CH639201A5 - Verfahren zum herstellen eines chemischen messfuehlers und chemischer messfuehler, hergestellt nach diesem verfahren. - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines chemischen messfuehlers und chemischer messfuehler, hergestellt nach diesem verfahren. Download PDF

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CH639201A5
CH639201A5 CH1257178A CH1257178A CH639201A5 CH 639201 A5 CH639201 A5 CH 639201A5 CH 1257178 A CH1257178 A CH 1257178A CH 1257178 A CH1257178 A CH 1257178A CH 639201 A5 CH639201 A5 CH 639201A5
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines chemischen Messfühlers zur elektrischen Anzeige der Gegenwart und/oder Konzentration wenigstens einer in einem Testmedium befindlichen bestimmten Substanz, mit mindestens einer auf einem Substrat des Messfühlers vorgesehenen, dem Testmedium aussetzbaren substanzsensitiven Membran. Ferner befasst sich die Erfindung mit einem chemischen Messfühler als Erzeugnis des Verfahrens. Die in dem Testmedium zu bestimmende Substanz schliesst Ionen, Moleküle und Liganden ein.
Es ist häufig erwünscht, das Vorhandensein und bzw. oder die Konzentration von Substanzen in der Atmosphäre oder in Lösungen festzustellen. Bei Messfühlen oder Detektoren, die diese Aufgabe lösen, wird im allgemeinen eine chemische Verbindung dem Testmedium ausgesetzt, und die Existenz und bzw. oder Konzentration werden durch eine Farbänderung, die Ausfällung eines Niederschlags usw. angezeigt.
In jüngster Zeit ist es allerdings möglich geworden, Halbleiter zu schaffen, die gegenüber dem Vorhandensein spezifischer Substanzen in Flüssigkeiten oder Gasen sensitiv sind und die sowohl im Hinblick auf die Gegenwart als auch Konzentration der spezifischen Substanz eine elektrische Anzeige liefern. Beispiele dafür sind der ionensensitive Feldeffekttransistor (IS-FET), beispielsweise nach der US-PS 3 831432, und die ionengesteuerte Diode nach der DE-OS 2813170. Chemische Messfühler mit diesen Halbleiterbauelementen machen von einer ionensensitiven Membran Gebrauch, die nahe bei dem Halbleiterübergang eine Ladungsschicht bildet, die von der Konzentration des Ions, Moleküls oder Komplexes abhängt, dessen Konzentration bestimmt werden soll. Das substanzsensitive Material kann unterschiedlicher Natur sein und hängt von der besonderen Substanz ab, gegenüber der das Material empfindlich oder sensitiv sein soll. Viele verschiedenartige Materialien können für die Membrankonstruktion verwendet werden, um unterschiedliche Substanzsensitivitäten zu erzielen. Ein substanzsensitives Material, das gegenüber Kaliumionen (K+) sensitiv ist, ist beispielsweise Valinomycin. Einige andere substanzsensitive Materialien sind in einem Aufsatz «Membrane Electrodes», von N. Lakshminarayanaiah, Academic Press, 1976, aufgeführt.
Bei den bekannten chemischen Messfühlern mit Halbleitern wird das substanzsensitive Material in eine Membran gegossen, die dann auf dem Halbleiterkörper angeordnet wird. Ferner hat man auch bereits den Halbleiterkörper mit einem geeigneten sensitiven Material überzogen. Diese Verfahren eignen sich zum Herstellen chemischer Messfühler mit einer einzigen substanzsensitiven Membran, die dann eine elektrische Anzeige über die Konzentration einer einzigen Substanz oder eines einzigen Komplexes liefert. Es ist aber äusserst schwierig, gegossene Membranen oder substanzsensitive Überzüge auf mehreren einzelnen, getrennten Abschnitten grossbereichintegrierter Schaltungen einschliesslich von Halbleitern, Mikrowellen-Bandleitungen oder integrierten optischen Anordnungen vorzusehen. Bei der üblichen Massenproduktion integrierter Schaltungen ist es sehr aufwendig und mühsam, wenn nicht gar unmöglich, geeignete Verstärkerschaltungen zusammen mit einem Substanzsensor oder Substanzmessfühler als massenproduzierte integrierte Halbleiterschaltung, Mikrowellenschaltung oder optische Schaltung herzustellen.
