[發明專利]彎曲平板波過敏感測器及其制造方法

有效

• 申請號: 201110204482.9
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102476788A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 黃義佑;李明智
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G01N33/68
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

1.一種彎曲平板波過敏感測器的制造方法，包括以下步驟：

(a)提供襯底，所述襯底的第一側由外而內依序包含阻絕層、P型硅層和N型磊晶硅層，所述阻絕層包含開孔，所述開孔顯露部分所述P型硅層；

(b)在所述襯底的第二側形成交指式電極，所述第二側與所述第一側相對；

(c)在所述交指式電極的兩側形成反射柵極；

(d)進行電化學硅蝕刻停止工藝，用以蝕穿所述P型硅層和蝕刻所述N型磊晶硅層，依據鈍化時間蝕刻所述N型磊晶硅層，以形成N型磊晶硅薄膜，所述N型磊晶硅薄膜的厚度在3微米以內；

(e)在所述N型磊晶硅薄膜的表面形成金屬層；及

(f)在所述金屬層的表面形成自我組裝單分子層，所述自我組裝單分子層具有多個自我組裝單分子和多個免疫球蛋白E抗體，每一自我組裝單分子具有醛基且間隔地設置于所述金屬層的表面，每一免疫球蛋白E抗體具有頭端氨基和結合端，所述頭端連接所述醛基，所述結合端用以與免疫球蛋白E抗原結合。

2.根據權利要求1所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中步驟(d)包括以下步驟：

(d1)用治具將所述襯底、所述交指式電極和所述反射柵極封裝為封裝體，并顯露所述P型硅層且將所述N型磊晶層電性連接至恒電位儀的負極，以使所述P型硅層和所述N型磊晶硅層作為工作電極；

(d2)將所述封裝體、反電極和參考電極放入蝕刻液中，所述反電極電性連接所述恒電位儀的正極，所述參考電極電性連接所述恒電位儀以使所述蝕刻液具有一個穩定的電位；

(d3)調控所述工作電極與所述參考電極的間距為1～2厘米、所述參考電極與所述反電極的間距為2～3厘米、蝕刻電位為2.0～2.6伏特、蝕刻溫度為攝氏60～90度、所述蝕刻液的濃度為30重量百分比；及

(d4)當蝕穿所述P型硅層后出現峰值電流，將蝕刻所述N型磊晶硅層的所述鈍化時間控制在5～50分鐘，以結束所述電化學硅蝕刻停止工藝且形成所述N型磊晶硅薄膜。

3.根據權利要求2所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(d1)中是以特氟龍治具封裝所述襯底、所述交指式電極和所述反射柵極。

4.根據權利要求2所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(d2)中，所述蝕刻液是選用氫氧化鉀。

5.根據權利要求2所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(d3)中是調控所述工作電極與所述參考電極的間距為2厘米、所述參考電極與所述反電極的間距為2.5厘米、蝕刻電位為2.55伏特、蝕刻溫度為攝氏80度。

6.根據權利要求2所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(d4)中所述鈍化時間為37分鐘。

7.根據權利要求2所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(d4)中所述峰值電流為9毫安，經過所述鈍化時間的蝕刻后的鈍化電流為0.4毫安。

8.根據權利要求1所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(e)中是用電子束蒸鍍系統在所述N型磊晶硅薄膜的表面沉積鉻/金以形成所述金屬層。

9.根據權利要求8所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中所述鉻/金的厚度為50奈米/250奈米。

10.根據權利要求1所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中步驟(f)另包括以下步驟：

(f1)將所述金屬層浸入胱胺酸溶液中，使所述金屬層表面產生金屬-硫鍵結；

(f2)所述金屬層表面產生金屬-硫鍵結后，將其浸入戊二醛溶液中，使醛基取代氨基，以形成所述自我組裝單分子；

(f3)將所述自我組裝單分子浸入免疫球蛋白E抗體溶液中，使免疫球蛋白E抗體分子與戊二醛分子結合；及

(f4)免疫球蛋白E抗體分子與戊二醛分子結合后，將其浸入牛血清蛋白溶液中，以阻斷免疫球蛋白E抗體分子。

11.根據權利要求10所述的彎曲平板波過敏感測器的制造方法，其中在步驟(f1)之前另包括清洗所述金屬層表面的步驟。