JPH03262952A - Production of small-sized oxygen electrode - Google Patents

Production of small-sized oxygen electrode

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JPH03262952A
JPH03262952A JP2060078A JP6007890A JPH03262952A JP H03262952 A JPH03262952 A JP H03262952A JP 2060078 A JP2060078 A JP 2060078A JP 6007890 A JP6007890 A JP 6007890A JP H03262952 A JPH03262952 A JP H03262952A
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JP
Japan
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anode
substrate
silver
cathode
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2060078A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Sugama
明夫 菅間
Hiroaki Suzuki
博章 鈴木
Fumio Takei
文雄 武井
Naomi Kojima
小嶋 尚美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03262952A publication Critical patent/JPH03262952A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of a stage for forming an anode and cathode by executing partial etching of gold or platinum and silver in this order, thereby forming the cathode of the gold or platinum and the anode of the silver on a semiconductor substrate. CONSTITUTION:A silicon oxide film 9 is deposited as an insulating film over the entire surface of the silicon substrate 1 having a hole formed by anisotropic etching and the rear surface is so formed as to be coated with a hydrophobic insulating film 13. A pair of the cathode and anode are deposited in the hole of the substrate 1. This cathode and anode are respectively partly extended to the outer side of the groove (hole). An electrolyte-contg. body 11 is filled in the hole of the substrate 1 and further the upper part of the hole is coated with a gas permeable film 12 in the form of covering the entire upper part of the substrate 1. The side surfaces and rear surface are also so formed that the film 12 is utilized as the insulating film.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 小型酸素電極の製法に係り、特に小型・低価格・大量生
産可能な酸素電極の製法に関し、この酸素電極で最も重
要なアノードとカソードの形成工程の効率を向上させる
小型酸素電極の製法を提供することを目的とし、半導体
基板上に異方性エツチングにより溝を形成する工程と、
線溝の低部から該基板の表面に至るカソード及びアノー
ドとなる電極を絶縁膜を介して形成する工程と、該電極
の露出部を除き該基板の表面を覆い該電解質含有体を被
覆するガス透過膜を形成する工程を有する小型酸素電極
の製法において、上記半導体基板上に密着用の導電材料
、金または白金、および銀をこの順番に積層し、それぞ
れを部分的にエツチングすることにより、金または白金
のカソードと銀のアノードを形成することを構成とする
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the manufacturing method of a small oxygen electrode, especially the manufacturing method of a small, low-cost, and mass-producible oxygen electrode, the efficiency of the anode and cathode formation process, which is the most important for this oxygen electrode, is important. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a compact oxygen electrode that improves the performance of the oxygen electrode.
A step of forming electrodes that will become a cathode and an anode from the lower part of the line groove to the surface of the substrate via an insulating film, and a gas that covers the surface of the substrate except for the exposed portion of the electrode and covers the electrolyte-containing body. In a method for manufacturing a small oxygen electrode that includes a step of forming a permeable film, a conductive material for adhesion, gold or platinum, and silver are laminated in this order on the semiconductor substrate, and each layer is partially etched. Alternatively, a platinum cathode and a silver anode may be formed.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は小型酸素電極の製法に係り、特に小型・低価格
・大量生産可能な酸素電極の製法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a small-sized oxygen electrode, and particularly to a method for manufacturing an oxygen electrode that is small, inexpensive, and can be mass-produced.

酸素電極は、種々の分野において溶存酸素濃度の測定に
有利に用いることができる。例えば、水質保全の見地か
ら水中の生化学的酸素要求! (BOD)の測定におい
てこの溶存酸素濃度の測定器として、この小型酸素電極
を使用することができる。
Oxygen electrodes can be advantageously used to measure dissolved oxygen concentration in various fields. For example, biochemical oxygen requirements in water from the perspective of water quality conservation! This small oxygen electrode can be used as a measuring device for dissolved oxygen concentration in (BOD) measurement.

