A poly(4,4'-biphenol) film 61 of m was formed on the surface of the substrate. The electrolyte was a mixture of 0.1M 4.4'-biphenol, 0.5M NaCff04, and acetonitrile (temperature 20°C) 62, and the graphite substrate 60 was immersed in it, and a saturated calomel electrode (SCE) 63 was used.
3 regressions at 0 to 1.5V (sweep speed 50mV/
After S), a constant potential electrolytic reaction was performed using an electrolytic device 64 at 1.5 V for 20 minutes.

このようにして得られた電解重合膜を被覆したグラファ
イト基板60を取り出して、第4図に示した中性ビーム
スパッタリング装置20のターゲット台27に電解重合
膜を上にして固定した。試料台26には、グラファイト
膜をゲート部に形成したMOSFETを固定した。この
ときゲート部のグラファイトの全表面をスパッタリング
膜で被覆できるように約50μmパターンの金属マスク
を取り付けておいた。スパッタリング装置20を10−
’〜l O−’Torrの減圧下で高速原子ビームガン
21を動作させて、アルゴン原子ビーム(初速度+3X
IO’c+++/sec以上)を発生させターゲット(
ここでは電解重合膜)の表面に照射させ、このときスパ
ッタリングされて飛び出した粒子を6時間にわたってM
OS F ETの表面に堆積させて、膜厚的i ooo
人の酸化還元機能膜53を形成した。この後、真空下で
1昼夜室温でアニールさせた後、窒素ガス下で保存した
The graphite substrate 60 coated with the electrolytically polymerized film thus obtained was taken out and fixed on the target stage 27 of the neutral beam sputtering apparatus 20 shown in FIG. 4 with the electrolytically polymerized film facing upward. A MOSFET having a gate formed with a graphite film was fixed to the sample stage 26. At this time, a metal mask with a pattern of approximately 50 μm was attached so that the entire surface of the graphite in the gate portion could be covered with a sputtered film. The sputtering device 20 is 10-
The high-speed atomic beam gun 21 is operated under a reduced pressure of '~l O-' Torr to generate an argon atomic beam (initial velocity + 3X
IO'c+++/sec or more) is generated and the target (
Here, the surface of the electropolymerized membrane) is irradiated, and the sputtered particles are irradiated with M for 6 hours.
It is deposited on the surface of OS FET to increase the film thickness.
A human redox functional film 53 was formed. Thereafter, it was annealed under vacuum at room temperature for one day and night, and then stored under nitrogen gas.

このようにして作製したMOSFETのゲート膜の表面
に、表−1に示す組成のイオン感応膜形成用溶液をマイ
クロデイスペンサーを用いて約10μβを数回滴下し、
その後溶媒を乾燥させて膜厚lO〜20μmのイオン感
応膜(イオン選択性膜)54を形成した。
Approximately 10 μβ of the ion-sensitive membrane forming solution having the composition shown in Table 1 was dropped onto the surface of the gate film of the MOSFET thus prepared using a microdispenser several times.
Thereafter, the solvent was dried to form an ion-sensitive membrane (ion-selective membrane) 54 having a thickness of 10 to 20 μm.

このようにゲート膜を形成した後、絶縁性接着膜55で
周囲を電気的に絶縁させた。
After forming the gate film in this manner, the surrounding area was electrically insulated with an insulating adhesive film 55.

表−1 本 溶媒はすべてTl(F (テトラヒドロフラン)を
使用した。
Table 1 All solvents used were Tl(F (tetrahydrofuran)).

