JPH0519947B2 - - Google Patents
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- JPH0519947B2 JPH0519947B2 JP60075757A JP7575785A JPH0519947B2 JP H0519947 B2 JPH0519947 B2 JP H0519947B2 JP 60075757 A JP60075757 A JP 60075757A JP 7575785 A JP7575785 A JP 7575785A JP H0519947 B2 JPH0519947 B2 JP H0519947B2
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は１つのチツプ上に複数のイオン感応部
を有し、部分的に酵素膜を形成した半導体バイオ
センサの製造方法に関する。
を有し、部分的に酵素膜を形成した半導体バイオ
センサの製造方法に関する。
１チツプ上に２個のイオン感応部を有し、一方
にのみ酵素活性を有するものとして本発明者らは
全面に酵素膜と形成した後、所定のイオン感応部
に光が当たらないようにしたフオトマスクを用い
て紫外線を照射し、酵素を失活させる方法を提案
した（「特願昭59−156123号」）。
にのみ酵素活性を有するものとして本発明者らは
全面に酵素膜と形成した後、所定のイオン感応部
に光が当たらないようにしたフオトマスクを用い
て紫外線を照射し、酵素を失活させる方法を提案
した（「特願昭59−156123号」）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この方法は固定化酵素膜中の酵素活性を制御す
るため部分的に活性を持たせる方法として優位性
を持つが、基本的に異種の酵素固定化膜を同一ウ
エハの別の場所に独立して作成することは困難で
ある。
るため部分的に活性を持たせる方法として優位性
を持つが、基本的に異種の酵素固定化膜を同一ウ
エハの別の場所に独立して作成することは困難で
ある。
また上記欠点を克服する手段として酵素溶液の
微少量をイオン感応部に直接滴下し、酵素膜を所
定の部分にのみ形成させる方法も提案した（「特
願昭59−208626号」）が、微小な機械操作が必要
である。
微少量をイオン感応部に直接滴下し、酵素膜を所
定の部分にのみ形成させる方法も提案した（「特
願昭59−208626号」）が、微小な機械操作が必要
である。
更に上記欠点を克服するものとしてリフトオフ
により酵素膜をパターニングする方法も提案した
（「特願昭59−209165号」，「特願昭59−209166
号」）。本法は容易に酵素膜のパターニングを実現
する方法として有力であるが、固定化酵素膜の厚
さが一定以上の場合パターニングが困難にあるこ
とが避けられなかつた。
により酵素膜をパターニングする方法も提案した
（「特願昭59−209165号」，「特願昭59−209166
号」）。本法は容易に酵素膜のパターニングを実現
する方法として有力であるが、固定化酵素膜の厚
さが一定以上の場合パターニングが困難にあるこ
とが避けられなかつた。
本発明の目的は不要の酵素あるいは酵素膜自体
を温和な条件で分解除去することにより酵素膜を
所定のイオン感応部のみに設けた半導体バイオセ
ンサの製造方法を提供することにある。
を温和な条件で分解除去することにより酵素膜を
所定のイオン感応部のみに設けた半導体バイオセ
ンサの製造方法を提供することにある。
本発明は１つのチツプ上に複数のイオン感応部
を形成し、少なくとも１種の酵素を固定化するバ
イオセンサの製造方法において、イオンセンサが
形成された半導体ウエハ上に全面に酵素固定化膜
を形成する工程と、イオンセンサのイオン感応部
に当たる部分の酵素固定化膜上にフオトレジスト
層を形成する工程と、蛋白質分解酵素を用いて酵
素あるいは酵素固定化膜自体を分解させる工程
と、フオトレジスト層を除去する工程とからなる
半導体バイオセンサの製造方法である。
を形成し、少なくとも１種の酵素を固定化するバ
イオセンサの製造方法において、イオンセンサが
形成された半導体ウエハ上に全面に酵素固定化膜
を形成する工程と、イオンセンサのイオン感応部
に当たる部分の酵素固定化膜上にフオトレジスト
層を形成する工程と、蛋白質分解酵素を用いて酵
素あるいは酵素固定化膜自体を分解させる工程
と、フオトレジスト層を除去する工程とからなる
半導体バイオセンサの製造方法である。
本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図ａ〜ｆ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各
工程におけるイオン感応膜部分の断面図である。
同図はサフアイア基板上に酵素固定化膜が設けら
れた電界効果型イオンセンサIon Sensitive
Field Effect Transistor（ISFEF）とこれが設け
られていないISFETとを形成する場合について
示している。なお金属参照電極はサフアイア基板
の裏面に蒸着されている。第１図ａ〜ｆにおい
て、１はサフアイア基板、２は電界効果型イオン
センサのイオン感応部、３は酵素固定化膜、４は
フオトレジスト層、５は金電極である。次にその
製造工程を順を追つて説明する。第１図ａにおい
て、まず、サフアイア基板１の表面の島状ミリコ
ン層を用いてISFET２を形成し、サフアイア基
板１の裏面に金の蒸着による金電極５を付し、さ
らに表面に酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液をスピ
ン塗布して酵素固定化膜３を形成する。たとえば
尿素を検出する場合には、15％牛血清アルブミン
を含む0.2M，PH8.5のトリスー塩酸緩衝液250μ
に同じ緩衝液で調製した100mg／mlウレアーゼ
（ベーリンガー・マンハイム社製、約50／mg）
溶液250μを加え、これを0.75％グルタルアルデ
ヒド水溶液500μと混合した溶液を用いる。次
に酵素固定化膜３の表面にアセトン可溶性のフオ
トレジストたとえばシツプレー社製AZ1450Jをス
ピン塗布して第１図ｂのようにフオトレジスト膜
４を形成する。さらにフオトマスクを用い露光・
現像により第１図ｃのように酵素固定化膜３が設
けられるISFET２の表面以外の部分のフオトレ
ジスト膜４を除去する。このウエハを1g／の
粗製トリプシン水溶液中に１分間浸漬し、酵素固
定化膜３を分解する（第１図ｄ）。この後、トリ
プシンインヒビター水溶液中に浸漬し、蛋白質分
解反応を停止させた後アセトンに浸し、フオトレ
ジストを溶解させる（第１図ｅ）。ウエハを切断
し第１図ｆに示す個々のセンサを得る。
サの製造方法の一実施例を説明するための図で各
工程におけるイオン感応膜部分の断面図である。
