JPS59178353A - 流通型半導体化学センサ - Google Patents
流通型半導体化学センサInfo
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- JPS59178353A JPS59178353A JP58052409A JP5240983A JPS59178353A JP S59178353 A JPS59178353 A JP S59178353A JP 58052409 A JP58052409 A JP 58052409A JP 5240983 A JP5240983 A JP 5240983A JP S59178353 A JPS59178353 A JP S59178353A
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- Japan
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- chemfet
- sensor
- liquid sample
- flow
- cell
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体化学センナに係り、特に検体の迅速検査
に好適な流通型半導体化学センサに関する。
に好適な流通型半導体化学センサに関する。
従来の半導体化学センサは先端部にケート感応領域を持
つ剣状構造となっていた（例えば特開昭５４−５４９５
など）。このだめ血液、尿などの検体検査においては、
検体試料を採取し、これを試料測定容器に移しかえ、し
かる後に半導体化学センサを試料測定容器に浸漬１分析
を行なう方法を採っていた。このため検体試料の測定容
器への移しかえ、センサの移動などに手間ど９迅速分析
が行なえない欠点があった。また検体試料に接触したセ
ンサを取り扱わなければならないことから、例えば血清
肝炎などに感染する危険性が高いなどの欠点があった。
つ剣状構造となっていた（例えば特開昭５４−５４９５
など）。このだめ血液、尿などの検体検査においては、
検体試料を採取し、これを試料測定容器に移しかえ、し
かる後に半導体化学センサを試料測定容器に浸漬１分析
を行なう方法を採っていた。このため検体試料の測定容
器への移しかえ、センサの移動などに手間ど９迅速分析
が行なえない欠点があった。また検体試料に接触したセ
ンサを取り扱わなければならないことから、例えば血清
肝炎などに感染する危険性が高いなどの欠点があった。
本発明の目的は、半碑体化学センサを用いる血液、尿な
どの生体液分析において、分析時間の低減をはかｐ、多
数検体処理が迅速に行ないうる流通型半導体化学センサ
を提供することにある。
どの生体液分析において、分析時間の低減をはかｐ、多
数検体処理が迅速に行ないうる流通型半導体化学センサ
を提供することにある。
本発明者らは上記の目的を達成する上で、最も必要とさ
れる改善点を見出すために従来例における分析時間の内
訳を詳細に調べ、採取後試料の測定容器への移しかえと
センサの浸漬、洗浄に最も手間どることを見出した。木
魚を改善すべく鋭意検相した結果、液体試料流路を構成
し、その１側面に化学物質感応電界効果トランジスタ型
センナ（以下ＣＨＥＭＦＥＴと略す）を配置する流通型
センザを用いれば、連続的な試料の注入、センサの洗浄
が行なえ、先の目的が達成できることを見出した。
れる改善点を見出すために従来例における分析時間の内
訳を詳細に調べ、採取後試料の測定容器への移しかえと
センサの浸漬、洗浄に最も手間どることを見出した。木
魚を改善すべく鋭意検相した結果、液体試料流路を構成
し、その１側面に化学物質感応電界効果トランジスタ型
センナ（以下ＣＨＥＭＦＥＴと略す）を配置する流通型
センザを用いれば、連続的な試料の注入、センサの洗浄
が行なえ、先の目的が達成できることを見出した。
このような流通型半導体化学センサには種々の型が考え
・・られる。例えば液体試料流通溝を有する平板状基板
を、該ＣＨＥＭＦＥＴゲート感応領域と該平板状基板試
料流通溝が対向するように該ＣＨＥＭＦＥＴに密着させ
ることによシ、液体試料流路を該ＣＨＥＭＦＥＴゲート
感応領域上に一体形成した流通型半導体化学センサ。ま
たはゲート感応領域上液体試料流路を該ＣＨＥＭＦＥＴ
テップ面上に設けられた２つの側壁及び該側壁上部に設