また、発酵工業において、効率良くアルコールなどの発
酵を進めるためには、発酵槽中の溶存酸素濃度の調整が
必要であり、この測定器としても小型酸素電極を使用す
ることができる。さらにまた、小型酸素電極は酵素と組
み合わせることにより酵素電極を形成し、糖やビタミン
などの濃度測定に用いることもできる。例えば、グルコ
ースはグルコースオキシダーゼと呼ばれるvIsを触媒
として、溶存酸素と反応してグルコノラクトンに酸化さ
れるが、これにより酸素電極内部に拡散してくる溶存酸
素が減少することを利用して、グルコース濃度を測定す
ることができる。
Furthermore, in the fermentation industry, in order to efficiently ferment alcohol and the like, it is necessary to adjust the dissolved oxygen concentration in the fermenter, and a small oxygen electrode can be used as a measuring device for this purpose. Furthermore, the small oxygen electrode can be combined with an enzyme to form an enzyme electrode, which can be used to measure the concentration of sugars, vitamins, etc. For example, glucose is oxidized to gluconolactone by reacting with dissolved oxygen using vIs called glucose oxidase as a catalyst. Concentration can be measured.

このように本発明に係る小型酸素電極は、環境計測、発
酵工業、臨床医療などの各種の分野で使用することがで
きるが、特に臨床医療分野においてカテーテルに装着し
て、体内に挿入する用途においては、小型であるととも
に使い捨て可能で、低価格であれば、非常に利用価値が
ある。
As described above, the small oxygen electrode according to the present invention can be used in various fields such as environmental measurement, fermentation industry, and clinical medicine, but especially in the field of clinical medicine where it is attached to a catheter and inserted into the body. is small, disposable, and inexpensive, making it very useful.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明者らは、従来のガラス製の酸素電極では小型化が
できず、大量生産も不可能であるので、リングラフイー
技術および異方性エツチング技術を利用した新しいタイ
プの小型酸素電極を開発した(特開昭63−23854
8号〉。この酸素電極は、シリコン基板上に異方性エツ
チングにより形成した穴の上に、絶縁膜を介して2本の
電極を形成し、さらにこの穴の内部に電解液含有体を収
容し、そして最後に穴の上面をガス透過性膜で覆った構
造を有する酸素電極である。この酸素電極は、小型で、
特性のばらつきが少なく、また−括大量生産ができるた
めに、低コストである。
Since conventional glass oxygen electrodes cannot be miniaturized or mass-produced, the inventors developed a new type of small oxygen electrode using phosphor-free technology and anisotropic etching technology. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 63-23854)
No. 8〉. This oxygen electrode is made by forming two electrodes through an insulating film over a hole formed on a silicon substrate by anisotropic etching, further accommodating an electrolyte-containing body inside the hole, and finally This is an oxygen electrode with a structure in which the upper surface of the hole is covered with a gas permeable membrane. This oxygen electrode is small and
Since there is little variation in characteristics and mass production is possible, the cost is low.

本発明者らは、この点をさらに改良してより大量生産向
きなものとすべく、電解液含有体を、アガロースゲルか
ら、アクリルアミドゲル(特開昭63−311158号
) 、アルギン酸カルシウムゲル(特願昭63−176
978号〉、そして高分子電解質(特願平1−0615
31号)へと変え、大量生産性の向上とともに酸素電極
の特性をも向上させた。しかし、これらの改良を施して
も、実用化にいたるために解決しなければならない問題
が残った。これをアノードに銀電極を採用することで、
解決したく特願平1−049002号)。
In order to further improve this point and make it more suitable for mass production, the present inventors changed the electrolyte-containing body from agarose gel to acrylamide gel (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-311158), calcium alginate gel (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-311158), Gansho 63-176
No. 978>, and polymer electrolytes (patent application No. 1-0615)
No. 31), which not only improved mass productivity but also improved the characteristics of the oxygen electrode. However, even with these improvements, there were still problems that needed to be solved in order to put it into practical use. By using a silver electrode as an anode,
(Patent Application No. 1-049002).

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

上記特願平1−049002号に記載した方法は、酸素
電極の特性を大幅に向上させるため非常に画期的な型造
方法である。しかし、この方法を詳細に検討してみると
、まずカソードとしての金電極を形成した後、アノード
としての銀電極を形成している。この2つのプロセス(
金電極、銀電極形成)はほとんど同一であり、そのため
基板洗浄−金属蒸着−フォトレジスト膜バターニング−
エツチング−フォトレジスト膜剥離の工程を2回繰り返
さなければならない。
The method described in Japanese Patent Application No. 1-049002 is a very innovative mold-making method because it significantly improves the characteristics of the oxygen electrode. However, when this method is examined in detail, a gold electrode is first formed as a cathode, and then a silver electrode is formed as an anode. These two processes (
Gold electrode, silver electrode formation) are almost the same, so substrate cleaning - metal vapor deposition - photoresist film buttering -
The etching-photoresist film stripping process must be repeated twice.