Die Schwierigkeit einer genauen örtlichen Anordnung (gemessen in Mikrometer) einer gegossenen Membran verbie-
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tet es, gegossene Membranen auf grossbereichintegrierte Ätzgeschwindigkeit oder Polymerisation des Materials selbst
Schaltungen anzuwenden. Überzieht man grossbereichinte- verhindert oder verursacht. Es ist die erwähnte Fotoresistei-grierte Schaltungen oder Anordnungen mit substanzsensitiven genschaft, die für das erläuterte Verfahren herangezogen wird, Materialien, ist es lediglich möglich, nur eine einzige Sub- um für substanzsensitive Membranen eine äusserst genaue stanz, aber nicht eine Vielzahl unterschiedlicher Substanzen zu 5 Kanten- oder Randdefinition zu erzielen, die bisher durch erfassen. gegossene oder beschichtete Membranen nicht zu erreichen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Herstellen war.
eines chemischen Messfühlers ein Verfahren anzugeben, das Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, gibt es den heute üblichen Massenherstellungsverfahren bzw. der eine Reihe von Materialien, die gegenüber der Gegenwart und gegenwärtigen Technologie der Massenproduktion zugänglich io bzw. oder Konzentration verschiedenartiger Substanzen, wie ist und die Möglichkeit eröffnet, auf einem Substrat des Mess- Ionen, Moleküle, Liganden und andere chemische Gruppen, fühlers in einfachster Weise wenigstens eine substanzsensitive sensitiv oder empfindlich sind. Da sich die Ätz- oder Entfer-Membran auszubilden. nungsgeschwindigkeit des Fotoresistmaterials ändert, wenn
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene man es (durch Belichtung oder Nichtbelichtung mit besonde-Verfahren zum Herstellen eines chemischen Messfühlers nach is ren Strahlen in Abhängigkeit von der Art des Fotoresistmate-der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung rials) aktiviert, kann man kleine Mengen der substanzsensiti-der Membran eine Schicht aus einem substanzsensitiven Foto- ven Materialien auflösen und dann durch den Aktivierungs-resistmaterial auf dem Substrat aufgebracht wird und dass Vorgang im Fotoresistmaterial fixieren. Wenn ein Fotoresist-anschliessend die aufgebrachte Schicht durch selektive Akti- material mit einem substanzsensitiven Material dotiert ist und vierung und Entfernung von aufgebrachtem Fotoresistmaterial 20 anschliessend aktiviert wird, erhält man als Ergebnis eine sub-so verarbeitet wird, dass wenigstens an einer vorbestimmten stanzsensitive Schicht, die auf der Oberfläche der Struktur verstelle des Substrats das verarbeitete Fotoresistmaterial als sub- bleibt, auf der das Fotoresistmaterial ursprünglich aufgetragen stanzsensitive Membran zurückgelassen wird. wurde.