キャリヤ物質の略称は次のものを示す。The abbreviations for carrier materials are:

Bis−B15−12−Cro  :ビス[(12−ク
ラウン−4)メチルJドデシル70ネート(同口化学社
製) TPSnCL  :  )リフェニル 錫 クロライド
(Aldrich社製)Ca fDOPO)*  : 
 カルシウムビス[9−(n−オクチルフェニル)本ス
フエートl(同口化学社製) oopo  :  ジー(n−オクチルフェニル)本ス
フエート  (同仁化学社製ンDHDMBA  :  
N、N’  −ジヘ1チル −N、N  ′ −ジメチ
ル−1,4−7タノシアミド (FluKa社製) また、キャリヤ組成物としてのKTpCIPBはカリウ
ムテトラキス(p−クロロフェニル)ボレート、PvC
はポリ塩化ビニル、 00sはセバシン酸ジオクチルを
それぞれ示す。
Bis-B15-12-Cro: Bis[(12-crown-4)methyl J dodecyl 70nate (manufactured by Doguchi Kagaku Co., Ltd.) TPSnCL: ) Liphenyl tin chloride (manufactured by Aldrich Co., Ltd.) Ca fDOPO) *:
Calcium bis[9-(n-octylphenyl)sulphate (manufactured by Dojin Kagaku Co., Ltd.) oopo: Di(n-octylphenyl) sulphate (manufactured by Dojin Kagaku Co., Ltd.) DHDMBA:
N,N'-dihectyl-N,N'-dimethyl-1,4-7thanocyamide (manufactured by FluKa) In addition, KTpCIPB as a carrier composition is potassium tetrakis(p-chlorophenyl)borate, PvC
represents polyvinyl chloride, and 00s represents dioctyl sebacate.

1)血旦ニユ 実施例3で作製したカリウムイオンFETセンサ70を
第1)図に示した測定装置71に接続し、基準電極とし
ての飽和塩化ナトリウム飽和カロメル電極(SSCE)
72とともにセル中に浸漬し、溶液中のカリウムイオン
濃度を変化させて出力電圧の変化を測定した。出方電圧
V outは、第12図に示すようにカリウムイオン濃
度の対数値に対して良い直線関係を示し、その直線の傾
きは、60.5mV/Qog ([K ”] /M)(
37℃)直線範囲は10−4〜5XIO−’Mであった
。また、応答時間は95%が1秒以内と極めて速いこと
が分かった。さらに、出力電圧が光照度変化を受は難い
こと、酸素ガス分圧の影響を受は難いことが分かった。
1) Connect the potassium ion FET sensor 70 prepared in Example 3 to the measuring device 71 shown in Figure 1), and use a saturated sodium chloride saturated calomel electrode (SSCE) as a reference electrode.
The sample was immersed in a cell together with 72, and the potassium ion concentration in the solution was varied to measure the change in output voltage. As shown in Fig. 12, the output voltage V out shows a good linear relationship with the logarithm of the potassium ion concentration, and the slope of the straight line is 60.5 mV/Qog ([K ''] /M) (
(37°C) The linear range was 10-4 to 5XIO-'M. It was also found that the response time was extremely fast, 95% of the time being within 1 second. Furthermore, it was found that the output voltage was not easily affected by changes in light illuminance and by the partial pressure of oxygen gas.

なお、FETの駆動条件は、代表的にソース・ドレイン
間電圧V os=4V、’/−ス電流l5=50μAと
した。また、実験例4〜7の結果は示さないが、イオン
センサとしては十分な特性が得られた。
Note that the driving conditions of the FET were typically a source-drain voltage Vos = 4V, and a source current l5 = 50 μA. Further, although the results of Experimental Examples 4 to 7 are not shown, sufficient characteristics as an ion sensor were obtained.