けられた１つの土壁によ多構成した流通型半導体化学セ
ンサ。または、管状形状よりなる液体試料流路において
、管壁に該液体試料流路に通じる開孔を設け、前記ＣＨ
ＥＭＦＥＴゲー１感応領域が液体試料に接触するよう該
ＣＨＥＭＦＥＴを該開孔に固定一体化した流通型半導体
化学センサなどがある。
・・られる。例えば液体試料流通溝を有する平板状基板
を、該ＣＨＥＭＦＥＴゲート感応領域と該平板状基板試
料流通溝が対向するように該ＣＨＥＭＦＥＴに密着させ
ることによシ、液体試料流路を該ＣＨＥＭＦＥＴゲート
感応領域上に一体形成した流通型半導体化学センサ。ま
たはゲート感応領域上液体試料流路を該ＣＨＥＭＦＥＴ
テップ面上に設けられた２つの側壁及び該側壁上部に設
けられた１つの土壁によ多構成した流通型半導体化学セ
ンサ。または、管状形状よりなる液体試料流路において
、管壁に該液体試料流路に通じる開孔を設け、前記ＣＨ
ＥＭＦＥＴゲー１感応領域が液体試料に接触するよう該
ＣＨＥＭＦＥＴを該開孔に固定一体化した流通型半導体
化学センサなどがある。
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は液体試料流入路及び流出路６，７が設けられた
ＩＣパンケージ類似セル８にＣＩ（ＥＭＩｉ”Ｅ’ｌ”
１を装着、モールドした流通型半導体化学センサの一例
の構成を示す全体図である。ＣＨＥＭＦＥＴｌのソース
電極、ドレイン電極は内部配線２，３を通してセル内で
ピン４．４′に夫々内部で接続されている。ピン５，５
′はセルをプリント基板などの固定用板に安定に固定す
るだめの接続ピンであり、ＣＨＥＭＦＥＴＩとの内部接
続は無い。液体試料が流入口６よｐセルに入ｆｉ 、Ｃ
ＨＥＭＦＥＴｌのゲート感応領域上を通り、流出ロアよ
り流出する構造となっている。流入出口を逆に用いても
何ら支障は無い。
ＩＣパンケージ類似セル８にＣＩ（ＥＭＩｉ”Ｅ’ｌ”
１を装着、モールドした流通型半導体化学センサの一例
の構成を示す全体図である。ＣＨＥＭＦＥＴｌのソース
電極、ドレイン電極は内部配線２，３を通してセル内で
ピン４．４′に夫々内部で接続されている。ピン５，５
′はセルをプリント基板などの固定用板に安定に固定す
るだめの接続ピンであり、ＣＨＥＭＦＥＴＩとの内部接
続は無い。液体試料が流入口６よｐセルに入ｆｉ 、Ｃ
ＨＥＭＦＥＴｌのゲート感応領域上を通り、流出ロアよ
り流出する構造となっている。流入出口を逆に用いても
何ら支障は無い。
第２図には第１図に示した流通型半導体センサの流路垂
直方向の断面図を示す。液体試料流路２７は凹状の溝を
持つセラミック基板１０、シール材１２、上層絶縁保護
薄膜１９、化学物質感応膜２２によ多構成する。まだセ
ラミック基板１０の凹状部分域面では血液、尿中などに
含まれる蛋白質、脂質等の吸着成分の付着を抑える目的
で抗吸着性薄膜１１を流路側表面にコートしである。
直方向の断面図を示す。液体試料流路２７は凹状の溝を
持つセラミック基板１０、シール材１２、上層絶縁保護
薄膜１９、化学物質感応膜２２によ多構成する。まだセ
ラミック基板１０の凹状部分域面では血液、尿中などに
含まれる蛋白質、脂質等の吸着成分の付着を抑える目的
で抗吸着性薄膜１１を流路側表面にコートしである。
本実施例ではシール材１２、上層絶縁保護薄膜用したが
同様の機能を有するものであれば材料を変更しても支障
はない。例えば、シール材１２にはテフロン、上層絶縁
保護薄膜１９にはポリイミド系樹脂（商品名Ｐ Ｉ Ｑ
、バイラリン、セミコファインなどの層間絶縁材）、抗
吸着性薄膜にはポリパラキシリンン系の蒸着膜（商品名
パリレンＣ。
同様の機能を有するものであれば材料を変更しても支障
はない。例えば、シール材１２にはテフロン、上層絶縁
保護薄膜１９にはポリイミド系樹脂（商品名Ｐ Ｉ Ｑ
、バイラリン、セミコファインなどの層間絶縁材）、抗
吸着性薄膜にはポリパラキシリンン系の蒸着膜（商品名
パリレンＣ。
パリレンＮなど）を使用することが出来る。
次に本実施例で用いたＣ）（ＥＭＦＥＴの構成を説ｑす
る。ＣＨＥＭＦ’ＥＴはシリコンウェハー２６上に形成
されている。先ずソース領域２３、ドレイン領域２３′
を不純物拡散によシ形成する。シリコンウェハーがＮ型
、Ｐ型かによＩ）Ｐ型、Ｎ壓の不純物を拡散すればよい
。次にウェハー表面全面にわたり、表面絶縁保護膜２０
．２５を形成し、更に中層絶縁保護膜２１．２４を形成