Ein chemischer Messfühler als Erzeugnis dieses Verfah- Da die Kombination aus Fotoresistmaterial und substanz-
rens mit wenigstens einer auf einem Substrat des Messfühlers 25 sentivem Material ein Material ergibt, dessen Verbleiben auf vorgesehenen, einem Testmedium aussetzbaren substanzsensi- einer Oberfläche davon abhängt, ob es einer Strahlung ausge-tiven Membran ist nach der Erfindung dadurch gekennzeich- setzt worden ist oder nicht, kann man den Rändern oder Kan-net, dass die auf dem Substrat ausgebildete substanzsensitive ten des Fotoresistmaterials, in dem das substanzsensitive Membran eine Schicht darstellt, die aus einem dort aufge- Material suspendiert ist, eine äusserst scharfe und präzise brachten substanzsensitiven Fotoresistmaterial besteht. 30 Grenze oder Definition geben. Auf diese Weise können sub-
Bei dem beanspruchten Verfahren wird somit das auf dem stanzsensitive Fotoresistschichten auf Oberflächen mit einer Substrat aufgebrachte substanzsensitive Fotoresistmaterial Genauigkeit aufgebracht werden, die in Mikrometer gemessen durch selektive Aktivierung und Entfernung von aufgebrach- werden kann. Es ist daher möglich, eine Vielzahl äusserst tem Material so verarbeitet, dass unerwünschte Bereiche nicht genauer chemischer Sensoren auf einem einzigen Substrat auf-von dem Fotoresistmaterial bedeckt sind und dass erwünschte 35 zubringen.
Bereiche eine betriebsfähige substanzsensitive Fotoresist- Das negative Fotoresistmaterial wird aktiviert, wenn es ei-
schicht aufweisen. Auf einem einzigen Substrat, bei dem es ner geeigneten Strahlung ausgesetzt ist. Das Fotoresistmaterial sich beispielsweise um einen Halbleiterkörper handeln kann, vom positiven Typ wird aktiviert, falls es nicht einer passenkönnen nebeneinander mehrere Schichten vorgesehen werden, den Bestrahlung ausgesetzt wird.
die gegenüber unterschiedlichen Substanzen, beispielsweise 40 Die Bezeichnung «Verarbeitung» umfasst die Schritte unterschiedlichen Ionen, empfindlich sind. einer selektiven Aktivierung und Entfernung des substanzsen-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden sitiven Fotoresistmaterials, um an einem vorbezeichneten Ort an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1A bis 1J eine substanzsensitive Fotoresistschicht zu lassen, wobei die teilweise geschnittene Ansichten zur Veranschaulichung der einzelnen Schritte von dem Typ oder der Art des gewählten Schritte zur Herstellung eines chemischen Messfühlers aus ei- 45 Fotoresistmaterials abhängen.
nem Halbleitersubstrat, auf dem zwei substanzsensitive Mem- Im Rahmen einer solchen Verarbeitung kann an einer oder branen ausgebildet werden, wobei jede Membran gegenüber mehreren voneinander getrennten Stellen des Substrats jeweils einer anderen Substanz sensitiv ist, eine Schicht aus einem substanzsensitiven Fotoresistmaterial
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines chemischen Mess- aufgebracht werden, wobei die Schichten an den verschiede-fühlers, der als Kondensator ausgebildet ist, und 50 nen Stellen gegenüber verschiedenen Substanzen sensitiv sein
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Messfühlers, der können. In den Fig. 1A bis 1J ist beispielshalber die Herstel-von zwei elektrischen Leitungen Gebrauch macht. lung eines chemischen Messfühlers erläutert, der einen Halb-
Die Bezeichnung Fotolack- oder Fotoresistmaterial gilt für leiter aufweist und gegenüber zwei Substanzen sensitiv ist.