(実施例4) 第9図に示すようにP形シリコン基板(10〜20Ω・
cm)80に通常の半導体製造プロセス技術を利用して
ソース・ドレイン部を形成した後、ゲート部に膜厚約1
000人の酸化シリコン(Si02)膜と1500人窒
化シリコンfsixN41膜とからなるゲート絶縁膜8
1を形成した。さらにCVD法を用いてゲート部に膜厚
的i ooo人のグラファイト層を1)00〜1200
℃で形成した後、レジストを回転塗布させてバターニン
グした。その後、露出したグラファイト層を水素プラズ
マ中で、エツチングした後レジストを除去してゲート部
のみにグラファイト層82が残るようにした0次に、実
施例3と同様にして、酸化還元機能膜83として膜厚約
1000人のポリ(4,4−ビフェノール)膜を中性原
子ビームスパッタリング装置を用いて形成した後、表1
に示した組成の膜厚的10μmのイオン感応膜層84を
形成した。このようにゲート膜を形成したのち絶縁性接
着層85で周囲を電気的に絶縁させた。
(Example 4) As shown in Fig. 9, a P-type silicon substrate (10-20Ω
cm) 80 using normal semiconductor manufacturing process technology, and then a film thickness of approximately 1 cm is formed on the gate part.
A gate insulating film 8 consisting of a silicon oxide (Si02) film of 1,000 yen and a silicon nitride fsixN41 film of 1,500 yen.
1 was formed. Furthermore, using the CVD method, a graphite layer with a film thickness of 1) 00 to 1200 was added to the gate area.
After forming at ℃, the resist was spin-coated and patterned. Thereafter, the exposed graphite layer was etched in hydrogen plasma and the resist was removed so that the graphite layer 82 remained only in the gate area.Next, the redox functional film 83 was formed in the same manner as in Example 3. After forming a poly(4,4-biphenol) film with a thickness of approximately 1000 nm using a neutral atom beam sputtering device, Table 1
An ion-sensitive membrane layer 84 with a thickness of 10 μm and having the composition shown in FIG. After forming the gate film in this manner, the surrounding area was electrically insulated with an insulating adhesive layer 85.

(実施例5) 実施例1と同様に作製したツイン型l5FETの基準電
極部のゲート部上に真空蒸着法により銀層を形成した後
、真空蒸着装置(EB加熱方式)で膜厚約100人の塩
化銀層を形成した。
(Example 5) After forming a silver layer by vacuum evaporation on the gate part of the reference electrode part of a twin-type 15FET manufactured in the same manner as in Example 1, a silver layer was formed using a vacuum evaporation apparatus (EB heating method) to a film thickness of approximately 100%. A silver chloride layer was formed.

次に、前述の中性ビームスパッタリング装置20を用い
て実施例1と同様の条件でポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)薄膜約20〜30人を形成した後、先の真
空蒸着装置で塩化銀層20〜50人を形成した。これら
の膜形成を5〜10回繰り返すことにより、400〜8
00人のポリテトラフルオロエチレン−塩化銀積層膜を
形成した。
Next, about 20 to 30 polytetrafluoroethylene (PTFE) thin films were formed using the above-mentioned neutral beam sputtering apparatus 20 under the same conditions as in Example 1, and then a silver chloride layer 20 was formed using the vacuum evaporation apparatus described above. ~50 people formed. By repeating these film formations 5 to 10 times, 400 to 8
A polytetrafluoroethylene-silver chloride laminated film was formed.

支1鯉旦ニュユ 実験例3〜7において第8図に示したl5FETセンサ
の代わりに第9図に示した構造のl5FETセンサを用
いた以外は、実験例3〜7と同様にしてその応答特性を
測定した。その結果、実験例3〜7と同様の結果が得ら
れた。
The response characteristics were determined in the same manner as in Experimental Examples 3 to 7, except that in Experimental Examples 3 to 7, an 15FET sensor having the structure shown in Figure 9 was used instead of the 15FET sensor shown in Figure 8. was measured. As a result, the same results as in Experimental Examples 3 to 7 were obtained.

支隨拠J1 実施例5で作製したl5FETセンサを第5図に示した
測定装置で測定した結果、実験例1と同様の結果を得た
Branch J1 As a result of measuring the 15FET sensor produced in Example 5 using the measuring device shown in FIG. 5, the same results as in Experimental Example 1 were obtained.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の基準電極は、導電性基体
またはMOSFETのゲート絶縁膜の表面にハロゲン化
銀と疎水性膜との積層体膜を被覆させる構造とし、かつ
この積層体膜を中性ビームスパッタリング法により形成
するようにしだので、安定した電位を示すとともに、微
小化が容易となり、したがって他のイオンセンサを同一
チップ上に形成させた一体型センサの作製が容易となる
[Effects of the Invention] As detailed above, the reference electrode of the present invention has a structure in which the surface of a conductive substrate or a gate insulating film of a MOSFET is coated with a laminate film of silver halide and a hydrophobic film, and Since this laminated film is formed by a neutral beam sputtering method, it exhibits a stable potential and can be easily miniaturized, making it possible to fabricate an integrated sensor in which other ion sensors are formed on the same chip. It becomes easier.