本発明は、この酸素電極で最も重要なアノードとカソー
ドの形成工程の効率を向上させる小型酸素電極の製法を
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a compact oxygen electrode that improves the efficiency of the anode and cathode formation process, which is the most important step in an oxygen electrode.

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

上記課題は本発明によれば半導体基板上に異方性エツチ
ングにより溝を形成する工程と、線溝の低部から該基板
の表面に至るカソード及びアノードとなる電極を絶縁膜
を介して形成する工程と、該電極の露出部を除き該基板
の表面を覆い該電解質含有体を被覆するガス透過膜を形
成する工程を有する小型酸素電極の製法において、上記
半導体基板上に密着用の導電材料、金または白金、およ
び銀をこの順番に積層し、それぞれを部分的にエツチン
グすることにより、金または白金のカソードと銀のアノ
ードを形成することを特徴とする小型酸素電極の製法に
よって解決される。
According to the present invention, the above-mentioned problem is solved by the step of forming a groove on a semiconductor substrate by anisotropic etching, and the formation of an electrode that will become a cathode and an anode from the bottom of the line groove to the surface of the substrate via an insulating film. and a step of forming a gas permeable membrane that covers the surface of the substrate except for the exposed portion of the electrode and covers the electrolyte-containing body, wherein a conductive material for adhesion on the semiconductor substrate; The problem is solved by a method for producing a small oxygen electrode characterized in that a gold or platinum cathode and a silver anode are formed by laminating gold or platinum and silver in this order and partially etching each layer.

本発明に係る密着用の導電材料はクロム、チタン、タン
グステン等が好ましく、その厚さは数百人、特に300
〜500人が好ましい。
The conductive material for adhesion according to the present invention is preferably chromium, titanium, tungsten, etc., and its thickness is several hundred, especially 300.
~500 people is preferred.

またカソード電極となる金または白金及びアノード電極
となる銀のそれぞれの層の厚さは2000〜10000
人が好ましいが特に金、白金はコスト上2000〜50
00人がより好ましい。
In addition, the thickness of each layer of gold or platinum, which becomes the cathode electrode, and silver, which becomes the anode electrode, is 2,000 to 10,000.
Gold and platinum are preferred, but gold and platinum cost 2,000 to 50
00 people is more preferable.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、多重露光が可能であるというポジ型フ
ォトレジストの特性を生かして、多層に積層した金属膜
を部分的選択的にエツチングしていくことにより、蒸着
もしくはスパッタの工程を1回で済ますことが可能とな
る。従来の酸素電極の銀アノードは、使用に従い消耗し
て無くなっていくため、酸素電極の寿命近くでは、アノ
ードが非常に薄くなることにより抵抗値が増大して、特
性が悪化が本発明では、銀の下に金の層が存在するため
に抵抗値の増大が起こらず、銀が完全に消耗するまで安
定した特性を得ることが可能となる。
According to the present invention, by taking advantage of the property of positive photoresist that multiple exposures are possible, by partially selectively etching a multilayered metal film, the evaporation or sputtering process is completed in one step. It becomes possible to get away with it. The silver anode of a conventional oxygen electrode wears out and disappears as it is used, so near the end of the oxygen electrode's lifespan, the anode becomes extremely thin, increasing its resistance and deteriorating its characteristics. Since there is a gold layer underneath, no increase in resistance occurs, making it possible to obtain stable characteristics until the silver is completely consumed.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明に係る小型酸素電極の製法の好ましい一例を
図面を参照しながら説明する。
A preferred example of the method for manufacturing a small oxygen electrode according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明による小型酸素電極の好ましい一例を
示した斜視図である。図示の酸素電極は直方体の形状を
有していて、感応部がガス透過性膜12で覆われるとと
もに、付属のデバイスに接続するため、電極6.7の一
部が基板表面で露出している。電極6,7は、本例の場
合、ポーラ口型として、カソード6は金電極で、アノー
ド7は銀/塩化銀参照電極で構成した。
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred example of a small-sized oxygen electrode according to the present invention. The illustrated oxygen electrode has a rectangular parallelepiped shape, and the sensitive part is covered with a gas permeable membrane 12, and a part of the electrode 6.7 is exposed on the substrate surface for connection to an attached device. . In this example, the electrodes 6 and 7 were of a polar type, the cathode 6 was a gold electrode, and the anode 7 was a silver/silver chloride reference electrode.