eine grosse Anzahl von im Handel erhältlichen Materialien, Ein in der Fig. 1A dargestelltes Halbleitersubstrat 10
die zur Herstellung von Halbleiterschaltungen Verwendung 55 besteht aus Halbleitermaterial vom P- und N-Typ. Da auf dem finden. Die wesentliche Eigenschaft eines Fotoresistmaterials einzigen Substrat einige substanzsensitive Elemente aufge-besteht darin, dass eine Belichtung oder Bestrahlung des Foto- bracht werden sollen, sind mehrere PN-Übergänge vorgese-resistmaterials eine Polymerisation verursacht oder verhindert, hen. Mit Ausnahme in Fig. 1B gezeigter, vorbereiteter Stellen und zwar mit dem Ergebnis, dass das nicht polymerisierte 14 und 16, auf denen die Membranschichten ausgebildet wer-
Material später von dem Substrat entfernt werden kann, auf 60 den sollen, wird eine Passivierungsschicht 12 auf dem Substrat dem das Fotoresistmaterial ursprünglich aufgetragen wurde. aufgebracht. Die vorbereiteten Stellen können eine Sperr-Die Bezeichnung Fotoresistmaterial umfasst hier alle Materia- schicht enthalten, um entweder eine Elektronen- oder Ionen-lien, die gegenüber einer Bestrahlung sensitiv oder empfind- leitung oder eine Massendiffusion zu verhindern. Die Passi-lich sind, und zwar unabhängig davon, ob es sich um eine vierungsschicht kann Siliciumdioxid (SÌO2) oder irgendein
Bestrahlung oder Belichtung mit sichtbarem Licht, Ultravio- 65 anderes geeignetes, an sich bekanntes Isoliermaterial enthal-lettstrahlen, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen, Elektronen- ten.
strahlen, Ionenstrahlen usw. handelt, sofern die Aktivierung Eine in Fig. 16 gezeigte erste Schicht 18 eines substanzsen-
(Bestrahlung oder Nichtbestrahlung) eine Änderung in der sitiven Fotoresistmaterials wird sowohl auf den vorbereiteten
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Stellen 14 und 16 als auch auf der Passivierungsschicht 12 aufgetragen. Dies kann dadurch geschehen, dass zunächst die Passivierungsschicht und die vorbereiteten Stellen mit einer Schicht aus einem substanzsensitiven Material überzogen werden und danach das substanzsensitive Material mit einer Schicht aus dem fotoresistiven Material bedeckt wird. Das substanzsensitive Material diffundiert dann in die Fotoresistschicht. Umgekehrt kann man eine aufgebrachte Schicht aus einem Fotoresistmaterial mit einer Schicht aus dem substanzsensitiven Material überdecken. Man gestattet es dann dem substanzsensitiven Material in das Fotoresistmaterial zu diffundieren. Auf diese Weise entsteht die substanzsensitive Fotoresistschicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden ein substanzsensitives Material und ein Fotoresistmaterial zunächst miteinander vermischt, und das Gemisch wird dann in Form einer substanzsensitiven Fotoresistschicht auf dem Substrat aufgetragen.
Wie in Fig. 1D gezeigt, wird das mit der substanzsensitiven Fotoresistschicht 18 bedeckte Substrat mit einer geeigneten Maske 20 überzogen und dann einer durch eingezeichnete Pfeile angedeuteten Strahlung 22 ausgesetzt. Bekanntlich unterscheidet man bei dem Fotoresistmaterial zwei Hauptgruppen, nämlich positives und negatives Fotoresistmaterial. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein polymeri-sierbares Fotoresistmaterial vom negativen Typ in Verbindung mit der dargestellten geeigneten Maske 20 verwendet, um das substanzsensitive Fotoresistmaterial im Bereich der vorbereiteten Stelle 14 zu polymerisieren. Bei Benutzung eines Fotoresistmaterials vom positiven Typ würde die Maske lediglich den Bereich der vorbereiteten Stelle 14 bedecken, so dass das übrige Fotoresistmaterial der Strahlung 22 ausgesetzt wäre, um in dem bestrahlten Material eine Polarisation zu verhindern.
Das nicht polymerisierte substanzsensitive Fotoresistmaterial wird unter Anwendung üblicher Ätzverfahren entfernt, so das lediglich eine einzige substanzsensitive Fotoresistschicht 24 im Bereich der vorbereiteten Stelle 14 übrig bleibt, wie es in Fig. 1E gezeigt ist.
