[發明專利]生物傳感器系統和用生物傳感器系統分析測試樣品的方法

在審

• 申請號: 202110736687.5
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN114910538A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 黃毓杰;黃睿政;蕭怡馨
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

生物傳感器系統包括生物傳感器陣列以及位于生物傳感器附近的多個電極?？刂破髋渲脼檫x擇性地激勵多個電極以生成DEP力，以相對于生物傳感器的陣列選擇性地定位測試樣品。本發明的實施例還涉及使用生物傳感器系統分析測試樣品的方法。

技術領域

本發明的實施例涉及生物傳感器系統和用生物傳感器系統分析測試樣品的方法。

背景技術

生物傳感器是指用于感測和檢測生物分子的器件，并且基于電子、電化學、光學和機械檢測原理進行操作。包括晶體管的生物傳感器是電感測生物實體或生物分子的電荷、光子和機械特性的傳感器。可以通過檢測生物實體或生物分子本身，或通過特定反應物與生物實體/生物分子之間的相互作用和反應來執行檢測。這樣的生物傳感器可以使用半導體工藝來制造，可以快速地轉換電信號，并且可以容易地應用于集成電路(IC)和微電子機械系統(MEMS)。

發明內容

本發明的實施例提供了一種生物傳感器系統，包括：生物傳感器的陣列；多個電極，位于所述生物傳感器的陣列附近；以及控制器，配置為選擇性地激勵所述多個電極以生成介電電泳(DEP)力，以相對于所述生物傳感器的陣列選擇性地定位測試樣品。

本發明的另一實施例提供了一種生物傳感器系統，包括：處理襯底；互連層，位于所述處理襯底上方；器件襯底，位于所述互連層上方，所述器件襯底包括電連接至所述互連層的生物傳感器陣列；隔離層，位于所述器件襯底上方；多個電極，形成在所述隔離層上方，并且穿過所述隔離層和所述器件襯底延伸至所述互連層，所述多個電極配置為接收交流信號以建立介電電泳力以相對于所述生物傳感器陣列選擇性地定位測試樣品。

本發明的又一實施例提供了一種使用生物傳感器系統分析測試樣品的方法，包括：提供生物傳感器陣列；提供三維(3D)測試樣品；由所述生物傳感器陣列收集關于所述三維測試樣品的第一段的數據；生成介電電泳力以相對于所述生物傳感器陣列重新定位所述三維測試樣品；由所述生物傳感器陣列收集關于所述三維測試樣品的第二段的數據；組合關于所述三維測試樣品的所述第一段和所述第二段的所述數據。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。另外，附圖是說明性的，作為本發明的實施例的示例，并且不旨在限制。

圖1是示出根據一些實施例的示例生物傳感器系統的各方面的框圖。

圖2是示意性地示出根據一些實施例的bioFET的示例的框圖。

圖3是示出根據一些實施例的背側感測bioFET器件的各方面的截面側視圖。

圖4是示出根據一些實施例的使用2D生物傳感器器件對測試樣品進行3D分析的方法的流程圖。

圖5A至圖5C是示出根據一些實施例的圖4中所示的方法的各方面的框圖。

圖6是示出根據一些實施例的示例生物傳感器器件的各方面的頂視圖。

圖7是示出根據一些實施例的圖6中示出的示例生物傳感器器件的其他方面的頂視圖。

圖8是示出根據一些實施例的圖6和圖7中示出的示例生物傳感器器件的其他方面的截面側視圖。

圖9是概念性地示出根據一些實施例的作用在測試樣品上的正介電電泳(DEP)力的框圖。

圖10是概念性地示出根據一些實施例的作用在測試樣品上的負DEP力的框圖。

圖11是示出根據一些實施例的電極激活以生成DEP力的示例的框圖。

圖12是示出根據一些實施例的電極激活以生成DEP力的另一示例的框圖。