第1図の小型酸素電極の構造は、そのI−I線に沿った
断面図である第2図から詳しく理解できるであろう。シ
リコン基板1は、異方性エツチングにより形成された穴
を有するとともに、その全面にシリコン酸化膜9が絶縁
膜として被着せしめられている。さらに基板裏面は破れ
にくい疎水性絶縁膜13で覆われている。シリコン基板
1の穴には、一対のカソード6およびアノード7が被着
せしめられている。カソード6およびアノード7は、第
1図で示したように、それぞれの一部分が溝(穴)の外
側にまで延在している。また、シリコン基板1の穴には
電解液含有体11が満たされている。さらに、穴の上部
には、基板1の上部の全面(第2図の露出部を除く)を
覆う形で、ガス透過性膜12が被覆されており、これは
絶縁膜として側面および裏面にも覆われている。
The structure of the small oxygen electrode of FIG. 1 can be understood in detail from FIG. 2, which is a cross-sectional view taken along the line I--I. The silicon substrate 1 has holes formed by anisotropic etching, and a silicon oxide film 9 is deposited as an insulating film on the entire surface thereof. Furthermore, the back surface of the substrate is covered with a hydrophobic insulating film 13 that is hard to tear. A pair of cathodes 6 and anodes 7 are fitted into the holes of the silicon substrate 1. As shown in FIG. 1, a portion of each of the cathode 6 and the anode 7 extends to the outside of the groove (hole). Further, the hole in the silicon substrate 1 is filled with an electrolyte-containing body 11 . Further, the upper part of the hole is covered with a gas permeable film 12 covering the entire upper part of the substrate 1 (excluding the exposed part in FIG. 2), and this is also applied as an insulating film to the side and back surfaces. covered.

第1図および第2図に示した小型酸素電極は、例えば、
下記工程(1)〜(19)及び第3図(a)〜(h)に
順を追って示す製造プロセスで有利に製造することがで
きる。なお、以下の説明では、理解を容易ならしめるた
め、1枚のウェハーに1個だけ酸素電極を形成する場合
について記載するけれども、実際には多数個の小型酸素
電極が同時に形成されるということを理解されたい。な
お、ここでは、高分子電解質を電解質含有体として用い
る場合について述べる。
The small oxygen electrode shown in FIGS. 1 and 2 is, for example,
It can be advantageously manufactured by the manufacturing process sequentially shown in steps (1) to (19) below and FIGS. 3(a) to (h). In the following explanation, in order to make it easier to understand, we will describe the case where only one oxygen electrode is formed on one wafer, but it is important to note that in reality, many small oxygen electrodes are formed at the same time. I want to be understood. Note that here, a case will be described in which a polymer electrolyte is used as an electrolyte-containing body.

(1)ウェハー洗浄 250〜500−厚の(100)面2インチシリコンウ
ェハー8を用意し、これを過酸化水素とアンモニアの混
合溶液および濃硝酸で良く洗浄した。
(1) Wafer Cleaning A 2-inch (100)-sided silicon wafer 8 with a thickness of 250 to 500 mm was prepared and thoroughly cleaned with a mixed solution of hydrogen peroxide and ammonia and concentrated nitric acid.

(2)Sin□膜の形成 ウェハー8をウェット熱酸化し、その全面に0,8Ja
厚のSiO,膜を形成した。
(2) Formation of Sin□ film The wafer 8 is subjected to wet thermal oxidation, and the entire surface is coated with 0.8Ja
A thick SiO film was formed.

(3)エツチング用パターンの形成 ネガ型フォトレジスト (東京応化製OMR−83、粘
度60cP)を使用して、ウェハー上にエツチング用パ
ターンを形成した。ウェハーの裏面にもフォトレジスト
を塗布し、130℃で30分間に渡ってベータした。
(3) Formation of etching pattern An etching pattern was formed on the wafer using a negative photoresist (OMR-83 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd., viscosity 60 cP). Photoresist was also coated on the back side of the wafer and betaed at 130° C. for 30 minutes.

(4)Sin2膜のエツチング 50%フッ化水素酸+40%フッ化アンモニウム水溶液
(1:6混合)にウェハーを浸漬し、露出部分の510
2をエツチングにより除去した。さらにレジストを、濃
硫酸+30%過酸化水素水溶液(2:1混合)により除
去した。
(4) Etching the Sin2 film Immerse the wafer in a 50% hydrofluoric acid + 40% ammonium fluoride aqueous solution (1:6 mixture),
2 was removed by etching. Furthermore, the resist was removed with concentrated sulfuric acid + 30% hydrogen peroxide aqueous solution (2:1 mixture).

(5)シリコンの異方性エツチング 80℃の35%水酸化カリウム水溶液中にてシリコンの
異方性エツチングを行い、300.−の穴10を掘った
。異方性エツチングの完了後、エツチング時に使用した
5i02膜を〈4〉の工程で用いた溶液で除去した。
(5) Anisotropic etching of silicon Anisotropic etching of silicon was performed in a 35% potassium hydroxide aqueous solution at 80°C. - I dug hole 10. After the anisotropic etching was completed, the 5i02 film used during etching was removed with the solution used in step <4>.

(6)SiO□膜の形成(第3図〈a〉)ウェハー表面
に5i02膜を成長させるため、(1)の工程と同様の
洗浄工程に引き続きウェハーをウェット熱酸化し、0.
8−厚の絶縁膜9を形成した。
(6) Formation of SiO□ film (Fig. 3 (a)) In order to grow a 5i02 film on the wafer surface, the wafer was subjected to wet thermal oxidation following the same cleaning process as in step (1).
An 8-thick insulating film 9 was formed.

(7〉クロム、金および銀薄膜の形成 金の基板との密着用のクロム薄膜2(400A)に引き
続き、金薄膜3 (4000A)および銀薄膜4(40
00人)を真空蒸着により形成した。
(7> Formation of chromium, gold and silver thin films Following chromium thin film 2 (400A) for adhesion to the gold substrate, gold thin film 3 (4000A) and silver thin film 4 (400A)
00 persons) was formed by vacuum deposition.

(8)電極形成用フォトレジストの塗布(第3図(b)
) ポジ型フォトレジスト5 (東京応化製0FPR=80
0、粘度20cPもしくは0FPR−5000、粘度5
0cP)を滴下し、シリコンウェハー上にまんべんなく
行キ渡らせた。フォトレジストの量は、ちょうどウェハ
ー周囲まで行き渡る程度が好ましい。80℃で30分間
ポストベークを行った。
(8) Application of photoresist for electrode formation (Figure 3(b))
) Positive photoresist 5 (TOKYO OHKA 0FPR=80
0, viscosity 20cP or 0FPR-5000, viscosity 5
0 cP) was dropped and spread evenly over the silicon wafer. Preferably, the amount of photoresist is just enough to cover the wafer. Post-baking was performed at 80°C for 30 minutes.

(9)電極形成用フォトレジストパターンの形成 アライナにてガラスマスクとのパターンを合わせ、露光
、現像を行った。この例のように、ポジ型フォトレジス
ト5が厚く塗布されている場合には、−度では感光しな
いため、露光・現像の工程を繰り返した。最終的にカソ
ードとアノードを合わせた電極パターンにポジ型フォト
レジスト5が残る。
(9) Formation of photoresist pattern for electrode formation The pattern was aligned with the glass mask using an aligner, and exposure and development were performed. As in this example, when the positive photoresist 5 was applied thickly, it was not exposed to light at -degrees, so the exposure and development steps were repeated. Finally, the positive photoresist 5 remains on the electrode pattern of the cathode and anode.

(10)銀および金のエツチング(第3図(C))ウェ
ハーを下記の銀用エツチング液および全周エツチング液
にこの順に浸漬し、露出した銀および金の部分を下記そ
れぞれのエツチング液を用いてエツチングにより除去し
た。
(10) Etching of silver and gold (Figure 3 (C)) The wafer is immersed in the following silver etching solution and the entire circumference etching solution in this order, and the exposed silver and gold parts are etched using each of the following etching solutions. It was removed by etching.

