用于生物芯片的结构制造技术

本发明专利技术提供一种用于生物芯片的结构，适用于检测溶液中的生物材料，具有可降低整体体积并可减少后制程的繁复步骤与成本的效果。结构包括基板、生物感应机构、介电层、栅极以及保护层。生物感应机构设置于基板上。生物感应机构具有反应区。介电层设置于基板与漏极上且具有第一开口。栅极设置于介电层上。保护层设置于栅极上且具有第二开口。第二开口对应于第一开口设置。第一开口暴露出反应区。第二开口暴露出反应区与栅极的部分。出反应区与栅极的部分。出反应区与栅极的部分。

【技术实现步骤摘要】
用于生物芯片的结构


[0001]本专利技术涉及一种结构，尤其是涉及一种用于生物芯片的结构。

技术介绍

[0002]在生物医学的生物检测仪器中，通常会搭配使用外接式的探针电极(例如银/氯化银电极)来检测和定量液体检测物(例如体液或类似)中的生物材料。然而，因为液体检测物的多样性、探针电极须配合液面高度以及探针电极需频繁更换等问题，因而导致使用外接式的探针电极的生物检测仪器无法大量普及。

技术实现思路

[0003]本专利技术是针对一种用于生物芯片的结构，其具有可降低整体体积并可减少后制程的繁复步骤与成本的效果。
[0004]根据本专利技术的实施例，用于生物芯片的结构，适用于检测溶液中的生物材料。结构包括基板、生物感应机构、介电层、栅极以及保护层。生物感应机构设置于基板上。生物感应机构具有反应区。介电层设置于基板与生物感应机构上且具有第一开口。栅极设置于介电层上。保护层设置于栅极上且具有第二开口。第二开口对应于第一开口设置。第一开口暴露出反应区。第二开口暴露出反应区与栅极的一部分。
[0005]在根据本专利技术的实施例的用于生物芯片的结构中，还包括绝缘层。绝缘层设置于栅极与介电层之间。
[0006]在根据本专利技术的实施例的用于生物芯片的结构中，溶液设置于第一开口与第二开口内。溶液接触生物感应机构的反应区与栅极的部分。
[0007]在根据本专利技术的实施例的用于生物芯片的结构中，栅极的材料包括银、钛、镍或其组合。
[0008]基于上述，在本专利技术一实施例用于生物芯片的结构中，通过将栅极整合在生物芯片中，因而可大幅降低生物芯片的整体体积，并可减少后制程的繁复步骤与成本(例如是不需额外制作外接式的探针电极)。
[0009]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1示出为本专利技术一实施例的生物芯片的俯视示意图；
[0011]图2为图1的生物芯片沿剖面线A
‑
A
’
的剖面示意图；
[0012]图3为图1的生物芯片沿剖面线B
‑
B
’
的剖面示意图。
[0013]附图标记说明
[0014]100：生物芯片；
[0015]110：基板；
[0016]120：生物感应机构；
[0017]121：第一区；
[0018]122：第二区；
[0019]123：反应区；
[0020]130：识别单元；
[0021]140：源极；
[0022]142：漏极；
[0023]150：介电层；
[0024]151：第一开口；
[0025]160：栅极；
[0026]161：第一部分；
[0027]162：第二部分；
[0028]170：保护层；
[0029]172：第二开口；
[0030]180：绝缘层；
[0031]181：开口；
[0032]191、192：导线；
[0033]193、194：接垫；
[0034]200：溶液；
[0035]210：生物材料；
[0036]Y：法线方向。
具体实施方式
[0037]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
[0038]图1示出为本专利技术一实施例的生物芯片的俯视示意图。图2为图1的生物芯片沿剖面线A
‑
A
’
的剖面示意图。图3为图1的生物芯片沿剖面线B
‑
B
’
的剖面示意图。为了附图清楚及方便说明，图1省略示出生物芯片100中的若干元件。
[0039]请同时参照图1至图3，本实施例的生物芯片100包括基板110、生物感应机构120、识别单元130、源极140、漏极142、介电层150、栅极160以及保护层170。本实施例的生物芯片100可适用于检测溶液200中的生物材料210。其中，溶液200可包括血清等体液，但不以此为限。生物材料210可包括微生物或生物分子，但不以此为限。举例来说，微生物可例如是细菌以及病毒，生物分子可例如是核酸(包括脱氧核醣核酸、核醣核酸或其组合)、核苷酸、蛋白质、碳水化合物以及脂质。此外，在一些实施例中，生物芯片100更包括绝缘层180、导线191、192以及接垫193、194。
[0040]具体来说，在本实施例中，基板110可以为硅基板或硅晶圆，举例来说，基板110可例如是P型硅基板，但不以此为限。
[0041]生物感应机构120设置于基板110上。生物感应机构120具有第一区121、第二区122以及反应区123。第一区121与第二区122彼此相对，且第一区121与第二区122分别位于生物
感应机构120的两端。反应区123连接第一区121与第二区122，且反应区123位于第一区121与第二区122之间。在本实施例中，生物感应机构120可视为是晶体管结构中的通道，以使电流可在生物感应机构120的阀值电压(threshold voltage)被突破时(即通道开启时)通过。
[0042]识别单元130设置于生物感应机构120的反应区123上，以用于识别溶液200中的生物材料210。在本实施例中，识别单元130的一端可连接并固定于反应区123，且识别单元130的另一端可用于识别生物材料210。在一些实施例中，识别单元130也可接触反应区123，但不以此为限。此外，在本实施例中，识别单元130可以为化学分子或生物分子，举例来说，识别单元130可例如是抗体、抗原、核酸、醣类或其组合，但不以此为限，只要识别单元130可专一性地(specificity)识别出生物材料210并结合至生物材料210即可。在本实施例中，识别单元130可例如是以涂布(coating)的方法设置于生物感应机构120的反应区123，但不以此为限。
[0043]源极140与漏极142分别设置于基板110上。源极140的一侧可电性连接至生物感应机构120的第一区121，且漏极142的一侧可电性连接至生物感应机构120的第二区122。源极140的另一侧可通过导线191与接垫193电性连接至外部的电子元件(未示出)，并可接受来自外部的电子元件所施加的电压。漏极142的另一侧可通过导线192与接垫194电性连接至外部的电子元件(未示出)，并可通过外部的电子元件来测量由漏极142所输出的电流。
[0044]介电层150设置于源极140与漏极142上。介电层150可覆盖源极140、漏极142、部分的基板110以及部分的生物感应机构120(即生物感应机构120的第一区121与第二区122)。介电层150具有第一开口151，且第一开口151可暴露出生物感应机构120的反应区123以及识别单元130。在本实施例中，介电层150的材料可例如是二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生物芯片的结构，其特征在于，所述结构适用于检测溶液中的生物材料，包括：基板；生物感应机构，设置于所述基板上，且具有反应区；介电层，设置于所述基板与所述生物感应机构上，且具有第一开口；栅极，设置于所述介电层上；以及保护层，设置于所述栅极上，且具有第二开口，其中所述第二开口对应于所述第一开口设置，其中所述第一开口暴露出所述反应区，且所述第二开口暴露出所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文廷，李国瑜，王俊尧，刘嘉凌，
申请(专利权)人：汉磊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：