JPS6188135A - 半導体バイオセンサの製造方法 - Google Patents
半導体バイオセンサの製造方法Info
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- JPS6188135A JPS6188135A JP59209165A JP20916584A JPS6188135A JP S6188135 A JPS6188135 A JP S6188135A JP 59209165 A JP59209165 A JP 59209165A JP 20916584 A JP20916584 A JP 20916584A JP S6188135 A JPS6188135 A JP S6188135A
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- semiconductor
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- semiconductor field
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
-
- 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
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体バイオセンサの製造方法に関し、特に半
導体電界効果型イオンセンサの表面に酵素固定化膜が設
けられてなる集積化された半導体バイオセンサの製造方
法に関するものである。
導体電界効果型イオンセンサの表面に酵素固定化膜が設
けられてなる集積化された半導体バイオセンサの製造方
法に関するものである。
(従来技術)
従来、溶液中の特定の有機物の濃度を測定する半導体バ
イオセンサの一種に半導体電界効果型イオンセンt(工
on 5ensitive Field Effect
工ransistor、以下l5FFiTと略す)の表
面に酵素を固定化した瞑が設けられたものが知られてい
る(宮原裕二、塩用祥子、森泉豊栄、松岡英明。
イオセンサの一種に半導体電界効果型イオンセンt(工
on 5ensitive Field Effect
工ransistor、以下l5FFiTと略す)の表
面に酵素を固定化した瞑が設けられたものが知られてい
る(宮原裕二、塩用祥子、森泉豊栄、松岡英明。
軽部征夫、鈴木周−:「半導体技術を用いたバイオセン
サ」、電子通信学会電子部品・材料研究会資料CPM8
1−93,61(1981))Oこのl5FETバイオ
センサは、溶液中の特定の有機物が酵素固定化膜中で酵
素の触媒作用にょ夛分解された時に生ずる膜中の水素イ
オン濃度の変化をl5FETで検出することにより、特
定の有機物の濃度を測定するものである。この選択性を
もつ酵素固定化膜の例として、たとえば尿素検出用とし
てウレアーゼ固定化暎、グルコース検出用としてグルコ
ースオキシダーゼ固定化膜などが知られている。
サ」、電子通信学会電子部品・材料研究会資料CPM8
1−93,61(1981))Oこのl5FETバイオ
センサは、溶液中の特定の有機物が酵素固定化膜中で酵
素の触媒作用にょ夛分解された時に生ずる膜中の水素イ
オン濃度の変化をl5FETで検出することにより、特
定の有機物の濃度を測定するものである。この選択性を
もつ酵素固定化膜の例として、たとえば尿素検出用とし
てウレアーゼ固定化暎、グルコース検出用としてグルコ
ースオキシダーゼ固定化膜などが知られている。
まだ、酵素固定化膜が設けられたISB’ETと設けら
れていないl5FETの出力の差を測定することにより
、溶液の電位変化の影1テを打し消すことができ、プラ
チナや金などの金属電電を診照電甑に使用することが近
年報告されている0(Y。
れていないl5FETの出力の差を測定することにより
、溶液の電位変化の影1テを打し消すことができ、プラ
チナや金などの金属電電を診照電甑に使用することが近
年報告されている0(Y。
Hanazato and S、 5hiono :
BioelectrodeVsing TVOHydr
ogen Ion 5cnsitive Tran −
5istors and a Platinum wi
re Pseud。
BioelectrodeVsing TVOHydr
ogen Ion 5cnsitive Tran −
5istors and a Platinum wi
re Pseud。
Reference Electrode、 Pro
co of theInternational M
eeting on Che+n1calSansor
s、P、513(1983))(従来技術の問題点) しかしながら、従来知られている上記半導体バイオセン
サは個々のxsrgTや金屑製参照電極を基板にはシつ
けて形成されており、l5FETの特徴であるIC技術
の適用による集積化や微小化の利点が生かされないとい
う欠点があった〇(発明の目的) 本発明はこの様な従来の欠点を除去し、酵素固定化膜が
設けられたISF’ETと設けられていないl5FET
を同一チップ上に容易に形成でき、集積化された微小な
半導体バイオセンサを製造できる方法を提供することに
あるり (発明のイf′イ成) 本発明によれば、1つのチップ上に複数の半導体電界効
果型イオンセンサが集積化され、そのうちの少なくとも
1つの半導体電界効果型イオンセ/すの表面に酵素固定
化膜が設けられてなる半導体バイオセンサの製造方法に
おいて、半導体電界効果型イオンセンサが形成された半
導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布した後フォトリ
ングラフイー法はり酵素固定化膜が設けられる所定の半
導体電界効果型イオンセンサの表面のフォトレジストを
除く工程と、酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液を塗布し酵
素固定化膜を形成する工程と、フォトレジストを溶かし
