[發明專利]具有集成溫度控制的微傳感器

無效

• 申請號: 201210237983.1
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102890107A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: O·萊恩爾;S·謝里安;R·山卡爾
• 申請（專利權）人: 意法半導體有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;B81B7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

1.一種用于檢測樣本中的分析物的半導體器件，所述半導體器件包括傳感器，所述傳感器包括：

感測區域，形成于半導體襯底之上，所述感測區域包括配置成檢測在所述感測區域與所述分析物之間的相互作用的換能器；

在所述感測區域下面的集成熱能源，所述熱能源被配置成產生熱能；以及

與所述感測區域相鄰的集成溫度傳感器，所述集成溫度傳感器被配置成感測所述感測區域的溫度。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述換能器選自于電化學換能器、光學換能器、量熱換能器、聲學換能器和重量換能器。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述換能器為電化學換能器。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述溫度傳感器在所述熱能源之上。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述溫度傳感器在所述換能器之下。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括在所述熱能源與所述感測區域之間的熱傳導層。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述換能器包括工作電極和反電極，并且所述相互作用出現于所述分析物、所述工作電極和所述反電極之間。

8.一種用于檢測樣本中的分析物的系統，所述系統包括：

半導體器件部件，包括用于檢測所述樣本中的所述分析物的傳感器，所述傳感器包括：

感測區域，形成于半導體襯底之上，所述感測區域包括配置成檢測在所述分析物與所述感測區域之間的相互作用的換能器；

在所述感測區域下面的集成熱能源，所述熱能源被配置成產生熱能；以及

與所述感測區域相鄰的集成溫度傳感器，所述集成溫度傳感器被配置成感測所述感測區域的溫度；以及

控制部件，配置成從所述集成溫度傳感器接收信號并且響應于從所述集成溫度傳感器接收的所述信號向所述熱能源提供信號。

9.一種用于形成半導體器件的方法，所述半導體器件用于檢測樣本中的分析物，所述方法包括：

在硅襯底之上形成熱絕緣層；

在所述熱絕緣層之上形成熱能源層，所述熱能源層為難熔材料；

圖案化所述熱能源層以形成熱能源；

在所述熱能源之上形成熱傳導層；

在所述熱傳導層之上形成溫度傳感器；

在所述熱傳導層之上形成工作電極和反電極；

在所述溫度傳感器之上形成鈍化層；以及

圖案化所述鈍化層以暴露所述工作電極和反電極的至少一部分。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述難熔材料為鉭鋁或者氮化鉭。

11.根據權利要求9所述的方法，其中所述溫度傳感器、所述工作電極和所述反電極由相同材料形成。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述金屬選自于硅化鉑和硅化鉻。

13.一種用于檢測樣本中的分析物的半導體器件，所述半導體器件包括傳感器，所述傳感器包括：

感測區域，形成于半導體襯底之上，所述感測區域包括配置成檢測在所述感測區域與所述分析物之間的相互作用的換能器；

與所述感測區域相鄰的集成熱能源，所述集成熱能源被配置成產生熱能并且向所述感測區域提供局部化加熱；以及

與所述感測區域相鄰的集成溫度傳感器，所述集成溫度傳感器被配置成感測所述感測區域的溫度。

14.根據權利要求13所述的半導體器件，其中所述溫度傳感器在所述熱能源之下。

15.根據權利要求13所述的半導體器件，其中所述熱能源在所述溫度傳感器之下。

16.根據權利要求13所述的半導體器件，其中所述換能器選自于電化學換能器、光學換能器、量熱換能器、聲學換能器和重量換能器。

17.根據權利要求16所述的半導體器件，其中所述換能器為電化學換能器。

18.根據權利要求17所述的半導體器件，其中所述換能器包括工作電極、反電極，并且所述相互作用出現于所述分析物、所述工作電極和所述反電極之間。

19.根據權利要求18所述的半導體器件，其中所述工作電極、所述反電極和所述溫度傳感器由相同材料形成。

20.根據權利要求13所述的半導體器件，其中所述熱能源和所述溫度傳感器在所述換能器之下。