[發明專利]具有包括屏蔽層的納米線傳感器的集成電路、感測裝置、測量方法以及制造方法

在審

• 申請號: 201380053947.2
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104854448A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: J·H·克魯特維杰克;M·梅舍;M·E·阿拉康-里維羅;N·M·A·德懷爾德
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

1.一種集成電路(IC)，包括：

-襯底(110)；

-在所述襯底之上的絕緣層(120)；和

-在所述絕緣層上的第一納米線元件(140a)和第二納米線元件(140b)；

其中所述第一納米線元件被布置用于暴露于潛在地包括分析物的介質，并且其中所述第二納米線元件被布置成通過在所述第二納米線元件之上的屏蔽層(150)而被從所述介質屏蔽。

2.根據權利要求1所述的集成電路(100)，其中所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)中的每一個均由氧化物膜(540)覆蓋，所述屏蔽層(150)布置于所述氧化物膜之上。

3.根據權利要求1或2所述的集成電路(100)，進一步包括用于處理所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)的相應的信號的信號處理電路(200)。

4.根據權利要求3所述的集成電路(100)，其中所述信號處理電路(200)包括布置成從所述第一納米線元件信號減去所述第二納米線元件信號的差分器。

5.根據權利要求1至4中的任一項所述的集成電路(100)，進一步包括：包含所述第一納米線元件(140a)的第一晶體管和包含所述第二納米線元件(140b)的第二晶體管。

6.根據權利要求5所述的集成電路(100)，進一步包括晶體管的陣列，其中各晶體管均包括在源極電極(142)與漏極電極(144)之間延伸的納米線(140)，所述陣列包括所述第一晶體管和所述第二晶體管。

7.根據權利要求1至6中的任一項所述的集成電路(100)，其中所述襯底(110)是布置成將偏置電壓提供至所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)的半導體襯底。

8.根據權利要求1至7中的任一項所述的集成電路(100)，其中所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)均包括硅納米線或由硅納米線構成。

9.根據權利要求1至8中的任一項所述的集成電路(100)，其中所述屏蔽層(150)具有確保所述第二納米線元件(140b)對所述介質不敏感的厚度。

10.根據權利要求1至9中的任一項所述的集成電路(100)，其中所述屏蔽層(150)包括諸如氧化物層或氮化物層之類的介電層或者諸如聚酰亞胺層或聚對二甲苯層之類的聚合物層。

11.一種感測裝置，包括流動通道(160)和根據權利要求1至10中的任一項所述的集成電路(IC)，其中所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)被布置在所述流動通道中以使得所述第一納米線元件和所述第二納米線元件相對于通過所述流動通道的介質的流動方向彼此相鄰。

12.一種測量介質中的感興趣的分析物的方法，所述方法包括：

-提供根據權利要求1至10中的任一項所述的集成電路(IC)；

-使所述介質在如下方向上在所述第一納米線元件(140a)和所述第二納米線元件(140b)之上流動，所述方向使得所述第一納米線元件和所述第二納米線元件相對于所述流動方向彼此相鄰；

-同時捕捉來自所述第一納米線元件的第一納米線元件信號和來自所述第二納米線元件的第二納米線元件信號；并且

-從所述第二納米線元件信號和所述第一納米線元件信號之間的差導出分析物測量值。

13.根據權利要求12所述的方法，其中：

-同時捕捉來自所述第一納米線元件(140a)的第一納米線元件信號和來自所述第二納米線元件(140b)的第二納米線元件信號的步驟包括用交流電流驅動所述第一納米線元件和所述第二納米線元件；并且

-從所述第二納米線元件信號和所述第一納米線元件信號之間的差導出分析物測量值的步驟包括測量所述第一納米線元件對所述交流電流的復阻抗響應和所述第二納米線元件對所述交流電流的復阻抗響應。