Nach Fig. 1F wird eine zweite Schicht 26 eines substanzsensitiven Fotoresistmaterials auf dem Substrat und der Isolierschicht aufgebracht. Diese zweite substanzsensitive Fotoresistschicht Kann allerdings gegenüber einer anderen Substanz als die erste substanzsensitive Fotoresistschicht sensitiv oder empfindlich sein. Wie es aus der Fig. IG hervorgeht, wird auf das überzogene Substrat eine geeignete Maske 28 aufgebracht, und anschliessend wird wieder das Substrat mit der durch eingezeichnete Pfeile angedeuteten Strahlung 22 bestrahlt, um die Fotoresistschicht im Bereich der vorbereiteten Stelle 16 zu polymerisieren. Im Anschluss an geeignete Ätz- und Verarbeitungsschritte erhält man das in der Fig. 1H dargestellte Substrat mit den substanzsensitiven Fotoresistschichten 24 und 26, die auf unterschiedliche Substanzen ansprechen. Nach dem Hinzufügen geeigneter Referenzelektroden 30 und 32 sowie passender Kontaktelektroden 34 ist der in der Fig. 1J dargestellte chemische Messfühler oder Sensor betriebsbereit.
Obwohl an Hand der Fig. 1A bis 1J die Herstellung eines zweifach-substanzsensitiven chemischen Messfühlers erläutert wurde, kann man das beschriebene Verfahren auch zum Herstellen einer einfach-substanzsensitiven Fotoresistschicht verwenden oder auch zum Herstellen einer Vielzahlsubstanzsen-sitiver Fotoresistschichten, die alle gegenüber verschiedenen Substanzen sensitiv sind.
Für die erfindungsgemässen Zwecke kann man viele verschiedene Arten von Fotoresistmaterialien verwenden, und zwar sowohl positive als auch negative. Der Prozess der Fotopolymerisation und die physikalischen sowie chemischen Eigenschaften einer Anzahl verschiedener Fotoresistmaterialien sind in «Solid State Technology», Juni und September 1971 sowie «Electronic Components», Juni, Juli und August
1973, beschrieben. Zur Herstellung einer substanzsensitiven Fotoresistschicht, die gegenüber Kaliumionen (K+) sensitiv ist, kann man Valinomycin verwenden, das von der Cal-Bio Chem, East Rutherford, New Jersey, erhältlich ist. Ein besonderes verwendetes Fotoresistmaterial war ein Material vom Typ AZ 1350J, erhältlich von Shipley, Allentown, Pennsylvania. Zahlreiche andere Fotoresistmaterialarten, und zwar sowohl positive als auch negative, können verwandt werden.
Um Fotoresistschichten zu erhalten, die gegenüber verschiedenen Substanzen sensitiv sind, kann man, wie bereits erwähnt, verschiedene substanzsensitive Materialien benutzen. Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem das substanzsensitive Material mit dem Fotoresistmaterial gemischt wird und dann das Gemisch auf dem Substrat aufgetragen wird, wurden 10 mg Valinomycin in 10 cm3 Fotoresistmaterial vom negativen Typ aufgelöst. Das substanzsensitive Fotoresistmaterial wurde unter Anwendung eines Schleuderverfahrens auf ein Siliciumplättchen aufgebracht, das unter Verwendung üblicher Verfahren mit einer Schicht aus Silici-umdioxid mit einer Stärke von 600 nm überzogen worden war. Die substanzsensitive Fotoresistschicht wurde bei einer Temperatur von 50 °C für eine kurze Zeit vorgebacken und wurde dann unter Verwendung einer Standardmaske ultravioletter Strahlung ausgesetzt, um die Materialien zu polymerisieren. Es wurden Schichten aus substanzsensitivem Fotoresistmaterial mit einer Stärke von 2 (im und weniger vorgesehen. Diese Schichten hatten die erforderliche Sensitivität, um das Vorhandensein und bzw. oder die Konzentration von Kaliumionen nachzuweisen.
