JPH09203723A - 二次元ｐＨ測定装置 - Google Patents
二次元ｐＨ測定装置Info
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- JPH09203723A JPH09203723A JP8318774A JP31877496A JPH09203723A JP H09203723 A JPH09203723 A JP H09203723A JP 8318774 A JP8318774 A JP 8318774A JP 31877496 A JP31877496 A JP 31877496A JP H09203723 A JPH09203723 A JP H09203723A
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- substrate
- dimensional
- isfet
- sensor surface
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＪＩＳ Ｚ８８０２に規定された標準液以外
によっても校正を行うことができ、しかも再現性よく高
精度な測定を可能とする二次元ｐＨ測定装置を提供する
こと。 【解決手段】 半導体基板４の一方の面にｐＨ測定用の
センサ面６を形成し、前記半導体基板４に対してプロー
ブ光１４を照射して信号を取り出すようにした二次元ｐ
Ｈ測定装置において、前記半導体基板４の前記センサ面
６と同じ側にＩＳＦＥＴ１５を組み込み、このＩＳＦＥ
Ｔ１５の出力によって校正を行えるようにした。
によっても校正を行うことができ、しかも再現性よく高
精度な測定を可能とする二次元ｐＨ測定装置を提供する
こと。 【解決手段】 半導体基板４の一方の面にｐＨ測定用の
センサ面６を形成し、前記半導体基板４に対してプロー
ブ光１４を照射して信号を取り出すようにした二次元ｐ
Ｈ測定装置において、前記半導体基板４の前記センサ面
６と同じ側にＩＳＦＥＴ１５を組み込み、このＩＳＦＥ
Ｔ１５の出力によって校正を行えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、二次元ｐＨ測定
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶液のｐＨを測定するセンサとして、ガ
ラス電極やＩＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ型イオン
センサ）があるが、これらのｐＨセンサの校正には、Ｊ
ＩＳＺ８８０２に規定された標準液を用いるのが一般的
である。
ラス電極やＩＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ型イオン
センサ）があるが、これらのｐＨセンサの校正には、Ｊ
ＩＳＺ８８０２に規定された標準液を用いるのが一般的
である。
【０００３】ところで、近年、液体中あるいは物質中に
しみこんだ液体中に溶存している物質のｐＨを二次元的
に測定する装置の研究・開発が行われ、この二次元分布
の計測を行う手法の一つに、ＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａ
ｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ
Ｓｅｎｓｏｒ）センサからなる電気化学画像計測装置
がある。このような装置は、例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐ Ｌ３
９４−Ｌ３９７に記載してあるように、センサ面の裏面
側から光を走査しながら照射し、この光の照射によって
半導体中において誘発された光電流を取り出すことによ
り測定を行うことができる。
しみこんだ液体中に溶存している物質のｐＨを二次元的
に測定する装置の研究・開発が行われ、この二次元分布
の計測を行う手法の一つに、ＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａ
ｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ
Ｓｅｎｓｏｒ）センサからなる電気化学画像計測装置
がある。このような装置は、例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐ Ｌ３
９４−Ｌ３９７に記載してあるように、センサ面の裏面
側から光を走査しながら照射し、この光の照射によって
半導体中において誘発された光電流を取り出すことによ
り測定を行うことができる。
【０００４】前記装置のセンサ面を直接計測したい対象
物質に挿入したり接触させることによって溶存物質の濃
