| 講演名 | 2003/5/9 マイクロチップ上へのSiプローブアレイ結晶成長と細胞電位測定応用(結晶成長評価及びデバイス(化合物,Si,SiGe,その他の電子材料)) 河野 剛士, 加藤 尚子, 石野 寛, 高尾 英邦, 澤田 和明, 石田 誠, |
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| 抄録(和) | Vapor-Liquid-Solid (VLS)成長法は、媒体金属を選択形成することで、Si基板上に極微細かSiブローブをアレイ状に一括構築できる。この方法を用いると、直径数ミクロン、長さ数百ミクロン以上である生体内挿入型のブローブ(探針)が実現でき、神経細胞の電位記録電極として非常に有望であると考えている。更に、このブローブ電極に用いたSi基板に集積回路(IC)を製作出来れば、信号処理回路を有するスマートな神経電位測定マイクロチップが実現できる。しかしながら、VLS成長は、その結高作の成長方向より、Si (111)基板上で可能となる。この基板は、通常のIC基板に用いられるSi (100)基板と異なり、製作が困難と言われてきた。VLS結晶成長けIC製作後に行うが、VLS成長条件(500℃～700℃)での真空中IC基板加熱、媒体金属(Au)のIC中への熱拡散に件う回路の挫け変化を留意する必要があった。本論文では、集積回路上への微細Siブローブ結晶成長プロセス、デバイス特性について述べ、また本研究の目的とするSiプローブチップの生理実験応用について報告する。 |
| 抄録(英) | Si microprobe array with on-chip MOSFETs has been developed for recording activities from neurons. Selective vapor-liquid-solid (VLS) growth provides successfully Si microprobe array on Si (111) substrates. The Si probe array has been grown using catalyst-Au dot array and Si_2H_6 gas source molecular-beam-epitaxy (GS-MBE) at the gas pressure of 10^<-3> Pa, at the temperatures from 500℃ to 700℃. The MOSFETs fabricated on Si (111) substrate instead of Si (100) can be used in on-chip IC for the VES-Si probe array. The MOSFETs were fabricated on Si (111) substrate and Au dots were placed at drain regions of the MOSFETs in order to grow VES-Si probes. The VES growth at 700℃ was carried out using the substrate including MOSFETs with Au dots. At the temperature of the VES growth, annealing substrate in vacuum chamber and Au-diffusion into the substrate could change the properties of theMOSFETs.Electrical characteristics of the MOSFETs were measured before and after the VES process. Under the growth conditions, the MOSFETs indicated no changes on the characteristics due to the VES growth, and these results confirmed that the VES growth at temperature of 700℃ or less allows Si growth after IC process. In this paper, we discuss the Si probes growth on MOSFETs, effects of the Au diffusion and MOSFETs capability for realizing on-chip IC for VES-Si probe array chip. Application of the microchip with Si probe array to neural measurement was also discussed. |
| キーワード(和) | Vapor-liquid-solid (VLS)成長 / Si針状結晶 / マルチ千ャンネルマイクロ電極 / IC / 細胞電位測定 |
| キーワード(英) | vapor-liquid-solid growth / Si probe array / multichannel microelectrode / IC / neural recording |
| 資料番号 | ED2003-46,CPM2003-45,SDM2003-46 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2003/5/9(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マイクロチップ上へのSiプローブアレイ結晶成長と細胞電位測定応用(結晶成長評価及びデバイス(化合物,Si,SiGe,その他の電子材料)) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Si Microprobe Array Growth after IC Process and Application to Neural Recording Microchip |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Vapor-liquid-solid (VLS)成長 / vapor-liquid-solid growth |
| キーワード(2)（和/英） | Si針状結晶 / Si probe array |
| キーワード(3)（和/英） | マルチ千ャンネルマイクロ電極 / multichannel microelectrode |
| キーワード(4)（和/英） | IC / IC |
| キーワード(5)（和/英） | 細胞電位測定 / neural recording |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 河野 剛士 / Takeshi KAWANO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 加藤 尚子 / Yoshiko KATO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石野 寛 / Hiroshi ISHINO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 高尾 英邦 / Hidekuni TAKAO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 澤田 和明 / Kazuaki SAWADA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 石田 誠 / Makoto ISHIDA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学電気工学系 Department of Electrical and Electronic Engineering, Toyohashi University of Technology |
| 発表年月日 | 2003/5/9 |
| 資料番号 | ED2003-46,CPM2003-45,SDM2003-46 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 51 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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