Anstatt Vielfachschichten auf einer ionengesteuerten Diode vorzusehen, wie es in den Fig. 1A bis 1J dargestellt ist, kann man das erfindungsgemässe Verfahren auch verwenden, um substanzsensitive Fotoresistschichten auf einem ionensensitiven Feldeffekttransistor (IS-FET) aufzubringen. Obgleich die Arbeitsweise eines Halbleiterbauelements von derjenigen einer ionengesteuerten Diode verschieden ist, ist die Wirkung der substanzsensitiven Fotoresistschicht ähnlich. Das erfindungsgemässe Verfahren kann gleichermassen für ionengesteuerte Dioden, ionensensitive Feldeffekttransistoren oder Kombinationen dieser Bauelemente verwendet werden.
Das erläuterte Verfahren kann auch zur Herstellung eines chemischen Messfühlers benutzt werden, der keinen Halbleiter enthält, sondern entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 als Kondensator ausgebildet ist. Hier treten zwischen einer Referenzelektrode 40 und einer Basiselektrode 42, die an eine geeignete elektrische Messvorrichtung angeschlossen sind, Kapazitätsänderungen auf. Das Testmedium 44, bei dem es sich beispielsweise um eine in einer Durchflussküvette oder in einem Behälter 46 befindliche wässrige Lösung handeln kann, verursacht nämlich in Abhängigkeit von der Gegenwart oder Konzentration der festzustellenden Substanz Änderungen in der Dielektrizitätskonstanten der substanzsensitiven Fotoresistschicht 24, wenn die nachzuweisende Substanz in dem Testmedium vorhanden ist. Das Testmedium kann sich aber auch in einem Becher befinden, in den der chemische Mess-fühler eingetaucht wird. Eine Isolierschicht 41, auf der die Fotoresistschicht aufgetragen ist, dient dazu, dass das Testmedium die Kondensatorplatten oder die Fotoresistschicht nicht kurzschliesst. Man könnte auch die Fotoresistschicht sehr leicht in ihrer eigenen Isolierschicht an irgendeiner Stelle zwischen den Kondensatorplatten anbringen. Das dargestellte Beispiel wird allerdings bevorzugt. Die Änderungen in der Dielektrizitätskonstanten spiegeln Änderungen in der Kapazität zwischen der Referenzelektrode 40 und der Basiselektrode 42 wieder. Die Kapazitätsänderungen kann man messen, und zwar unter Gewinnung eines digitalen Ausgangssignals, das die Konzentration des unbekannten Komplexes angibt, wie es in der DE-OS 2813170 beschrieben ist.
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In ähnlicher Weise kann man Änderungen in der Dielektrizitätskonstanten und der Permeabilität in einer substanzsensitiven Fotoresistschicht aufgrund des Vorhandenseins der gewünschten Substanz durch Änderungen in der Kopplung zwischen zwei Leitungen nachweisen. So zeigt Fig. 3 einen s chemischen Messfühler aus einer Eingangsleitung 50, die an eine elektrische Quelle angeschlossen ist, und aus einer Ausgangsleitung 52, die mit einer elektrischen Messvorrichtung verbunden ist. Die beiden Leitungen 50 und 52 sind über die substanzsensitive Fotoresistschicht 24 miteinander gekoppelt. 10 Das in einer Durchflussküvette oder in einem Behälter 48 befindliche Testmedium 44 veranlasst Änderungen in der Dielektrizitätskonstanten und der Permeabilität der substanzsensitiven Fotoresistschicht, die letzten Endes eine Änderung in
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der Kopplung zwischen der Eingangsleitung 50 und der Ausgangsleitung 52 verursacht. Diese Änderung kann gemessen werden, wobei man eine Anzeige über die Konzentration der gewünschten oder nachzuweisenden Substanz erhält. Während man bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ein Gleichsignal oder niederfrequentes Wechselsignal verwendet, wird die Ausführungsform nach der Fig. 3 bei hohen Frequenzen betrieben.
Das Testmedium 44 kann gasförmig oder flüssig sein. Normalerweise handelt es sich um eine wässrige Lösung, beispielsweise um Körperflüssigkeiten, industrielle Flüssigkeitsproben usw. Die chemischen Messfühler, die in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt sind, kann man auf Mikrowellen-Bandlei-tungen und integrierte optische Anordnungen sowie andere elektronische Geräte anwenden.