度分布を測定する。得られたデータはコンピュータ処理
により、二次元または三次元の濃度分布画像として出力
される。ある時間での濃度分布のみならず、その変化の
様子をリアルタイムに追跡することができる。リアルタ
イムに得られた画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによっ
て得られた光学的画像と容易に比較できる。
物質に挿入したり接触させることによって溶存物質の濃
度分布を測定する。得られたデータはコンピュータ処理
により、二次元または三次元の濃度分布画像として出力
される。ある時間での濃度分布のみならず、その変化の
様子をリアルタイムに追跡することができる。リアルタ
イムに得られた画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによっ
て得られた光学的画像と容易に比較できる。
【０００５】なお、本願出願人は、上記ｐＨなどのイオ
ン濃度の二次元分布を測定するのに用いる装置を、「光
走査型デバイス」として平成７年２月４日付けにて特許
出願している（特願平７−３９１１４号）。
ン濃度の二次元分布を測定するのに用いる装置を、「光
走査型デバイス」として平成７年２月４日付けにて特許
出願している（特願平７−３９１１４号）。
【０００６】上記二次元ｐＨ測定装置の場合もＪＩＳ
Ｚ８８０２に規定された標準液によって校正することが
基本的には可能である。
Ｚ８８０２に規定された標準液によって校正することが
基本的には可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記二次元
ｐＨ測定装置においては、溶液などサンプルのｐＨによ
って変化する光電流は、ｐＨのみならず、サンプルのイ
ンピーダンスによっても変化する。したがって、高精度
の測定を行うためには、サンプルが電気電導率の小さい
溶液の場合にはこれに支持電解質を添加したり、また、
サンプルがゲルのように一定の形状を持つものである場
合にはその形状を決めておくといったことが必要とな
る。このため、二次元ｐＨ測定装置を校正する際にも、
インピーダンスが実際のサンプルの条件に近い標準物質
（液またはゲル）を用いなければならず、上記標準液が
使用できない場合が生ずる。その際、標準物質のｐＨ値
は予め分かっていないので、何らかの方法でこれを知る
必要がある。
ｐＨ測定装置においては、溶液などサンプルのｐＨによ
って変化する光電流は、ｐＨのみならず、サンプルのイ
ンピーダンスによっても変化する。したがって、高精度
の測定を行うためには、サンプルが電気電導率の小さい
溶液の場合にはこれに支持電解質を添加したり、また、
サンプルがゲルのように一定の形状を持つものである場
合にはその形状を決めておくといったことが必要とな
る。このため、二次元ｐＨ測定装置を校正する際にも、
インピーダンスが実際のサンプルの条件に近い標準物質
（液またはゲル）を用いなければならず、上記標準液が
使用できない場合が生ずる。その際、標準物質のｐＨ値
は予め分かっていないので、何らかの方法でこれを知る
必要がある。
【０００８】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、ＪＩＳ Ｚ８８０２に規定された標準液以外
によっても校正を行うことができ、しかも再現性よく高
精度な測定を可能とする二次元ｐＨ測定装置を提供する
ことを目的としている。
たもので、ＪＩＳ Ｚ８８０２に規定された標準液以外
によっても校正を行うことができ、しかも再現性よく高
精度な測定を可能とする二次元ｐＨ測定装置を提供する
ことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、センサ面と同じ側にＩＳＦＥＴを組
み込み、この出力によって校正を行うようにしている。
め、この発明では、センサ面と同じ側にＩＳＦＥＴを組
み込み、この出力によって校正を行うようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明は、半導体基板の一方の
面にｐＨ測定用のセンサ面を形成し、前記半導体基板に
対してプローブ光を照射して信号を取り出すようにした
二次元ｐＨ測定装置において、前記半導体基板の前記セ
ンサ面と同じ側にＩＳＦＥＴを組み込み、このＩＳＦＥ
Ｔの出力によって校正を行えるようにしたものである。
面にｐＨ測定用のセンサ面を形成し、前記半導体基板に
対してプローブ光を照射して信号を取り出すようにした
二次元ｐＨ測定装置において、前記半導体基板の前記セ
ンサ面と同じ側にＩＳＦＥＴを組み込み、このＩＳＦＥ
Ｔの出力によって校正を行えるようにしたものである。
【００１１】前記半導体基板としては、シリコン基板を