同図はサフアイア基板上に酵素固定化膜が設けら
れた電界効果型イオンセンサIon Sensitive
Field Effect Transistor（ISFEF）とこれが設け
られていないISFETとを形成する場合について
示している。なお金属参照電極はサフアイア基板
の裏面に蒸着されている。第１図ａ〜ｆにおい
て、１はサフアイア基板、２は電界効果型イオン
センサのイオン感応部、３は酵素固定化膜、４は
フオトレジスト層、５は金電極である。次にその
製造工程を順を追つて説明する。第１図ａにおい
て、まず、サフアイア基板１の表面の島状ミリコ
ン層を用いてISFET２を形成し、サフアイア基
板１の裏面に金の蒸着による金電極５を付し、さ
らに表面に酵素と架橋剤を含む蛋白質溶液をスピ
ン塗布して酵素固定化膜３を形成する。たとえば
尿素を検出する場合には、15％牛血清アルブミン
を含む0.2M，PH8.5のトリスー塩酸緩衝液250μ
に同じ緩衝液で調製した100mg／mlウレアーゼ
（ベーリンガー・マンハイム社製、約50／mg）
溶液250μを加え、これを0.75％グルタルアルデ
ヒド水溶液500μと混合した溶液を用いる。次
に酵素固定化膜３の表面にアセトン可溶性のフオ
トレジストたとえばシツプレー社製AZ1450Jをス
ピン塗布して第１図ｂのようにフオトレジスト膜
４を形成する。さらにフオトマスクを用い露光・
現像により第１図ｃのように酵素固定化膜３が設
けられるISFET２の表面以外の部分のフオトレ
ジスト膜４を除去する。このウエハを1g／の
粗製トリプシン水溶液中に１分間浸漬し、酵素固
定化膜３を分解する（第１図ｄ）。この後、トリ
プシンインヒビター水溶液中に浸漬し、蛋白質分
解反応を停止させた後アセトンに浸し、フオトレ
ジストを溶解させる（第１図ｅ）。ウエハを切断
し第１図ｆに示す個々のセンサを得る。
この方法で得られる酵素固定化膜３の厚さはス
ピン塗布するときの溶液濃度、回転数により制御
することができる。酵素固定化膜３は本実施例の
場合にはイオン感応膜への密着性は良好であつた
が、さらに密着性を向上させるためにスピン塗布
の前にプライマー処理を行なうことも可能であ
る。本実施例では幅0.6mm長さ４mmで微小なバイ
オセンサが得られた。
ピン塗布するときの溶液濃度、回転数により制御
することができる。酵素固定化膜３は本実施例の
場合にはイオン感応膜への密着性は良好であつた
が、さらに密着性を向上させるためにスピン塗布
の前にプライマー処理を行なうことも可能であ
る。本実施例では幅0.6mm長さ４mmで微小なバイ
オセンサが得られた。
本発明によればIC製造技術を適用でき、大量
生産が可能で微小な１チツプ化されたバイオセン
サを製造できる。
生産が可能で微小な１チツプ化されたバイオセン
サを製造できる。
また、本発明はサフアイア基板上に形成される
ISFETに限られず、一般の絶縁基板を用いたSOI
（Silicon on Insulator）構造のISFETやバルク
Siを用いたISFETあるいは微小なアンペロメト
リー電極にも適用できることは明らかである。
ISFETに限られず、一般の絶縁基板を用いたSOI
（Silicon on Insulator）構造のISFETやバルク
Siを用いたISFETあるいは微小なアンペロメト
リー電極にも適用できることは明らかである。
第１図ａ〜ｆ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各
工程におけるイオンセンサのイオン感応部の断面
図である。 １……サフアイア基板、２……イオンセンサの
イオン感応部、３……酵素固定化膜、４……フオ
トレジスト膜、５……金電極。
サの製造方法の一実施例を説明するための図で各
工程におけるイオンセンサのイオン感応部の断面
図である。 １……サフアイア基板、２……イオンセンサの
イオン感応部、３……酵素固定化膜、４……フオ
トレジスト膜、５……金電極。
Claims (1)
- １ １つのチツプ上に複数のイオン感応部を形成
し、少なくとも１種の酵素を固定化するバイオセ
ンサの製造方法において、イオンセンサが形成さ
れた半導体ウエハ上に、全面に酵素固定化膜を形
成する工程と、イオンセンサのイオン感応部に当
たる部分の酵素固定化膜上にフオトレジスト層を
形成する工程と、蛋白質分解酵素を用いて酵素あ
るいは酵素固定化膜自体を分解させる工程と、フ
オトレジスト層を除去する工程とからなる半導体
バイオセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075757A JPS61234348A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60075757A JPS61234348A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 半導体バイオセンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234348A JPS61234348A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH0519947B2 true JPH0519947B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=13585425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075757A Granted JPS61234348A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 半導体バイオセンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234348A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063081A (en) * | 1988-11-14 | 1991-11-05 | I-Stat Corporation | Method of manufacturing a plurality of uniform microfabricated sensing devices having an immobilized ligand receptor |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP60075757A patent/JPS61234348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61234348A (ja) | 1986-10-18 |
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