する。続いて、ソース領域２３、ドレイン領域２３′各
領域の上方にある表面絶縁膜２０，２５、中層絶縁膜２
１．２４の一部をフォトエツチングにより除去し、ウェ
ハー全面にＡＡを蒸着する。不要人を蒸着膜をフォトエ
ツチングにより除去して、ソース。
る。ＣＨＥＭＦ’ＥＴはシリコンウェハー２６上に形成
されている。先ずソース領域２３、ドレイン領域２３′
を不純物拡散によシ形成する。シリコンウェハーがＮ型
、Ｐ型かによＩ）Ｐ型、Ｎ壓の不純物を拡散すればよい
。次にウェハー表面全面にわたり、表面絶縁保護膜２０
．２５を形成し、更に中層絶縁保護膜２１．２４を形成
する。続いて、ソース領域２３、ドレイン領域２３′各
領域の上方にある表面絶縁膜２０，２５、中層絶縁膜２
１．２４の一部をフォトエツチングにより除去し、ウェ
ハー全面にＡＡを蒸着する。不要人を蒸着膜をフォトエ
ツチングにより除去して、ソース。
ドレイン電極１８を形成する。続いてソース、ドレイン
電極１８表面の一部を上層保護絶縁膜１９で絶縁する。
電極１８表面の一部を上層保護絶縁膜１９で絶縁する。
本実施例では表面絶縁保護膜２０゜２５に二酸化ケイ素
薄膜を、中層絶縁保護膜２１゜２４には窒化ケイ累薄膜
を使用した。次にソース。
薄膜を、中層絶縁保護膜２１゜２４には窒化ケイ累薄膜
を使用した。次にソース。
ドレイン電極１８上で、上層保護絶縁膜が被っていない
領域に、チタン薄膜１７、銅薄膜］６、ニッケル薄膜１
５、錫／鉛合金１４を順に積層する、最後にゲート感応
領域に化学物質感応膜２２を形成しＣＨＥＭＦＥＴの構
成は終了する。
領域に、チタン薄膜１７、銅薄膜］６、ニッケル薄膜１
５、錫／鉛合金１４を順に積層する、最後にゲート感応
領域に化学物質感応膜２２を形成しＣＨＥＭＦＥＴの構
成は終了する。
次にセラミック基板１０とＣＨＥＭＦＥＴをシール材１
２を介して第２図の如く重ね合わせる。但し錫／鉛合金
１４がセラミック基板１０上に設けられた導電性金属１
３と接触するようにする。重ね合わされた状態の′−！
ま、リフロー炉に入れ、導電性金属１３が錫／鉛合金１
４と合金を形成する温度まで加熱する。セラミック基板
１０には導電性金属１３と導通ずるビン（第１図に示し
た４゜４′）が蒸着されており、全体を黒色モールド材
９でモールドすれば第１図に示した流通型半導体化学セ
ンサが得られる。本実施例では黒色モールド材９に黒色
顔料を含む熱硬化性エポキシ樹脂を使用したが、光透過
性の小さいモールド材（平均光学密度が３５０ｎｍ〜７
００ ｎｍの波長範囲で０．７以上のもの）であれば如
何なるものでもよい。
２を介して第２図の如く重ね合わせる。但し錫／鉛合金
１４がセラミック基板１０上に設けられた導電性金属１
３と接触するようにする。重ね合わされた状態の′−！
ま、リフロー炉に入れ、導電性金属１３が錫／鉛合金１
４と合金を形成する温度まで加熱する。セラミック基板
１０には導電性金属１３と導通ずるビン（第１図に示し
た４゜４′）が蒸着されており、全体を黒色モールド材
９でモールドすれば第１図に示した流通型半導体化学セ
ンサが得られる。本実施例では黒色モールド材９に黒色
顔料を含む熱硬化性エポキシ樹脂を使用したが、光透過
性の小さいモールド材（平均光学密度が３５０ｎｍ〜７
００ ｎｍの波長範囲で０．７以上のもの）であれば如
何なるものでもよい。
を形成した後、セラミック基板１０とＣＨＥＭＦＥＴを
加熱接着、モールドするとしたが、化学物質感応膜２２
が熱的に不安定な場合には、先の方法は使用できない。
加熱接着、モールドするとしたが、化学物質感応膜２２
が熱的に不安定な場合には、先の方法は使用できない。
この場合には化学物質感応膜２２をセルモールド後に形
成すればよい。最も容易な方法は、化学物質感応膜材料
を適当な溶媒に溶解した膜材液を流入口６よりセルに流
し、溶媒を蒸発させ化学感応膜をＣＨＥＭＦＥＴゲート
領域上に形成すればよい。
成すればよい。最も容易な方法は、化学物質感応膜材料
を適当な溶媒に溶解した膜材液を流入口６よりセルに流
し、溶媒を蒸発させ化学感応膜をＣＨＥＭＦＥＴゲート
領域上に形成すればよい。
次に第１図、第２図の構成に従うＮ ａ ＋ 、 Ｋ
＋。
＋。
Ｃ４’−、ｐＨ感応流通型半導体化学センサを試作し、
性能を検討した。Ｎ ａ ＋イオン感応膜 Ｋ ＋イオ
ン感応膜には、ポリ塩化ビニル中に可塑剤、ニュートラ
ルキャリヤーを分散させたイオン感応膜を用いた。また