用いてもよいが、半導体基板がサファイヤ基板上にシリ
コン薄膜を形成してなるＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ
Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板を用いてもよく、また、シリ
コン単結晶基板上に酸化アルミニウム薄膜をエピタキシ
ャル成長させ、この酸化アルミニウム薄膜上にシリコン
薄膜をエピタキシャル成長させた基板、すなわち、エピ
タキシャル成長ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓ
ｕｌａｔｏｒ）基板を用いてもよい。
用いてもよいが、半導体基板がサファイヤ基板上にシリ
コン薄膜を形成してなるＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ
Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板を用いてもよく、また、シリ
コン単結晶基板上に酸化アルミニウム薄膜をエピタキシ
ャル成長させ、この酸化アルミニウム薄膜上にシリコン
薄膜をエピタキシャル成長させた基板、すなわち、エピ
タキシャル成長ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓ
ｕｌａｔｏｒ）基板を用いてもよい。
【００１２】この発明の二次元ｐＨ測定装置において
は、センサ面と同じ側に設けられたＩＳＦＥＴの出力を
ｐＨの原点指標として使用することができ、これによっ
て校正を行うことができるので、校正を再現性よく高精
度に行うことができる。
は、センサ面と同じ側に設けられたＩＳＦＥＴの出力を
ｐＨの原点指標として使用することができ、これによっ
て校正を行うことができるので、校正を再現性よく高精
度に行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の詳細を、図を参照しながら
説明する。図１および図２は、この発明の一実施例を示
す。まず、図１は、この発明の二次元ｐＨ測定装置の全
体構成を概略的に示すものであって、この図において、
１は測定装置本体で、センサ部２と光照射部３とからな
る。
説明する。図１および図２は、この発明の一実施例を示
す。まず、図１は、この発明の二次元ｐＨ測定装置の全
体構成を概略的に示すものであって、この図において、
１は測定装置本体で、センサ部２と光照射部３とからな
る。
【００１４】前記センサ部２は、例えば、適宜の大きさ
（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１００μｍ）のｎ型シ
リコン（Ｓｉ）などの半導体よりなる基板４の上面に、
ＳｉＯ2 層５、センサ面としてのＳｉ3 Ｎ4 層６を熱酸
化やＣＶＤなどの手法によって順次形成してなるもの
で、センサ面６は水素イオンに応答するように形成され
ている。７はセンサ面６の周囲を囲むようにして設けら
れるセルで、適宜の材料よりなり、このセル７内にサン
プルとしての溶液８が収容される。
（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ１００μｍ）のｎ型シ
リコン（Ｓｉ）などの半導体よりなる基板４の上面に、
ＳｉＯ2 層５、センサ面としてのＳｉ3 Ｎ4 層６を熱酸
化やＣＶＤなどの手法によって順次形成してなるもの
で、センサ面６は水素イオンに応答するように形成され
ている。７はセンサ面６の周囲を囲むようにして設けら
れるセルで、適宜の材料よりなり、このセル７内にサン
プルとしての溶液８が収容される。
【００１５】９，１０は溶液８に浸漬されるようにして
設けられた対極、比較電極で、これらの対極９および比
較電極１０は、ともに後述するポテンショスタット２０
の安定化バイアス回路２２に接続されている。また、１
１はＳｉ基板４に設けられた電流信号取出し用のオーミ
ック電極で、後述する電流−電圧変換回路２３および演
算増幅回路２４を介して安定化バイアス回路２２に接続
されている。
設けられた対極、比較電極で、これらの対極９および比
較電極１０は、ともに後述するポテンショスタット２０
の安定化バイアス回路２２に接続されている。また、１
１はＳｉ基板４に設けられた電流信号取出し用のオーミ
ック電極で、後述する電流−電圧変換回路２３および演
算増幅回路２４を介して安定化バイアス回路２２に接続
されている。
【００１６】１２はセンサ部２を二次元方向、つまり、
Ｘ方向（図示例では、左右方向）とＹ方向（図示例で
は、紙面に垂直な方向）とに移動させるセンサ部走査装
置で、後述するコンピュータ２５によって制御される走
査制御装置１３からの信号によって制御される。