所定の半導体電界効果型イオンセンサの表面以外に存在
する酵素固定化膜を除去する工程を備えたことを特徴と
する半導体バイオセンサの製造方法が得られる。
co of theInternational M
eeting on Che+n1calSansor
s、P、513(1983))(従来技術の問題点) しかしながら、従来知られている上記半導体バイオセン
サは個々のxsrgTや金屑製参照電極を基板にはシつ
けて形成されており、l5FETの特徴であるIC技術
の適用による集積化や微小化の利点が生かされないとい
う欠点があった〇(発明の目的) 本発明はこの様な従来の欠点を除去し、酵素固定化膜が
設けられたISF’ETと設けられていないl5FET
を同一チップ上に容易に形成でき、集積化された微小な
半導体バイオセンサを製造できる方法を提供することに
あるり (発明のイf′イ成) 本発明によれば、1つのチップ上に複数の半導体電界効
果型イオンセンサが集積化され、そのうちの少なくとも
1つの半導体電界効果型イオンセ/すの表面に酵素固定
化膜が設けられてなる半導体バイオセンサの製造方法に
おいて、半導体電界効果型イオンセンサが形成された半
導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布した後フォトリ
ングラフイー法はり酵素固定化膜が設けられる所定の半
導体電界効果型イオンセンサの表面のフォトレジストを
除く工程と、酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液を塗布し酵
素固定化膜を形成する工程と、フォトレジストを溶かし
所定の半導体電界効果型イオンセンサの表面以外に存在
する酵素固定化膜を除去する工程を備えたことを特徴と
する半導体バイオセンサの製造方法が得られる。
(実施例)
以下本発明の一突施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第1図〜第4図は本発明による半導体バイオセンサの製
造方法の一実施例を説明するための図で主要工程におけ
る断面図である。同図はサファイア基板上に酵素固定化
膜が設けられたt S FETと設けられていないl8
FETを形成する場合について示している口なお、金属
参照゛電極はサファイア基板の裏面に蒸着されている。
造方法の一実施例を説明するための図で主要工程におけ
る断面図である。同図はサファイア基板上に酵素固定化
膜が設けられたt S FETと設けられていないl8
FETを形成する場合について示している口なお、金属
参照゛電極はサファイア基板の裏面に蒸着されている。
第1図〜第4図において、1はサファイア基板、2は高
不純物d度n形シリコン領域、3はp形シリコン領域、
4は酸化シリコン膜、5は窒化シリコン模、6はアセト
ン可溶性のフォトレジスト膜、7は酵素固定化膜8は金
電極である。矢に製造工程を順を追って層ヲ用いてl8
FETを形成し、サファイア基&l裏面に金8を蒸層し
たウェーハの表面にアセトン可溶性生のフォトレジスト
袂6−(シラプレー社製人Z1450J )をスピン塗
布した(第1図)0次に。
不純物d度n形シリコン領域、3はp形シリコン領域、
4は酸化シリコン膜、5は窒化シリコン模、6はアセト
ン可溶性のフォトレジスト膜、7は酵素固定化膜8は金
電極である。矢に製造工程を順を追って層ヲ用いてl8
FETを形成し、サファイア基&l裏面に金8を蒸層し
たウェーハの表面にアセトン可溶性生のフォトレジスト
袂6−(シラプレー社製人Z1450J )をスピン塗
布した(第1図)0次に。
フォトマスクを用い露光、現像にょシ酵素固定化膜が設
けられるl8FETの表面のフォトレジスト膜を除去し
た(第2図)コその後、酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液
の一例として尿素を検出するために15%牛血清アルブ
ミンを含む0.2M、p[(8,5のトリス−塩酸緩衝
液250μlに、同じ緩衝液で調裏した100mg/d
lウレアーゼ(ペーリンガー・マンハイム社製、約50
V/mg )俗’1250μノを加え、0.75%ゲル
タールアルデヒド水溶液500μlと攪拌混合した溶液
をスピン塗布した(第3図)。また別の例としてグルコ
ースを検出するため、酵素としてグルコースオキシダー
ゼを用いて酵素固定化膜を作った。この他同様の方法で
凡々の酵素固定化膜を用いることが可能である。
けられるl8FETの表面のフォトレジスト膜を除去し
た(第2図)コその後、酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液
の一例として尿素を検出するために15%牛血清アルブ
ミンを含む0.2M、p[(8,5のトリス−塩酸緩衝
液250μlに、同じ緩衝液で調裏した100mg/d
lウレアーゼ(ペーリンガー・マンハイム社製、約50
V/mg )俗’1250μノを加え、0.75%ゲル
タールアルデヒド水溶液500μlと攪拌混合した溶液
をスピン塗布した(第3図)。また別の例としてグルコ
ースを検出するため、酵素としてグルコースオキシダー
ゼを用いて酵素固定化膜を作った。この他同様の方法で
凡々の酵素固定化膜を用いることが可能である。
酵素固定化ノ漠は本実施例の場合5000X以下の厚も
良好であったが、さらに密層性を向上させるため酵素固
定化膜のスピン塗布の前にプライマー処理を行うことも
可能である。この後、ウェーハをアセトンに浸しフォト
レジストを溶かし、同時にフォトレジスト上に塗布され
ていた酵素固定化膜を除去する。酵素固定化膜中の酵素
はアセトンにより失活しないのでこの工程によシ所定の
l5FETの表面だけに活性な酵素固定化膜を形成する
ことができた(第4図)。その後、ウェーハをスクライ
ブすることによシ第5図、第6図に示す半導体バイオセ
ンサが完成するっ第5図は平面図で第6図はセンサ部の
断面図である。チップサイズは咄0−6mm、長さ4
mmで、微小なバイオセンサが得られた。
良好であったが、さらに密層性を向上させるため酵素固
