2005 Fiscal Year Annual Research Report
三次元微細単結晶シリコンプローブを集積化した高機能スマートセンシングチップ
| Project/Area Number |
17206038
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
石田 誠 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30126924)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 和明 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40235461)
高尾 英邦 インテリジェントセンシングシステムリサーチセンター, 助教授 (40314091)
|
|---|
| Keywords | スマートセンシングチップ / 三次元微細針電極 / 単結晶シリコンプローブアレイ / VLS選択成長 / 生体細胞電位計測 / 脳神経科学 / MOSFET on Si(111) / マイクロ・ナノテクノロジー |
|---|
| Research Abstract |
神経細胞活動計測において、空間的な電位分布を多点で同時に計測するための電極開発が必要とされている。VLS結晶成長を用いたシリコンプローブは、センサー部となるプローブのサイズ、長さ、位置を制御可能であり、微細プローブ電極としてのアレイ化が可能となる。また、シリコン結晶成長を用いるため、標準的なCMOSプロセスの後にプローブ形成が可能であり、同一基板上に信号処理回路を一体化することができる。これらを集積化した高機能スマートセンシングチップは、脳神経科学における信号解析のための強力なツールとなることが期待されている。これまでの神経電位計測を通した研究で、シリコンプローブアレイ電極の評価を行ってきたが、今年度は、更に神経活動計測における強力なツールとするため、以下を実現した。(1)これまで開発してきた電極は、計測点が同一平面状に二次元的に存在していたが、空間的な神経活動計測を可能とすることを目的とし、計測点を三次元で配置するためのプロセスを実現した。触媒金属となる合金の組成比を変化させることで、同一基板上に長さの異なるプローブの形成方法を確立した。(2)長期的な信号計測を考えた場合、生体適合性が重要となる。一般的に生体適合性が高いとされるパリレンを用いてプローブ側面の被膜を行ない、プローブ先端部の計測点のみ露出する方法を確立した。(3)プローブのインピーダンスが計測した信号に与える影響を検討し、開発したシリコンプローブアレイ電極の電気的特性評価を行った。電極としての高感度化を行うには、インピーダンスを低下させることが重要であることを確認した。(4)Si(111)上への信号処理回路をこれまでに実現してきたが、シリコンプローブアレイとの一体化を行なうための製作プロセス検討及び設計を行った。今後は、三次元プローブと信号処理回路とを一体化したスマートセンサの開発及び評価を行っていく。
|