Ｘ方向（図示例では、左右方向）とＹ方向（図示例で
は、紙面に垂直な方向）とに移動させるセンサ部走査装
置で、後述するコンピュータ２５によって制御される走
査制御装置１３からの信号によって制御される。
【００１７】そして、前記光照射部３は、Ｓｉ基板４を
照射するものであり、例えばセンサ面６が形成されてい
る側とは反対側に設けられたレーザ光源からなる。この
レーザ光源３は、最適のビーム径となるように調整され
たプローブ光１４を断続的に発し、インタフェース２１
を介して入力されるコンピュータ２５（後述する）から
の制御信号によって制御される。
照射するものであり、例えばセンサ面６が形成されてい
る側とは反対側に設けられたレーザ光源からなる。この
レーザ光源３は、最適のビーム径となるように調整され
たプローブ光１４を断続的に発し、インタフェース２１
を介して入力されるコンピュータ２５（後述する）から
の制御信号によって制御される。
【００１８】１５はＳｉ基板４においてセンサ面６と同
一平面となるように設けられたＩＳＦＥＴで、この実施
例では、図２に示すように、センサ面６の周囲を囲むよ
うにしてアレイ状で設けられている。このＩＳＦＥＴ１
５は、Ｓｉ基板４を流れる光電流がこれに流れ込まない
ようにするため、ｎ型のＳｉ基板４内に複数のｐ型アイ
ソレーションアイランド１６を形成し、このｐ型アイソ
レーションアイランド１６内にソース１７、ドレイン１
８を形成してなるものである。そして、ｐ型アイソレー
ションアイランド１６は、Ｓｉ基板４とのｐｎ接合が逆
バイアスになるように電圧が印加される。
一平面となるように設けられたＩＳＦＥＴで、この実施
例では、図２に示すように、センサ面６の周囲を囲むよ
うにしてアレイ状で設けられている。このＩＳＦＥＴ１
５は、Ｓｉ基板４を流れる光電流がこれに流れ込まない
ようにするため、ｎ型のＳｉ基板４内に複数のｐ型アイ
ソレーションアイランド１６を形成し、このｐ型アイソ
レーションアイランド１６内にソース１７、ドレイン１
８を形成してなるものである。そして、ｐ型アイソレー
ションアイランド１６は、Ｓｉ基板４とのｐｎ接合が逆
バイアスになるように電圧が印加される。
【００１９】１９は測定装置本体１を制御するための制
御ボックスであって、Ｓｉ基板４に適宜のバイアス電圧
を印加し、そのときに得られる信号を電流信号として取
り出すポテンショスタット２０と、このポテンショスタ
ット２０と信号を授受したり、走査制御装置１３やレー
ザ光源３に対する制御信号を出力するインタフェースボ
ード２１とからなる。そして、ポテンショスタット２０
は、安定化バイアス回路２２と、Ｓｉ基板４に形成され
たオーミック電極１１から取り出される電流信号を電圧
信号に変換する電流−電圧変換回路２３と、この電流−
電圧変換回路２３からの信号がインタフェースされる演
算増幅回路２４とから構成されている。
御ボックスであって、Ｓｉ基板４に適宜のバイアス電圧
を印加し、そのときに得られる信号を電流信号として取
り出すポテンショスタット２０と、このポテンショスタ
ット２０と信号を授受したり、走査制御装置１３やレー
ザ光源３に対する制御信号を出力するインタフェースボ
ード２１とからなる。そして、ポテンショスタット２０
は、安定化バイアス回路２２と、Ｓｉ基板４に形成され
たオーミック電極１１から取り出される電流信号を電圧
信号に変換する電流−電圧変換回路２３と、この電流−
電圧変換回路２３からの信号がインタフェースされる演
算増幅回路２４とから構成されている。
【００２０】２５は各種の制御や演算を行うとともに、
画像処理機能を有する制御・演算部としてのコンピュー
タ、２６はキーボードなどの入力装置、２７はカラーデ
ィスプレイなどの表示装置、２８はメモリ装置である。
画像処理機能を有する制御・演算部としてのコンピュー
タ、２６はキーボードなどの入力装置、２７はカラーデ
ィスプレイなどの表示装置、２８はメモリ装置である。
【００２１】このように構成された二次元ｐＨ測定装置
においては、セル７内にサンプル８を収容し、このサン
プル８に対極９および比較電極１０を浸漬する。そし
て、この状態で、Ｓｉ基板４に空乏層が生じるように、
ポテンショスタット２０によって所定のバイアス電圧を
印加する。この状態で、レーザ光源３によってプローブ
光１４を一定周期（例えば１０ｋＨｚ）で断続的に照射
することによってＳｉ基板４に交流の光電流を発生させ
る。このプローブ光１４の断続照射は、コンピュータ２
５の制御信号がインタフェースボード２１を介してレー
ザ光源３に入力されることによって行われる。前記光電
流は、Ｓｉ基板４の照射点に対応する点で、センサ面６
に接しているサンプル８におけるｐＨを反映した値であ
り、その値を測定することにより、この部分でのｐＨを
知ることができる。
においては、セル７内にサンプル８を収容し、このサン