1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zum Herstellen eines chemischen Messfühlers zur elektrischen Anzeige der Gegenwart und/oder Konzentration wenigstens einer in einem Testmedium befindlichen bestimmten Substanz, mit mindestens einer auf einem Substrat des Messfühlers vorgesehenen, dem Testmedium aussetzbaren substanzsensitiven Membran, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Membran eine Schicht aus einem substanzsensitiven Fotoresistmaterial auf dem Substrat aufgebracht wird und dass anschliessend die aufgebrachte Schicht durch selektive Aktivierung und Entfernung von aufgebrachtem Fotoresistmaterial so verarbeitet wird, dass wenigstens an einer vorbestimmten Stelle des Substrats das verarbeitete Fotoresistmaterial als substanzsensitive Membran zurückgelassen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Schicht aus dem substanzsensitiven Fotoresistmaterial zunächst ein substanzsensitives Material auf dem Substrat aufgetragen wird und anschliessend auf das substanzsensitive Material eine Schicht aus einem Fotoresistmaterial aufgetragen wird und dass man es dem substanzsensitiven Material gestattet, vor dem Verarbeitungsschritt in das Fotoresistmaterial zu diffundieren.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Schicht aus dem substanzsensitiven Fotoresistmaterial zunächst eine Schicht aus einem Fotoresistmaterial auf dem Substrat aufgetragen wird und anschliessend auf der Schicht aus dem Fotoresistmaterial ein substanzsensitives Material aufgetragen wird und dass man es dem substanzsensitiven Material gestattet, vor dem Verarbeitungsschritt in die Schicht aus dem Fotoresistmaterial zu diffundieren.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Schicht aus dem substanzsensitiven Fotoresistmaterial zunächst ein substanzsensitives Material mit einem Fotoresistmaterial gemischt wird und dann erst eine Schicht aus dem Gemisch auf dem Substrat aufgetragen wird.
  5. 5. Chemischer Messfühler, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, mit wenigstens einer auf einem Substrat des Messfühlers vorgesehenen, einem Testmedium aussetzbaren substanzsensitiven Membran, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Substrat (10; 41,42; 52) ausgebildete substanzsensitive Membran eine Schicht darstellt, die aus einem dort aufgebrachten substanzsensitiven Fotoresistmaterial (24,26) besteht.
  6. 6. Messfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Halbleitersubstrat (10) mit wenigstens einem PN-Übergang ist und dass das substanzsensitive Fotoresistmaterial (24,26) den PN-Übergang von dem Testmedium trennt.
  7. 7. Messfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem substanzsensitiven Fotoresistmaterial (24,26) bedeckte Stelle des Halbleitersubstrats (10) eine Sperrschicht aufweist.
  8. 8. Messfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler einen Kondensator mit wenigstens zwei Kondensatorplatten (40,42) aufweist, dass wenigstens die eine Kondensatorplatte gegenüber dem Testmedium (44) isoliert ist und dass das dem Testmedium ausgesetzte substanzsensitive Fotoresistmaterial (24) auf einem Isolator (41) zwischen den Kondensatorplatten angeordnet ist.
  9. 9. Messfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler zwei elektrische Leitungen (50, 52) aufweist, die miteinander über die Schicht aus dem dem Testmedium ausgesetzten substanzsensitiven Fotoresistmaterial (24) gekoppelt sind.
  10. 10. Messfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Substrat (10) an voneinander getrennten Stellen
    (14, 16) bezüglich verschiedener Substanzen sensitive Fotoresistmaterialien (24,26) aufgebracht sind.
CH1257178A 1977-12-08 1978-12-08 Verfahren zum herstellen eines chemischen messfuehlers und chemischer messfuehler, hergestellt nach diesem verfahren. CH639201A5 (de)

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