銀用エツチング液:29%アンモニア水+31%過酸化
水素+水(1:120 混合) 食用エフ1チンダ液=4gヨウ化カリウム+1gヨウ素
+40m!水 (11〉電極形成用レジストパターンの形成中き続き、
残存したポジ型フォトレジスト5に対して、(9)と同
じ工程を行い、アノードのパターンにポジ型フォトレジ
スト5を残した。
Etching solution for silver: 29% ammonia water + 31% hydrogen peroxide + water (1:120 mix) Edible F1 Chinda solution = 4g potassium iodide + 1g iodine + 40m! Water (11> Continued during formation of resist pattern for electrode formation,
The same process as (9) was performed on the remaining positive photoresist 5, leaving the positive photoresist 5 in the anode pattern.

(12)銀および金のエツチング(第3図(d〉〉ウェ
ハーを(10)の銀用エツチング液に浸漬し、露出した
銀の部分をエツチングにより除去した。
(12) Etching of silver and gold (Fig. 3 (d)) The wafer was immersed in the silver etching solution of (10), and the exposed silver portion was removed by etching.

(13)クロムのエツチング(第3図(e〉〉ウェハー
を下記のクロム用エツチング液に浸漬し、露出したクロ
ムの部分をエツチングにより除去した。さらに、残った
ポジ型フォトレジスト5をアセトンにより剥離した。
(13) Chromium etching (Figure 3 (e)) The wafer was immersed in the following chromium etching solution, and the exposed chromium portion was removed by etching.Furthermore, the remaining positive photoresist 5 was peeled off with acetone. did.

クロム用エツチング液: 0.5 g水酸化ナトリウム
+1gフェリシアン 化カリウム+4−水 (14)電解液含有体注入用フォトレジストパターンの
形成 本体表面で、穴10と、電気的コンタクトを取るパッド
部分以外の所をネガ型フォトレジスト14(東京応化O
MR−83、粘度60cP)で被覆した。
Etching solution for chromium: 0.5 g sodium hydroxide + 1 g potassium ferricyanide + 4-water (14) Formation of photoresist pattern for injection of electrolyte-containing body On the surface of the main body, except for the hole 10 and the pad part for electrical contact. Negative photoresist 14 (Tokyo Ohka O
MR-83, viscosity 60 cP).

これは、ウェハー表面にフォトレジストを塗布し、プリ
ベータ後に露光・現像を行うことにより実施した。
This was done by applying a photoresist to the wafer surface and performing exposure and development after pre-baterization.

(15)基板裏面に疎水性絶縁形Ty、<第3図(f)
〉基板裏面にシリコーン樹脂等の疎水性絶縁膜5 (信
越化学工業B5100I)を−様に塗布し、150℃の
温度で30分間ベーキングした。
(15) Hydrophobic insulating type Ty on the back side of the substrate <Figure 3 (f)
> A hydrophobic insulating film 5 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. B5100I) made of silicone resin or the like was coated on the back surface of the substrate in a --like manner and baked at a temperature of 150° C. for 30 minutes.

(16〉基板の切り出し 基板上に多数形成された酸素電極をチップ状に切り出し
た。
(16> Cutting out the substrate A large number of oxygen electrodes formed on the substrate were cut into chips.

(17)穴の中を親水性にする チップ先端部を1M水酸化ナトリウム水溶液中に短時間
浸漬した。この結果、フォトレジスト14で覆われてい
ない部分が親水性になる。
(17) Making the inside of the hole hydrophilic The tip end of the chip was immersed for a short time in a 1M aqueous sodium hydroxide solution. As a result, the portions not covered with photoresist 14 become hydrophilic.

(r8)高分子電解質の充填(第3図(g))電解液含
有体11として高分子電解質ポリ(ビニル−4−エチル
ピリジニウムブロマイド)を用いた。高分子電解質の1
0%溶液を穴lOの部分に滴下し、乾燥させた。
(r8) Filling of polymer electrolyte (FIG. 3(g)) Polymer electrolyte poly(vinyl-4-ethylpyridinium bromide) was used as the electrolyte-containing body 11. Polyelectrolyte 1
A 0% solution was dropped into the hole IO and allowed to dry.

(19)ガス透過膜の被覆(第3図(h))電解液含有
体11に覆うようにしてガス透過膜12を被覆した。ガ
ス透過膜として、疎水性のネガ型フォトレジスト(東京
応化 OMR−83、粘度60cP)をデイツプコーテ
ィングにより塗布した。このガス透過性膜は側面および
裏面にも形成されるが、これはより絶縁性を向上させる
のに有利に作用する。
(19) Covering the gas-permeable membrane (FIG. 3(h)) The gas-permeable membrane 12 was coated so as to cover the electrolyte-containing body 11. As a gas permeable membrane, a hydrophobic negative photoresist (Tokyo Ohka OMR-83, viscosity 60 cP) was applied by dip coating. This gas permeable film is also formed on the side and back surfaces, which has an advantageous effect in further improving the insulation properties.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば積層して形成した
金属薄膜を部分的にエツチングすることにより、カソー
ドおよびアノードを形成することから、真空蒸着あるい
はスパッタ装置の使用を一回で済ますことが可能であり
、またエツチングパターン用ポジ型フォトレジストの塗
布も一回で良く、製造工程が大幅に削減される。さらに
、銀アノードの消耗に伴う特性の悪化にたいしても、銀
の下に厚い金の層があるために、抵抗値の低下が抑えら
れ、酸素電極の寿命近くまで安定した特性を得ることが
可能になる。
As explained above, according to the present invention, the cathode and anode are formed by partially etching the laminated metal thin film, so that the vacuum evaporation or sputtering equipment can be used only once. In addition, the positive photoresist for the etching pattern only needs to be applied once, which greatly reduces the number of manufacturing steps. Furthermore, even when the characteristics deteriorate as the silver anode wears out, the presence of a thick gold layer under the silver suppresses the decrease in resistance, making it possible to obtain stable characteristics until close to the life of the oxygen electrode. Become.

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

第1図は、本発明による酸素電極の斜視図であり、 第2図は、本発明による酸素電極の断面図であり、 第3図(a)〜(h)は、本発明の実施例における酸素
濃度に製法の説明図、である。 1・・・シリコン、    2・・・密着性改善用クロ
ム、3・・・金または白金、 4・・・銀、5・・・ポ
ジ型フォトレジスト、 6・・・カソード、    7・・・アノード、9・・
・絶縁膜、    10・・・穴、11・・・電解液含
有体、 12・・・ガス透過膜、13・・・疎水性絶縁
膜、 14・・・電解液含有体注入用撥水性絶縁膜。
FIG. 1 is a perspective view of an oxygen electrode according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an oxygen electrode according to the present invention, and FIGS. It is an explanatory diagram of the manufacturing method for oxygen concentration. 1...Silicon, 2...Chromium for adhesion improvement, 3...Gold or platinum, 4...Silver, 5...Positive photoresist, 6...Cathode, 7...Anode , 9...
・Insulating film, 10... Hole, 11... Electrolyte containing body, 12... Gas permeable membrane, 13... Hydrophobic insulating film, 14... Water repellent insulating film for injection of electrolyte containing body .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に異方性エッチングにより溝を形成す
る工程と、該溝の低部から該基板の表面に至るカソード
及びアノードとなる電極を絶縁膜を介して形成する工程
と、該電極の露出部を除き該基板の表面を覆い該電解質
含有体を被覆するガス透過膜を形成する工程を有する小
型酸素電極の製法において、 上記半導体基板上に密着用の導電材料、金または白金、
および銀をこの順番に積層し、それぞれを部分的にエッ
チングすることにより、金または白金のカソードと銀の
アノードを形成することを特徴とする小型酸素電極の製
法。
[Claims] 1. A step of forming a groove on a semiconductor substrate by anisotropic etching, and forming an electrode that will become a cathode and an anode from the bottom of the groove to the surface of the substrate via an insulating film. and a step of forming a gas permeable membrane that covers the surface of the substrate except for the exposed portion of the electrode and covers the electrolyte-containing body, the method comprising: a conductive material for adhesion on the semiconductor substrate; gold or platinum,
and silver in this order and partially etching each layer to form a gold or platinum cathode and a silver anode.
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