Ｃｔ−イオン感応膜にはポリ塩化ビニル中に４級アンモ
ニウム塩、可塑剤を分散させた塩素イオン感応膜を用い
た。これら３種の膜は熱的に不安定なためセルモールド
後、先の材料をテトラヒドロフランに溶解した膜材液を
流し感応膜２２を形成した。またｐＨ感応膜には熱的に
安定なＴａ２０５を使用したため、感応膜２２を形成し
たあとセルモールドを行なった。第３，４゜５．６図に
これら流通型Ｎａ＋、に＋、Ｃｔ〜。
性能を検討した。Ｎ ａ ＋イオン感応膜 Ｋ ＋イオ
ン感応膜には、ポリ塩化ビニル中に可塑剤、ニュートラ
ルキャリヤーを分散させたイオン感応膜を用いた。また
Ｃｔ−イオン感応膜にはポリ塩化ビニル中に４級アンモ
ニウム塩、可塑剤を分散させた塩素イオン感応膜を用い
た。これら３種の膜は熱的に不安定なためセルモールド
後、先の材料をテトラヒドロフランに溶解した膜材液を
流し感応膜２２を形成した。またｐＨ感応膜には熱的に
安定なＴａ２０５を使用したため、感応膜２２を形成し
たあとセルモールドを行なった。第３，４゜５．６図に
これら流通型Ｎａ＋、に＋、Ｃｔ〜。
ｐＨ感感応半導体化上センサ応答図を示す。夫々５０
ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅ以上の応答感度を持っており
、血液、尿中のこれら成分の分析には充分な性能を持っ
ていた。
ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅ以上の応答感度を持っており
、血液、尿中のこれら成分の分析には充分な性能を持っ
ていた。
第７図は第２図中のシール材１２をセラミック基板１０
自身の突起によりおきかえた本発明の別の一例の構成を
示す断面図である。試料液体流路２７はセラミック基板
１０．化学物質感応膜、上層保護絶縁膜１９で構成され
ている。本例の構成及び動作は第２図に示しだ実施例と
同様である。
自身の突起によりおきかえた本発明の別の一例の構成を
示す断面図である。試料液体流路２７はセラミック基板
１０．化学物質感応膜、上層保護絶縁膜１９で構成され
ている。本例の構成及び動作は第２図に示しだ実施例と
同様である。
また錫／鉛合金の流れ出しを防止する目的でガラスダム
２８が付は加えられている。
２８が付は加えられている。
第８図は第１図、第２図、第３図で構成された流通型Ｎ
ａ”＋ Ｋ”、 Ｃ，６−感応半導体化学センサ及び
参照半導体化学センサを１本の流路系にまとめ、ポンプ
３４、試料注入器３３、センサ出力増幅回路３７、減算
回路３８、マルチプレクサ３９、Ａ／Ｄコンバータ４０
、表示回路４１、プ’）：／ター４２、コントロールユ
ニット４３ ’＆ フＩＪント基板１枚に実装したワン
ボードマルチセンサユニットの構成の１例を示す。採取
試料を試料注入器３３に注入すれば、ポンプ３４により
Ｎａ＋センサ２９、Ｋ＋センサ３０、Ｃｔ−センサ３１
、参照センサ３２に送られ、各センサよりの出力が増幅
回＠３７、減算回路３８で演算処理され、コントロール
ユニット４３の命令により、分析値が表示、プリントさ
れる。本構成の流通型分析計によりセンサ本体を測定容
器に浸漬し、測定する従来の方法に比べて約１０倍の検
体処理速度が達成できた。また本例ではＮａ”、に’、
ＣＡ−の３種の流通型センサを用いたが、他にＣａ４＋
、グルコース、尿素２等々の流通型センサを流路系に組
み込んでも何ら支障はない。この様に測定項目数を増や
してゆく場合には個々のセンサを測定容器に浸漬し、測
定する従来の方法に比べて、数十倍の検体処理速度が達
成できることが予測される。
ａ”＋ Ｋ”、 Ｃ，６−感応半導体化学センサ及び
参照半導体化学センサを１本の流路系にまとめ、ポンプ
３４、試料注入器３３、センサ出力増幅回路３７、減算
回路３８、マルチプレクサ３９、Ａ／Ｄコンバータ４０
、表示回路４１、プ’）：／ター４２、コントロールユ
ニット４３ ’＆ フＩＪント基板１枚に実装したワン
ボードマルチセンサユニットの構成の１例を示す。採取
試料を試料注入器３３に注入すれば、ポンプ３４により
Ｎａ＋センサ２９、Ｋ＋センサ３０、Ｃｔ−センサ３１
、参照センサ３２に送られ、各センサよりの出力が増幅
回＠３７、減算回路３８で演算処理され、コントロール
ユニット４３の命令により、分析値が表示、プリントさ
れる。本構成の流通型分析計によりセンサ本体を測定容
器に浸漬し、測定する従来の方法に比べて約１０倍の検
体処理速度が達成できた。また本例ではＮａ”、に’、
ＣＡ−の３種の流通型センサを用いたが、他にＣａ４＋
、グルコース、尿素２等々の流通型センサを流路系に組
み込んでも何ら支障はない。この様に測定項目数を増や
してゆく場合には個々のセンサを測定容器に浸漬し、測
定する従来の方法に比べて、数十倍の検体処理速度が達
成できることが予測される。
第９図は第８図に示した流通型Ｎａ＋ 、に＋。
Ｃｔ−感応半導体化学センサ及び参照半導体化学てンサ
を１つのＩＣパッケージセル４５に組み込んだ流通型ワ
ンパッケージマルチセンサユニットの一例の構成を示す
全体図である。シリコンワンチップ上に構成されたＮａ
”ｌ Ｋ”、ＣＬ−感応半導体化学センサ及び参照半導
体化学センサよりなるワンチップマルチセンサ４４が液
体試料流路４６．４７が設けられたＩＣパッケージ４５
内に装着、モールドされている。Ｎａ”、、Ｋ” 、Ｃ
１−１参照ＣＨＥＭＦＥＴのソース、ドレインは第１図
に示した実施例と同様に接続ピン４８，４８′。
を１つのＩＣパッケージセル４５に組み込んだ流通型ワ
ンパッケージマルチセンサユニットの一例の構成を示す
全体図である。シリコンワンチップ上に構成されたＮａ
”ｌ Ｋ”、ＣＬ−感応半導体化学センサ及び参照半導
体化学センサよりなるワンチップマルチセンサ４４が液
体試料流路４６．４７が設けられたＩＣパッケージ４５
内に装着、モールドされている。Ｎａ”、、Ｋ” 、Ｃ
１−１参照ＣＨＥＭＦＥＴのソース、ドレインは第１図
に示した実施例と同様に接続ピン４８，４８′。
４９．４９’、５０．５０’、５１．５１’に接続され
ている。接続ビン５２． ５２’Ｂプリント基板などの
固定用板に安定に固定するための接続ビンであり、Ｎａ
” 、Ｋ” 、、Ｃｔ” 、参照ＣＨＥＭＦＥＴとの内
部接続はない。液体試料が流入口゛４６より流入し、ワ
ンチップマルチセンサ４４のＮａ” 、Ｋ” 、Ｃ１−
感応半導体センサケート領域上、及び参照半導体化学セ
ンサゲート領域上を次々に通過し、流出口４７より流出
する構造となっている。流路垂直断面構造は第２図と同
様である。本実施例ではフンテップ上に形成されたワン
チップマルチセンサ４４を使用して流通型ワンパッケー
ジマルチセンサユニットを構成したが、個別チップ上に
形成されたＮａ” ｌ Ｋ” 、Ｃｔ−半導体化学セン
サ、及び参照半導体化学センツーを液体流路側面に配置
しても問題はない。本実施例によれば従来法に比べ分析
時間が短縮出来るメリットの他に、第８図中の接続流路
３５を省略できるため、検体試料量を減らすことが出来
、血液などの生体液の採取量低減を可能とする効果があ
る。
ている。接続ビン５２． ５２’Ｂプリント基板などの
固定用板に安定に固定するための接続ビンであり、Ｎａ
” 、Ｋ” 、、Ｃｔ” 、参照ＣＨＥＭＦＥＴとの内
部接続はない。液体試料が流入口゛４６より流入し、ワ
ンチップマルチセンサ４４のＮａ” 、Ｋ” 、Ｃ１−
感応半導体センサケート領域上、及び参照半導体化学セ
ンサゲート領域上を次々に通過し、流出口４７より流出
する構造となっている。流路垂直断面構造は第２図と同
様である。本実施例ではフンテップ上に形成されたワン
チップマルチセンサ４４を使用して流通型ワンパッケー
ジマルチセンサユニットを構成したが、個別チップ上に
形成されたＮａ” ｌ Ｋ” 、Ｃｔ−半導体化学セン
サ、及び参照半導体化学センツーを液体流路側面に配置
しても問題はない。本実施例によれば従来法に比べ分析
時間が短縮出来るメリットの他に、第８図中の接続流路
３５を省略できるため、検体試料量を減らすことが出来
、血液などの生体液の採取量低減を可能とする効果があ
る。
また本例で（はＮａ”、Ｋ”、Ｃｔ−イオンを検知ｆｊ
析スるワンパッケージマルチセンサユニッ）・全構成し
だが、Ｃａ″’、ｐＨ，グルコース、尿素、７ミラーゼ
等の半導体化学センサを組み込むことが可能であるのは
言うまでもない。
析スるワンパッケージマルチセンサユニッ）・全構成し
だが、Ｃａ″’、ｐＨ，グルコース、尿素、７ミラーゼ
等の半導体化学センサを組み込むことが可能であるのは
言うまでもない。
第１０図には管状液体試料流路５３側壁に開孔を設けＣ
ＨＥＭＦＥＴ５４を装着した実施例の１つを示す。また
流路垂直断面を第１１図に示す。
ＨＥＭＦＥＴ５４を装着した実施例の１つを示す。また
流路垂直断面を第１１図に示す。
ＣＨｌ’ｒ Ｍ Ｆ Ｅ Ｔ基板５４は管状液体試料流
