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原文传递用于生物或化学分析的生物传感器及其制造方法

专利名称：	用于生物或化学分析的生物传感器及其制造方法
摘要：	本申请涉及用于生物或化学分析的生物传感器及其制造方法。生物传感器包括具有光传感器的传感器阵列和光导的导向阵列的设备基座。光导具有被配置为接收激发光和由生物或化学物质产生的光发射的输入区域。光导向着对应的光传感器延伸至所述设备基座中且具有过滤材料。设备基座包括设备电路，所述设备电路电耦合到所述光传感器且被配置为传输数据信号。所述生物传感器还包括屏蔽层，所述屏蔽层具有孔径，其相对于对应的光导的所述输入区域放置使得所述光发射通过所述孔径传播至所述对应的输入区域中。屏蔽层在相邻的孔径之间延伸且被配置为阻挡所述激发光和在所述相邻的孔径之间入射到所述屏蔽层上的所述光发射。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	伊鲁米那股份有限公司
发明人：	程·弗兰克·钟;霍德·芬克尔斯坦;博扬·波亚诺夫;迪特里希·德林格;达伦·赛盖勒
专利状态：	有效
申请日期：	2014-12-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910701199.3
公开号：	CN110411998A
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	牟静芳;郑霞
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种设备，包括：流动池；以及检测设备，所述检测设备使所述流动池与其耦合，所述流动池和所述检测设备形成被配置为在其中具有生物或化学物质的流道，所述生物或化学物质响应于激发光产生光发射，所述检测设备包括：设备基座，所述设备基座具有光传感器的传感器阵列和光导的导向阵列，所述设备基座具有外表面，所述光导被配置为接收所述激发光和来自所述流道的所述光发射，所述光导中的每一个沿着中心纵向轴从所述光导的输入区域向着所述传感器阵列的对应的光传感器延伸至所述设备基座中，所述光导包括被配置为过滤所述激发光且允许所述光发射经其向所述对应的光传感器传播的过滤材料，所述设备基座包括设备电路，所述设备电路电耦合到所述光传感器且被配置为基于由所述光传感器检测的光子传输数据信号；钝化层，所述钝化层在所述设备基座的所述外表面上延伸并且在所述光导上方形成反应凹槽的阵列；其中，所述设备基座包括被定位其中的外围串扰屏蔽，所述串扰屏蔽至少部分地围绕所述导向阵列的对应的光导，所述串扰屏蔽绕各自的纵向轴至少部分地围绕所述对应的光导以便减少相邻的光传感器之间的光串扰。 2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述串扰屏蔽围绕所述对应的光导的所述输入区域。 3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述串扰屏蔽包括圆周地围绕所述对应的光导的串扰环。 4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备基座包括互补金属氧化物半导体(CMOS)，且所述串扰屏蔽包括被定位在所述设备基座的介电层内的金属元件，所述串扰屏蔽与所述设备电路电隔离。 5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述反应凹槽具有对应的基座表面，所述基座表面在所述设备基座中的一深度处被定位在所述光导上方。 6.根据权利要求1所述的设备，还包括屏蔽层，所述屏蔽层在所述钝化层和所述设备基座之间延伸，所述屏蔽层具有孔径，所述孔径相对于所述导向阵列的对应的光导的所述输入区域放置，所述孔径允许所述光发射经其传播至所述输入区域中，所述屏蔽层在相邻的孔径之间延伸且被配置为阻挡所述激发光和在所述相邻的孔径之间入射到所述屏蔽层上的所述光发射。 7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述光导的所述输入区域被定位在所述屏蔽层的对应的孔径内，或者被定位到所述设备基座中的一深度。 8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述钝化层沿着所述屏蔽层延伸，使得所述屏蔽层在所述钝化层和所述设备基座之间，所述钝化层延伸跨越所述孔径。 9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述钝化层包括五氧化二钽(Ta2O5)。 10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述钝化层包括多个子层，其中所述子层中的至少一个包括五氧化二钽(Ta2O5)。 11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述子层包括在其间具有低温薄膜的两个五氧化二钽层。 12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述子层包括两个等离子体气相沉积(PVD)的五氧化二钽层，在所述两个等离子体气相沉积(PVD)的五氧化二钽层之间具有等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的氮化硅薄膜。 13.根据权利要求6所述的设备，其中，所述串扰屏蔽邻接或紧邻所述屏蔽层。 14.根据权利要求6所述的设备，其中，所述屏蔽层与所述钝化层接触，但不与所述光导的所述过滤材料接触。 15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述串扰屏蔽是第一串扰屏蔽，所述设备基座包括第二串扰屏蔽，其中，所述导向阵列的所述光导中的每一个至少部分地由对应的第一串扰屏蔽和第二串扰屏蔽围绕。 16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述第一串扰屏蔽和所述第二串扰屏蔽沿着对应的纵向轴彼此间隔开。 17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述第一串扰屏蔽和所述第二串扰屏蔽具有不同的尺寸。 18.一种设备，包括：设备基座，所述设备基座具有光传感器的传感器阵列和光导的导向阵列，所述设备基座具有外表面，所述光导具有被配置为接收激发光和由接近于所述外表面的生物或化学物质产生的光发射的输入区域，所述光导从所述输入区域向着对应的光传感器延伸至所述设备基座中，且具有被配置为过滤所述激发光且允许所述光发射向着所述对应的光传感器传播的过滤材料，所述设备基座包括设备电路，所述设备电路电耦合到所述光传感器，且被配置为基于由所述光传感器检测的光子传输数据信号；以及钝化层，所述钝化层在所述设备基座的所述外表面上延伸并且在所述光导上方形成反应凹槽的阵列；其中，所述设备基座包括被定位其中的外围串扰屏蔽，所述串扰屏蔽围绕所述导向阵列的对应的光导，所述串扰屏蔽绕各自的纵向轴至少部分地围绕所述对应的光导，以便进行阻挡错误的光线或反射错误的光线中的至少一个，以减少相邻的光传感器之间的光串扰。 19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述反应凹槽具有对应的基座表面，所述基座表面在所述设备基座中的一深度处被定位在所述光导上方。 20.一种制造设备的方法，所述方法包括：在设备基座中形成导向腔，所述设备基座具有光传感器的传感器阵列和设备电路，所述设备电路电耦合到所述光传感器且被配置为基于由所述光传感器检测的光子传输数据信号，所述设备基座具有外表面和从所述外表面向着所述光传感器延伸的外围串扰屏蔽；其中，所述导向腔从对应的孔径向着所述传感器阵列的对应的光传感器延伸，使得所述导向腔被所述外围串扰屏蔽分隔；将过滤材料沉积在所述导向腔内，在所述导向腔内的所述过滤材料形成光导；固化所述过滤材料；以及将钝化层应用到在所述光导上延伸的所述设备基座上。 21.根据权利要求20所述的方法，还包括在应用所述钝化层之前将屏蔽层应用到所述设备基座的所述外表面，以及在所述外围串扰屏蔽之间形成通过所述屏蔽层的孔径，其中，所述钝化层沿着所述屏蔽层直接地延伸且跨越所述孔径。
所属类别：	发明专利