定化膜のスピン塗布の前にプライマー処理を行うことも
可能である。この後、ウェーハをアセトンに浸しフォト
レジストを溶かし、同時にフォトレジスト上に塗布され
ていた酵素固定化膜を除去する。酵素固定化膜中の酵素
はアセトンにより失活しないのでこの工程によシ所定の
l5FETの表面だけに活性な酵素固定化膜を形成する
ことができた(第4図)。その後、ウェーハをスクライ
ブすることによシ第5図、第6図に示す半導体バイオセ
ンサが完成するっ第5図は平面図で第6図はセンサ部の
断面図である。チップサイズは咄0−6mm、長さ4
mmで、微小なバイオセンサが得られた。
(発明の効果)
本発明によりIC製造技術を適用でき、大量生産が可能
で微小な集積化された半導体バイオセンサが製造できた
。
で微小な集積化された半導体バイオセンサが製造できた
。
本発明はサファイア基板上に形成されるl5FETK限
られず、一般のPJ祿基板を用いた8QI(S目1co
non 5apphire )構造のl8FETやバル
クSiを用いたl5FETにも適用できることは明らか
であるO 図面のiil単な説明 第1図〜第4図は本発明による半導体バイオセンサの製
造方法の一実施例を説明するための図である。第1図〜
第4図及び第6図において、1はサファイア基板、2は
高不純物5度。形シリコン領域、3はp形シリコン領域
、4は酸化シリコン嗅、5は窒化シリコン膜、6はアセ
トン可溶性のフォトレジスト俣、7は酵素固定化膜、8
は金電極%9はl5FET、10は電極である。
られず、一般のPJ祿基板を用いた8QI(S目1co
non 5apphire )構造のl8FETやバル
クSiを用いたl5FETにも適用できることは明らか
であるO 図面のiil単な説明 第1図〜第4図は本発明による半導体バイオセンサの製
造方法の一実施例を説明するための図である。第1図〜
第4図及び第6図において、1はサファイア基板、2は
高不純物5度。形シリコン領域、3はp形シリコン領域
、4は酸化シリコン嗅、5は窒化シリコン膜、6はアセ
トン可溶性のフォトレジスト俣、7は酵素固定化膜、8
は金電極%9はl5FET、10は電極である。
手続補正書(方式)
:j+、:j’。
Claims (1)
- 1つのチップ上に複数の半導体電界効果型イオンセンサ
が集積化され、そのうちの少なくとも1つの半導体電界
効果型イオンセンサの表面に酵素固定化膜が設けられて
なる半導体バイオセンサの製造方法において、半導体電
界効果型イオンセンサが形成された半導体ウェーハ上に
フォトレジストを塗布した後フォトリソグラフィー法に
より酵素固定化膜が設けられる所定の半導体電界効果型
イオンセンサの表面のフォトレジストを除く工程と、酵
素と架橋剤を含む蛋白質溶液を塗布し酵素固定化膜を形
成する工程と、フォトレジストを溶かし所定の半導体電
界効果型イオンセンサの表面以外に存在する酵素固定化
膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体バ
イオセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209165A JPS6188135A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 半導体バイオセンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209165A JPS6188135A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 半導体バイオセンサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6188135A true JPS6188135A (ja) | 1986-05-06 |
JPH0548418B2 JPH0548418B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=16568400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59209165A Granted JPS6188135A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 半導体バイオセンサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6188135A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02168153A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Nec Corp | 固定化酵素膜の形成方法 |
JPH04173841A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-22 | Nec Corp | 機能性基を有する高分子膜の部分的形成方法 |
JPH06242068A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-09-02 | Nec Corp | グルコースセンサの製造方法 |
US5465133A (en) * | 1988-10-04 | 1995-11-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Still video camera |
US6537310B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-03-25 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | Endoluminal implantable devices and method of making same |