路５３に接着シール材５６により接着ソールする。本例
では塩化ビニールチューブを管状液体試料流路５３に用
い、エポキシ系樹脂を接着シール材５６に用いた。ＣＨ
ＥＭＦＥＴソース、ドレイン電極配線５５ｉｄ流路外で
ＣＨＥＭＦ’ＥＴ基板５４に電極パッド５８を用いて接
続した。本実施例に示した流通型半導体化学センサを第
８図に示したワンボードマルチセンサユニットに組み込
み性能を検討した結果、第１．２．３図に示した流通型
半導体化学センサに比べ何ら遜色はなかった。
路５３に接着シール材５６により接着ソールする。本例
では塩化ビニールチューブを管状液体試料流路５３に用
い、エポキシ系樹脂を接着シール材５６に用いた。ＣＨ
ＥＭＦＥＴソース、ドレイン電極配線５５ｉｄ流路外で
ＣＨＥＭＦ’ＥＴ基板５４に電極パッド５８を用いて接
続した。本実施例に示した流通型半導体化学センサを第
８図に示したワンボードマルチセンサユニットに組み込
み性能を検討した結果、第１．２．３図に示した流通型
半導体化学センサに比べ何ら遜色はなかった。
第１１図は第１０図のａ −ａ ’断面を示す。
ＣＨＥＭＦＥＴ ５４に第９図のワンチップマルチセン
サを使用しても何ら問題はない。
サを使用しても何ら問題はない。
本発明によれば、採取後試料の測定容器への移しかえ、
測定容器へのセンサの浸漬、取り出しなどの操作が不要
となり、試料分析速度の同上が達成でき、また血液、尿
などの生体液に直接触れずに分析できるので血清肝炎そ
の他の病気に羅思する可能性が少ないという効果がある
。
測定容器へのセンサの浸漬、取り出しなどの操作が不要
となり、試料分析速度の同上が達成でき、また血液、尿
などの生体液に直接触れずに分析できるので血清肝炎そ
の他の病気に羅思する可能性が少ないという効果がある
。
第１図は流通型半導体化学センサの全体図、第２図は第
１図の半導体化学センサの流路垂直方向断面図、第３．
４，５．６図は流通型Ｎａ”、Ｋ”。 Ｃｔ−、ｐＨ感応半導体センサの出力応答図、第７図は
半導体センナの流路垂直方向断面図、第８図ハワンポー
トマルチセンサユニノトのブロック図、第９図は流通型
ワンパッケージマルチセンサユニットの全体図、第１０
図は管状流路側壁にＣＨＥＭＦＥ’ｒを装着した全体図
、第１１図は第１０図のａ −ａ ’断面図である。 １・・・ＣＨＥへ４ＦＥＴ、２・・・ソース配線、３・
・・ドレイン配Ｆ’ｈ４・・・ドレインピン、４′・・
・ノースピン、５．５′・・・ピン、６・・・試料流入
路、７・・・試料流出語 器、８・・・セル、９・・・モールド材、１０・・・セ
ラミック基板、１１・・・抗吸着性薄膜、１２・・・シ
ール材、１３・・・纒電住金属、１４・・・錫／鉛合金
、１５・・・ニッケル薄膜、１６・・・鋼薄膜、１７・
・・チタン満膜、１８・・・アルミ配線、１９・・・上
層絶縁保護膜、２０・・・表面絶縁膜、２１・・中増絶
に膜、２２・・・化学物質感応膜、２３・・・ソース領
域、２３′・・・ビレ１ン領域、２４・・・中層絶縁膜
、２５・・・表面絶縁膜、２６・・・シリコンウェハー
、２７・・・版体試料流路、２８・・・ガフスダム、２
９・・・流通型Ｎａ“感応半導体化学センサ、３０・・
・流通型に″感応半導体化学でンブ、３１・・・流通型
Ｃ６−感応半導体化学センサ、３２・・・参照半導体セ
ンサ、３３・・・試料注入器、３４・・・ポンプ、３５
・・・流路、３６・・・排液だめ、３７・・・増幅回路
、３８・・・減算回路、３９・・・マルチフレフサ、４
０・・・Ａ／Ｄコンバータ、４１・・・表示回路、４２
・・・フリンター、４３・・・コントロールユニット、
４４・・・ワンチップマルチセンサ、４５・・・ＩＣパ
ッケージ七ノペ ４６・・・液体試料流路、４７・・・
液体試料流路、４８．４８’ 、４９．４９’ 。 ５０．５０’、５１．５１’・・・接続ビン、５２゜５
２′・・・固定用ビン、５３・・・管状液体試料流路、
５４・・・ＣＨＥＭＦＥ’１．”、５５・・・ノース・
トレイン配線、５６・・・接着シール材、５７・・・流
路、５８・・・電音 ｉ 区 第 ２ 図 １−６ｇ Ｎａ”
ムθ ｇ＋ム３Ｃノー ｆ
’Ｈ第 ７ 図 ２４ 第 ３２ 第 ９ 図 第 ／θ 図 ３１ 第 １１ 喝 宕
１図の半導体化学センサの流路垂直方向断面図、第３．
４，５．６図は流通型Ｎａ”、Ｋ”。 Ｃｔ−、ｐＨ感応半導体センサの出力応答図、第７図は
半導体センナの流路垂直方向断面図、第８図ハワンポー