また、本発明によるイオンセンサにあっては、導電性基
体またはMO3型電解効果トランジスタのゲート絶縁膜
上に酸化還元機能膜を形成するに際し、予め所定の基板
表面に電解重合法により調整した酸化還元機能膜を形成
し、この酸化還元機能膜をターゲットとして中性ビーム
スパッタリング法を用いるようにしたので、予め形成し
た電解重合膜と同組成のものを導電性基体等の表面に形
成することができる。したがって、酸化還元機能膜の膜
質の調整が容易であり、特性が揃った安定した機能を有
するイオンセンサを製造することができる。さらに、中
性の原子ビームを使用するので、チャージによる帯電、
放電破壊が生じることがなく、したがってMOSFET
のゲート部のような微弱な部分にも成膜が可能であり、
微小化が容易になるという効果を奏する。
In addition, in the ion sensor according to the present invention, when forming a redox functional film on a conductive substrate or a gate insulating film of an MO3 type field effect transistor, a redox film is prepared in advance on a predetermined substrate surface by an electrolytic polymerization method. By forming a functional film and using the neutral beam sputtering method using this redox functional film as a target, it is possible to form a film with the same composition as the pre-formed electropolymerized film on the surface of a conductive substrate, etc. . Therefore, the quality of the redox functional membrane can be easily adjusted, and an ion sensor having uniform characteristics and stable functions can be manufactured. Furthermore, since a neutral atomic beam is used, there is no electrostatic charge caused by charging.
No discharge breakdown occurs, therefore MOSFET
It is possible to form a film even on weak parts such as the gate part of
This has the effect of facilitating miniaturization.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例1による一体型l5FETセン
サの平面図、第2図は第1図のII −II線に沿う断
面図、第3図は実施例2によるI 5FETセンサの平
面図、第4図は中性ビームスパッタリング装置の概略構
成図、第5図は実験例2で用いた測定装置の回路構成図
、第6図は実施例1で作成したl5FETセンサの応答
特性図、第7図は実施例2で作製したl5FETセンサ
の応答特性図、第8図は実施例3によるイオンセンサの
断面図、第9図は実施例4によるイオンセンサの断面図
、第10図は実験例3〜7において用いた電解装置の構
成図、第1)図は同じく測定回路構成図、第12図は実
施例3で作製したカリウムイオンセンサの実験例3の結
果を示す特性図である。 ■・・・基準電極部、    2・・・センサ部1).
50・・−8O8基板、12・・・P型シリコン層17
・・・銀層、       18・−・積層体膜20・
・・中性ビームスパッタリング装置21・・・高速原子
ビームガン 23・・・ターゲット、 31・・・測定装置、 52・・・グラファイト層、 54・・・イオン感応膜、 25・・・電極基体 51・・・MOS F ET 53−・・酸化還元機能膜 64・・・電解装置
FIG. 1 is a plan view of an integrated I5FET sensor according to Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of an I5FET sensor according to Example 2. , FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the neutral beam sputtering device, FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the measuring device used in Experimental Example 2, FIG. 6 is a response characteristic diagram of the 15FET sensor created in Example 1, and FIG. Figure 7 is a response characteristic diagram of the 15FET sensor manufactured in Example 2, Figure 8 is a cross-sectional view of the ion sensor according to Example 3, Figure 9 is a cross-sectional view of the ion sensor according to Example 4, and Figure 10 is an experimental example. Figure 1) is a configuration diagram of the electrolytic device used in Examples 3 to 7, and Figure 1) is a measurement circuit configuration diagram as well, and Figure 12 is a characteristic diagram showing the results of Experimental Example 3 of the potassium ion sensor manufactured in Example 3. ■...Reference electrode part, 2...Sensor part 1).
50...-8O8 substrate, 12... P-type silicon layer 17
...Silver layer, 18.--Laminated film 20.
... Neutral beam sputtering device 21 ... High speed atom beam gun 23 ... Target, 31 ... Measuring device, 52 ... Graphite layer, 54 ... Ion sensitive membrane, 25 ... Electrode base 51 ...・・MOS FET 53−・Redox functional membrane 64・・Electrolyzer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電性の基体と、該基体上に中性ビームスパッタ
リング法または蒸着法により形成されたハロゲン化銀層
および該ハロゲン化銀層上に中性ビームスパッタリング
法により形成された疎水性樹脂層とを有する積層体膜と
を備えたことを特徴とする基準電極。
(1) A conductive substrate, a silver halide layer formed on the substrate by neutral beam sputtering or vapor deposition, and a hydrophobic resin layer formed on the silver halide layer by neutral beam sputtering. A reference electrode comprising a laminate film comprising:
(2)電界効果トランジスタのゲート絶縁膜と、該絶縁
膜の表面に、中性ビームスパッタリング法により形成さ
れたハロゲン化銀層および該ハロゲン化銀層上に中性ビ
ームスパッタリング法により形成された疎水性樹脂層と
を有する積層体膜とを備えたことを特徴とする基準電極
(2) A gate insulating film of a field effect transistor, a silver halide layer formed on the surface of the insulating film by a neutral beam sputtering method, and a hydrophobic layer formed on the silver halide layer by a neutral beam sputtering method. 1. A reference electrode comprising: a laminate film having a synthetic resin layer;
(3)所定の基板表面にハロゲン化銀と疎水性樹脂との
ターゲットをそれぞれ形成する工程と、前記ハロゲン化
銀および疎水性樹脂に交互に中性ビームを照射して当該
ターゲットをスパッタリングし、基体の表面に、ハロゲ
ン化銀層と疎水性樹脂層とからなる積層体膜を形成する
工程とを含むことを特徴とする基準電極の製造方法。
(3) Forming targets of silver halide and hydrophobic resin on the surface of a predetermined substrate, and sputtering the target by alternately irradiating the silver halide and hydrophobic resin with a neutral beam, A method for producing a reference electrode, comprising the step of forming a laminate film comprising a silver halide layer and a hydrophobic resin layer on the surface of the reference electrode.
(4)導電性の基体と、該基体の表面に中性ビームスパ
ッタリング法により形成された酸化還元機能膜と、該酸
化還元機能膜を被覆するイオン感応膜とを備えたことを
特徴とするイオンセンサ。
(4) An ion characterized by comprising an electrically conductive base, a redox functional film formed on the surface of the base by a neutral beam sputtering method, and an ion sensitive film covering the redox functional film. sensor.
(5)MOS型電界効果トランジスタのゲート絶縁膜と
、該ゲート絶縁膜表面に中性ビームスパッタリング法に
より形成された酸化還元機能膜と、該酸化還元機能膜を
被覆するイオン感応膜とを備えたことを特徴とするイオ
ンセンサ。
(5) A gate insulating film of a MOS field effect transistor, a redox functional film formed on the surface of the gate insulating film by a neutral beam sputtering method, and an ion sensitive film covering the redox functional film. An ion sensor characterized by:
(6)所定の基板表面に酸化還元機能物質のターゲット
を形成する工程と、前記酸化還元機能物質に中性ビーム
を照射して当該ターゲットをスパッタリングし、基体の
表面に酸化還元機能膜を形成する工程と、前記酸化還元
機能膜の表面にイオン感応膜を形成する工程とを含むこ
とを特徴とするイオンセンサの製造方法。
(6) Forming a target of a redox functional substance on the surface of a predetermined substrate, and sputtering the target by irradiating the redox functional substance with a neutral beam to form a redox functional film on the surface of the substrate. A method for manufacturing an ion sensor, comprising the steps of: forming an ion-sensitive film on the surface of the redox functional film.
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