プル８に対極９および比較電極１０を浸漬する。そし
て、この状態で、Ｓｉ基板４に空乏層が生じるように、
ポテンショスタット２０によって所定のバイアス電圧を
印加する。この状態で、レーザ光源３によってプローブ
光１４を一定周期（例えば１０ｋＨｚ）で断続的に照射
することによってＳｉ基板４に交流の光電流を発生させ
る。このプローブ光１４の断続照射は、コンピュータ２
５の制御信号がインタフェースボード２１を介してレー
ザ光源３に入力されることによって行われる。前記光電
流は、Ｓｉ基板４の照射点に対応する点で、センサ面６
に接しているサンプル８におけるｐＨを反映した値であ
り、その値を測定することにより、この部分でのｐＨを
知ることができる。
【００２２】さらに、センサ部走査装置１２によってセ
ンサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、Ｓｉ基
板４にプローブ光１４が二次元方向に走査されるように
して照射され、サンプル８における位置信号（ｘ，ｙ）
と、その場所で観測された交流光電流値により、表示装
置２７の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
ンサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、Ｓｉ基
板４にプローブ光１４が二次元方向に走査されるように
して照射され、サンプル８における位置信号（ｘ，ｙ）
と、その場所で観測された交流光電流値により、表示装
置２７の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
【００２３】そして、二次元ｐＨ測定装置の校正を行う
ときは、別途所定の標準液によって校正済みのＩＳＦＥ
Ｔ１５の信号出力を基準のｐＨ値とする。このＩＳＦＥ
Ｔ１５によって測定したｐＨ値は、上記二次元ｐＨ測定
装置とは異なり、サンプル８のインピーダンスによって
変化することはない。したがって、ＪＩＳ規定の標準液
以外の標準物質を用いて二次元ｐＨ測定装置を校正する
際に用いることができる。
ときは、別途所定の標準液によって校正済みのＩＳＦＥ
Ｔ１５の信号出力を基準のｐＨ値とする。このＩＳＦＥ
Ｔ１５によって測定したｐＨ値は、上記二次元ｐＨ測定
装置とは異なり、サンプル８のインピーダンスによって
変化することはない。したがって、ＪＩＳ規定の標準液
以外の標準物質を用いて二次元ｐＨ測定装置を校正する
際に用いることができる。
【００２４】上述の実施例においては、ＩＳＦＥＴ１５
をセンサ面６の周囲に設けるようにしていたが、このよ
うにした場合、次のような利点がある。例えば寒天培地
上において生菌を培養し、その成長に伴って寒天培地の
ｐＨが生菌の周囲のみを変化する様子などを測定する場
合に、生菌の存在しないポイントの寒天培地そのものを
標準物質（ゲル）として利用することができる。そのと
き、生菌の存在するポイントとが一致していないＩＳＦ
ＥＴ１５を確保し易くなる。なお、ＩＳＦＥＴ１５は、
上述の実施例のように配置する必要はなく、例えばこれ
を唯一つだけ設けるようにしてもよい。
をセンサ面６の周囲に設けるようにしていたが、このよ
うにした場合、次のような利点がある。例えば寒天培地
上において生菌を培養し、その成長に伴って寒天培地の
ｐＨが生菌の周囲のみを変化する様子などを測定する場
合に、生菌の存在しないポイントの寒天培地そのものを
標準物質（ゲル）として利用することができる。そのと
き、生菌の存在するポイントとが一致していないＩＳＦ
ＥＴ１５を確保し易くなる。なお、ＩＳＦＥＴ１５は、
上述の実施例のように配置する必要はなく、例えばこれ
を唯一つだけ設けるようにしてもよい。
【００２５】そして、上述の実施例においては、センサ
面６およびＩＳＦＥＴ１５が形成される半導体基板４と
してＳｉ基板を用いていたが、これに代えて、図３に示
すような基板２９を用いてもよい。この基板２９は、サ
ファイア基板３０の上面にＳｉをエピタキシャル成長さ
せてシリコン薄膜３１を形成したところのＳＯＳ基板で
ある。３２はＩＳＦＥＴ１５と光電流が流れるＳＯＳ基
板２９との間にエッチングによって形成された溝であ
る。
面６およびＩＳＦＥＴ１５が形成される半導体基板４と
してＳｉ基板を用いていたが、これに代えて、図３に示
すような基板２９を用いてもよい。この基板２９は、サ
ファイア基板３０の上面にＳｉをエピタキシャル成長さ
せてシリコン薄膜３１を形成したところのＳＯＳ基板で
ある。３２はＩＳＦＥＴ１５と光電流が流れるＳＯＳ基
板２９との間にエッチングによって形成された溝であ
る。
【００２６】このようなＳＯＳ基板２９を用いた二次元
ｐＨ測定装置においては、ＩＳＦＥＴ１５と光電流が流
れるＳＯＳ基板２９とを、エッチング溝３２によって完