トマルチセンサユニノトのブロック図、第９図は流通型
ワンパッケージマルチセンサユニットの全体図、第１０
図は管状流路側壁にＣＨＥＭＦＥ’ｒを装着した全体図
、第１１図は第１０図のａ −ａ ’断面図である。 １・・・ＣＨＥへ４ＦＥＴ、２・・・ソース配線、３・
・・ドレイン配Ｆ’ｈ４・・・ドレインピン、４′・・
・ノースピン、５．５′・・・ピン、６・・・試料流入
路、７・・・試料流出語 器、８・・・セル、９・・・モールド材、１０・・・セ
ラミック基板、１１・・・抗吸着性薄膜、１２・・・シ
ール材、１３・・・纒電住金属、１４・・・錫／鉛合金
、１５・・・ニッケル薄膜、１６・・・鋼薄膜、１７・
・・チタン満膜、１８・・・アルミ配線、１９・・・上
層絶縁保護膜、２０・・・表面絶縁膜、２１・・中増絶
に膜、２２・・・化学物質感応膜、２３・・・ソース領
域、２３′・・・ビレ１ン領域、２４・・・中層絶縁膜
、２５・・・表面絶縁膜、２６・・・シリコンウェハー
、２７・・・版体試料流路、２８・・・ガフスダム、２
９・・・流通型Ｎａ“感応半導体化学センサ、３０・・
・流通型に″感応半導体化学でンブ、３１・・・流通型
Ｃ６−感応半導体化学センサ、３２・・・参照半導体セ
ンサ、３３・・・試料注入器、３４・・・ポンプ、３５
・・・流路、３６・・・排液だめ、３７・・・増幅回路
、３８・・・減算回路、３９・・・マルチフレフサ、４
０・・・Ａ／Ｄコンバータ、４１・・・表示回路、４２
・・・フリンター、４３・・・コントロールユニット、
４４・・・ワンチップマルチセンサ、４５・・・ＩＣパ
ッケージ七ノペ ４６・・・液体試料流路、４７・・・
液体試料流路、４８．４８’ 、４９．４９’ 。 ５０．５０’、５１．５１’・・・接続ビン、５２゜５
２′・・・固定用ビン、５３・・・管状液体試料流路、
５４・・・ＣＨＥＭＦＥ’１．”、５５・・・ノース・
トレイン配線、５６・・・接着シール材、５７・・・流
路、５８・・・電音 ｉ 区 第 ２ 図 １−６ｇ Ｎａ”
ムθ ｇ＋ム３Ｃノー ｆ
’Ｈ第 ７ 図 ２４ 第 ３２ 第 ９ 図 第 ／θ 図 ３１ 第 １１ 喝 宕
Claims (1)
- １、化学物質感応電界効果トランジスタ型センナにおい
て、ゲート感応領域が液体試料流路の１側面となるよう
該液体試料流路に化学物質感応電界効果トランジスタセ
ンサを固定、一体化したことを特徴とする流通型半導体
化学センナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052409A JPS59178353A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 流通型半導体化学センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052409A JPS59178353A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 流通型半導体化学センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178353A true JPS59178353A (ja) | 1984-10-09 |
Family
ID=12913984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58052409A Pending JPS59178353A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 流通型半導体化学センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178353A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350745A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | 化学センサ− |
| WO1992001930A1 (en) * | 1990-07-17 | 1992-02-06 | Priva Agro Holding B.V. | Device for measuring the concentration of a chemical substance in fluid |
