JPS63300954A - 微小白金電極の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は酵素センサー、酵素電極などに用いられる微小
白金電極の製造法に関する。

従来の技術およびその問題点 微小白金電極は、酵素を固定化した膜と組み合わせて酵
素センサー、あるいは酵素電極などとして用いられ、酵
素反応に起因する化学物質の生成、発熱などを検知し、
さまざまな分野において各種成分の測定に用いられる。

このような微小白金電極の製造において、ガラス基板上
に白金電極を付着形成するには、現在、白金スパッタリ
ング、無電界メッキなどが用いられている。しかしなが
ら、かかる方法ではガラス基板と白金との間の接着性が
充分ではなく、白金膜が剥離がしやすい。

従来、このような問題点を解決するため、ガラス基板と
白金との間に電子ビーム蒸着等によりクロムまたチタン
の中間層を形成し、ガラス基板と白金の接着性を向上さ
せる試みもある。しかしながら、かかる白金電極を例え
ば酵素電極として使用すると、金属クロムが容易に酸化
し、クロムイオンが水溶液中に溶出し、白金膜の剥離を
招く。

本発明は他の金属の介在なしにガラスと白金との安定な
接着を行い、安定な動作の得られる微小白金電極の製造
法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、ガラス基板表面の一部をフォトリソグラフィ
ー法によりエツチングし、ついで該ガラス基板表面に白
金をスパッタリングまたは無電解メッキすることを特徴
とする微小白金電極の製造法を提供するものである。

本発明で用いられるフォトリソグラフィー法は、従来、
公知の方法が用いられる。レジストとしては、ネガ型レ
ジスト、ポジ型レジストのいずれを用いてもよい。基板
にレジストをスピンコードし、これにフォトマスクを介
して紫外線を照射する。

ついで、使用したレジストに適した現像液を用いて現像
を行う。

また、エツチングの方法としては、湿式、乾式のいずれ
を用いてもよい。湿式エツチングを行う場合は、はフッ
化アンモニウム水溶液とフッ化水素酸の混合液の中に前
記基板を浸漬してエツチングを行う。また、乾式エツチ
ングはプラズマエツチングで、エツチングガスはＣＦ４
、Ｃ，Ｆ、などのフッ化物系のガスを用いる。

つぎに、得られたガラス基板全体に白金をスパッタリン
グまたは無電解メッキを行う。スパッタリングは圧力０
．５Ｘ　Ｉ　Ｏ−’　〜０．５Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒ
。

出力数１００ｗ以上の条件下にておこなう。

一方、無電解メッキは塩化白金酸水溶液に還元剤を入れ
、溶液を撹拌しながら試料を浸漬する。

実施例 つぎに本発明を図面を参照してさらに詳しく説明する。

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明方法により、ガラス基板
上に白金電極を形成する過程を示す概略図である。表面
のなめらかなガラス円盤基板（１）（直径６０　ｃｍｓ
厚さ１　、０　ｍｍ）にネガレジスト０ＭＲ８３（（株
）東京応化工業型、粘度６０ｃｐ）を塗布し、スピナー
で回転させ約０．５〜１，０μ次、均一な膜を形成する
。ついで８５°Ｃ２０分間プリベイクを行い、フォトレ
ジスト（２）中の有機溶媒を蒸発させてレジストの固化
を行う。次に露光装置を用いてテストパターンの描かれ
たフォトマスク（３）を前記フォトレジストに焼き付け
る（第１図（ａ））。

ついで現像液（（株）東京応化工業型）により不要部分
のレジストを除去し、つぎにリンス液で現像液を洗い流
す。さらに１２０℃にて３０分間ボストベイクを行いレ
ジスト（２）とガラス基板（１）の密着性を強化する（
第１図（ｂ））。

レジストを保護膜とし、レジストがないガラス表面むき
出しの部分（白金電極部分になる）を緩衝ＨＦ溶液（Ｎ
Ｈ−Ｆ　：　ＨｔＯ：　ＨＰ　＝４０　ｇ　：６０ｃｃ
・９ｃｃ）を用いて、温度４０℃にて約５分、約１μ肩
の表面エツチングを行い表面を粗面化する（第１図（Ｃ
））。

さらにフォトレジスト専用のストッパー液（（株）東京
応化工業型）を用いてフォトレジストを除去する。この
あとトリクレンによりガラス基板を超音波洗浄し、つい
で白金（４）をガラス基板表面全体に約ｌμＥスパッタ
リングした。この状態において表面の滑らかな部分（緩
衝ＨＦ溶液で処理していない部分）の白金の密着性は悪
く、表面をあらした部分（緩衝ＨＦ溶液で処理している
部分）の白金の密着性は良好になっている（第１図（ｄ
））。

つぎに、これを水中に浸漬し、超音波洗浄することによ
り表面をあらした部分（白金電極部）以外の白金は容易
に剥離し、微小白金電極（５）が形成される（第１図（
ｅ））。

別に従来法により白金をガラスにスパッタリングした電
極を製造し、従来法によるサンプルと本発明方法による
各々３０個を水溶液に浸漬し、膜の剥離を調べた。第２
図に示すごとく、従来法の白金電極は９５％以上の白金
膜が３日以内に剥離し、１週間以内にすべての白金電極
の白金膜が剥離した。これに対し本発明方法による白金
電極は１週間後においても剥離が見られなかった。

したがって、本発明方法による白金電極は水溶液中で使
用される白金電極、特に酵素を固定化した酵素電極のベ
ース電極として好ましく、安定な動作が得られる。なお
、長期使用試験の結果１力月を経過しても剥離が見られ
ず安定であった。

本実施例では白金電極中は３０μｌとしたがさらに微小
な線巾が可能であり、Ｘ線フォリソグラフィーなどによ
り１μｍ以下の線巾が得られる。

このようにして得られた白金電極上に酵素を固定化する
ことにより酵素センサーを作成することができる。また
、白金をスパッタリングする代わりに白金を無電解メッ
キをしてもよい。

発明の効果 本発明方法によれば、中間層を介在させることなくガラ
ス基板上に直接白金電極を形成す４ことができ、長期に
わたり水溶液中で安定な動作をする微小白金電極が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ａ）は、本発明による微小白金電極の
製造工程を示す概略図、第２図は本発明方法による白金
電極と従来法によるものとの水溶液中における剥離の状
態を示すグラフである。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 ｌニガラス基盤、２；フォトレジスト３；白金電極。 ↓　↓　↓　↓　↓ 」Ｌ几イ良　ソン又 ＪＬ　しジ又ト除五、白金スｌぐ−、９ソングＪ　赴奮
吸逢浄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス基板表面の一部をフォトリソグラフィー法
   によりエッチングし、ついで該ガラス基板表面に白金を
   スパッタリングまたは無電解メッキすることを特徴とす
   る微小白金電極の製造法。