全に電気的に分離することができる。
ｐＨ測定装置においては、ＩＳＦＥＴ１５と光電流が流
れるＳＯＳ基板２９とを、エッチング溝３２によって完
全に電気的に分離することができる。
【００２７】また、上記基板４，２９に代えて、図４に
示すような構造の基板３３を用いてもよい。この基板３
３は、シリコン単結晶（１００）基板３４の上面に、γ
−Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化アルミニウムをエピタキシャル
成長させて酸化アルミニウム薄膜３５を形成し、さら
に、この酸化アルミニウム薄膜３５の表面にＳｉをエピ
タキシャル成長させてシリコン薄膜３６を形成したもの
で、このようなエピタキシャル成長ＳＯＩ基板３３を用
いた二次元ｐＨ測定装置においても、前記図３に示した
二次元ｐＨ測定装置と同様に、ＩＳＦＥＴ１５と光電流
が流れるエピタキシャル成長ＳＯＩ基板３３とを、エッ
チング溝によって完全に電気的に分離することができ
る。
示すような構造の基板３３を用いてもよい。この基板３
３は、シリコン単結晶（１００）基板３４の上面に、γ
−Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化アルミニウムをエピタキシャル
成長させて酸化アルミニウム薄膜３５を形成し、さら
に、この酸化アルミニウム薄膜３５の表面にＳｉをエピ
タキシャル成長させてシリコン薄膜３６を形成したもの
で、このようなエピタキシャル成長ＳＯＩ基板３３を用
いた二次元ｐＨ測定装置においても、前記図３に示した
二次元ｐＨ測定装置と同様に、ＩＳＦＥＴ１５と光電流
が流れるエピタキシャル成長ＳＯＩ基板３３とを、エッ
チング溝によって完全に電気的に分離することができ
る。
【００２８】なお、上述の二次元ｐＨ測定装置におい
て、比較電極１０を省略して、対極９を介して半導体基
板４，２９，３３にバイアス電圧を印加するようにして
もよい。但し、比較電極１０を設けてある方が、半導体
基板４，２９，３３にバイアス電圧をより安定に印加す
ることができる。
て、比較電極１０を省略して、対極９を介して半導体基
板４，２９，３３にバイアス電圧を印加するようにして
もよい。但し、比較電極１０を設けてある方が、半導体
基板４，２９，３３にバイアス電圧をより安定に印加す
ることができる。
【００２９】そして、前記二次元ｐＨ測定装置におい
て、センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させるのに代えて、
光照射部３に光照射部走査装置を設け、光照射部３を
Ｘ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、また、光照
射部３とセンサ部２との間にプローブ光走査装置を設
け、プローブ光１４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにし
てもよい。
て、センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させるのに代えて、
光照射部３に光照射部走査装置を設け、光照射部３を
Ｘ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、また、光照
射部３とセンサ部２との間にプローブ光走査装置を設
け、プローブ光１４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにし
てもよい。
【００３０】さらに、前記二次元ｐＨ測定装置において
は、光照射部３によるプローブ光１４を、半導体基板
４，２９，３３のセンサ面６とは反対側から照射するよ
うにしていたが、これに代えて、センサ面６側から照射
するようにしてもよい。そして、光照射部３として、例
えば特願平７−３９１１４号に示すように、半導体基板
４，２９，３３に組み込む構成としてもよい。
は、光照射部３によるプローブ光１４を、半導体基板
４，２９，３３のセンサ面６とは反対側から照射するよ
うにしていたが、これに代えて、センサ面６側から照射
するようにしてもよい。そして、光照射部３として、例
えば特願平７−３９１１４号に示すように、半導体基板
４，２９，３３に組み込む構成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＪＩＳ Ｚ８８０２に規定された標準液以外によっ
ても二次元ｐＨ測定装置の校正を簡便に行うことができ
る。したがって、再現性よく高精度な測定を行なえる二
次元ｐＨ測定装置を得ることができる。
ば、ＪＩＳ Ｚ８８０２に規定された標準液以外によっ
ても二次元ｐＨ測定装置の校正を簡便に行うことができ
る。したがって、再現性よく高精度な測定を行なえる二
次元ｐＨ測定装置を得ることができる。
【図１】この発明の二次元ｐＨ測定装置の全体構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図２】前記二次元ｐＨ測定装置のセンサ面の平面構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図３】この発明の二次元ｐＨ測定装置の他の構成例を
概略的に示す断面図である。
概略的に示す断面図である。
【図４】センサ面が形成される半導体基板の他の構成例
を概略的に示す断面図である。
を概略的に示す断面図である。
４，２９，３３…半導体基板、６…センサ面、１４…プ
ローブ光、１５…ＩＳＦＥＴ。
ローブ光、１５…ＩＳＦＥＴ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田邉 裕貴 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の面にｐＨ測定用のセ
ンサ面を形成し、前記半導体基板に対してプローブ光を
照射して信号を取り出すようにした二次元ｐＨ測定装置
において、前記半導体基板の前記センサ面と同じ側にＩ
ＳＦＥＴを組み込み、このＩＳＦＥＴの出力によって校
正を行えるようにしたことを特徴とする二次元ｐＨ測定
装置。 - 【請求項２】 半導体基板がシリコン基板である請求項
１に記載の二次元ｐＨ測定装置。 - 【請求項３】 半導体基板がサファイヤ基板上にシリコ
ン薄膜を形成してなるＳＯＳ基板である請求項１に記載
の二次元ｐＨ測定装置。 - 【請求項４】 半導体基板がシリコン単結晶基板上に酸
化アルミニウム薄膜をエピタキシャル成長させ、この酸
化アルミニウム薄膜上にシリコン薄膜をエピタキシャル
成長させてなるエピタキシャル成長ＳＯＩ基板である請
求項１に記載の二次元ｐＨ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318774A JPH09203723A (ja) | 1995-11-24 | 1996-11-13 | 二次元ｐＨ測定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32983795 | 1995-11-24 | ||
| JP7-329837 | 1995-11-24 | ||
| JP8318774A JPH09203723A (ja) | 1995-11-24 | 1996-11-13 | 二次元ｐＨ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203723A true JPH09203723A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=26569505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318774A Pending JPH09203723A (ja) | 1995-11-24 | 1996-11-13 | 二次元ｐＨ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09203723A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460202B1 (ko) * | 2002-05-01 | 2004-12-08 | 경북대학교 산학협력단 | 라인 스캔형 pH 이미지 검출 시스템 |
| KR20200105027A (ko) * | 2019-02-28 | 2020-09-07 | 광운대학교 산학협력단 | 전자빔 증착(e-beam evaporation)을 이용한 산화알루미늄 pH센서 제조방법 및 이로부터 제조된 pH 센서 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP8318774A patent/JPH09203723A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460202B1 (ko) * | 2002-05-01 | 2004-12-08 | 경북대학교 산학협력단 | 라인 스캔형 pH 이미지 검출 시스템 |
| KR20200105027A (ko) * | 2019-02-28 | 2020-09-07 | 광운대학교 산학협력단 | 전자빔 증착(e-beam evaporation)을 이용한 산화알루미늄 pH센서 제조방법 및 이로부터 제조된 pH 센서 |
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