| US5194133A (en) * | 1990-05-04 | 1993-03-16 | The General Electric Company, P.L.C. | Sensor devices |
| US6096275A (en) * | 1998-05-01 | 2000-08-01 | Biological Technologies International, Inc. | Biological fluid testing device |
| EP1392860A1 (en) * | 2001-04-23 | 2004-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Molecular detection chip including mosfet, molecular detection device employing the chip, and molecular detection method using the device |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58052409A patent/JPS59178353A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350745A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | 化学センサ− |
| US5194133A (en) * | 1990-05-04 | 1993-03-16 | The General Electric Company, P.L.C. | Sensor devices |
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| US6096275A (en) * | 1998-05-01 | 2000-08-01 | Biological Technologies International, Inc. | Biological fluid testing device |
| EP1392860A1 (en) * | 2001-04-23 | 2004-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Molecular detection chip including mosfet, molecular detection device employing the chip, and molecular detection method using the device |
| EP1392860A4 (en) * | 2001-04-23 | 2006-11-29 | Samsung Electronics Co Ltd | MOLECULAR PROOF CHIP, INCLUDING A MOSFET, MOLECULAR ESTABLISHMENT DEVICE WHICH USES THIS CHIP AND METHOD FOR THE MOLECULAR DETECTION OF WHICH USES THIS DEVICE |
| US7781167B2 (en) | 2001-04-23 | 2010-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Molecular detection methods using molecular detection chips including a metal oxide semiconductor field effect transistor |
| US7863140B2 (en) | 2001-04-23 | 2011-01-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of making a molecular detection chip having a metal oxide silicon field effect transistor on sidewalls of a micro-fluid channel |
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