KR100473361B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2005-03-08 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | 마이크로 칩 및 그 제조 방법 |
JP2011512804A (ja) * | 2008-02-29 | 2011-04-28 | アイメック | 細胞酵素ベースのバイオセンサ |
US8372139B2 (en) | 2001-02-14 | 2013-02-12 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | In vivo sensor and method of making same |
US10172730B2 (en) | 1999-11-19 | 2019-01-08 | Vactronix Scientific, Llc | Stents with metallic covers and methods of making same |
US10292849B2 (en) | 1999-11-19 | 2019-05-21 | Vactronix Scientific, Llc | Balloon catheter having metal balloon and method of making same |
US10465274B2 (en) | 2002-09-26 | 2019-11-05 | Vactronix Scientific, Llc | Implantable graft and methods of making same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59209166A (ja) * | 1984-04-13 | 1984-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59209165A patent/JPS6188135A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59209166A (ja) * | 1984-04-13 | 1984-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印字装置 |
Cited By (13)
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JPH04173841A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-22 | Nec Corp | 機能性基を有する高分子膜の部分的形成方法 |
JPH06242068A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-09-02 | Nec Corp | グルコースセンサの製造方法 |
US10172730B2 (en) | 1999-11-19 | 2019-01-08 | Vactronix Scientific, Llc | Stents with metallic covers and methods of making same |
US6537310B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-03-25 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | Endoluminal implantable devices and method of making same |
US10292849B2 (en) | 1999-11-19 | 2019-05-21 | Vactronix Scientific, Llc | Balloon catheter having metal balloon and method of making same |
US8372139B2 (en) | 2001-02-14 | 2013-02-12 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | In vivo sensor and method of making same |
US9433515B2 (en) | 2001-02-14 | 2016-09-06 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | In vivo sensor and method of making same |
US10660528B2 (en) | 2001-02-14 | 2020-05-26 | Vactronix Scientific, Llc | Method of using an in vivo sensor having differential material properties |
KR100473361B1 (ko) * | 2001-10-17 | 2005-03-08 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | 마이크로 칩 및 그 제조 방법 |
US10465274B2 (en) | 2002-09-26 | 2019-11-05 | Vactronix Scientific, Llc | Implantable graft and methods of making same |
JP2011512804A (ja) * | 2008-02-29 | 2011-04-28 | アイメック | 細胞酵素ベースのバイオセンサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0548418B2 (ja) | 1993-07-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |