專利名稱：診斷設備及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種利用圖像傳感器的診斷設備，更具體地，涉及這樣的診斷設備及
其制造方法，即，在該診斷設備中，在其中發生參比樣品和目標樣品之間的生化反應的部分 與檢測反應結果的部分被集成，其生化反應部分由聚合物或玻璃箔制成。
背景技術：
通常，生物芯片通過將由諸如DNA、蛋白質等的生物分子構成的參比樣品規則地布 置在由玻璃、硅、諸如金的金屬、尼龍等制成的襯底上而形成。根據所布置的參比樣品的類 型，生物芯片被分為DNA芯片和蛋白質芯片。生物芯片主要利用在固定在襯底上的參比樣 品和目標樣品之間的生化反應。作為參比樣品和目標樣品之間的生化反應的代表性實例， 存在DNA堿基序列之間以及抗原_抗體反應之間的互補鍵合。 在多數情況下，利用生物芯片的診斷通常由通過光學過程檢測生化反應的程度來
進行。在通常采用的光學過程中，熒光過程或發光過程通常用作該光學過程。 在利用熒光的光學過程的示例中，熒光材料與應用于固定在生物芯片中的參比樣
品的目標樣品結合，并且該熒光材料在參比樣品和目標樣品之間的特定生化反應中剩余。
然后，該熒光材料在外部光源的作用下發出光，并且對所發出的光進行測量。 在利用發光的光學過程的示例中，發光材料與應用于固定在生物芯片中的參比樣
品的目標樣品結合，并且該發光材料在參比樣品和目標樣品之間的特定生化反應中剩余。
然后，該發光材料在沒有外部光源的作用下以自發光的形式發出光，并且對所發出的光進
行測量。 圖1是示出了傳統的生物芯片的視圖。 參照圖l，在傳統的生物芯片100中，通過將多種類型的參比樣品120以預定的間 隔布置在由玻璃等制成的襯底1110上而構成。 當將目標樣品應用于傳統生物芯片100上的各種類型的參比樣品120時，在目標 樣品和每個參比樣品120之間發生生化反應。在預定量的熒光或發光材料通過化學鍵合等 而包含在目標樣品中的情況下，該熒光或發光材料在目標樣品和每個參比樣品120之間的 生化反應之后剩余。類似地，在熒光或發光材料通過目標樣品和每個參比樣品120之間的 生化反應而生成時，該熒光或發光材料剩余。 通過光照或者阻擋外部光，該剩余的熒光或發光材料發出光。剩余的熒光或發光 材料的量根據生化反應的強度而變化，因而該熒光或發光材料產生的光的量也發生變化。 為了測量所產生的光的量，需要諸如CCD照相機、激光掃描器和高精度顯微鏡的單獨的掃 描設備。由于CCD照相機、激光掃描器和高精度顯微鏡等非常昂貴，因而難以使生物芯片商 品化。 圖2為示出了作為用于掃描生物芯片的傳統裝置的示例的CCD照相機210的視 圖。 通常，通過光照而從熒光材料產生的光的亮度或者阻擋外部光而從發光材料產生的光的亮度非常弱。因而，在使用CCD照相機210來檢測從該熒光材料或發光材料產生的 光時，由于采用半導體的CCD照相機210容易受到熱噪聲的影響，通過非常長的曝光時間來 收集從該熒光材料或發光材料產生的亮度較弱的光。由于熱噪聲正比于曝光時間而增加， 因而所檢測的光包含大量的噪聲，因而光檢測效率可能下降。 傳統地，為了提高CCD照相機210中光檢測效率，附加了昂貴的透鏡211，或者對 CCD照相機210進行單獨處理。作為單獨處理的代表性示例，存在對CCD照相機210進行冷 卻的處理。對CCD照相機210進行冷卻導致減少熱電子的出現，從而能夠減少由熱電子產 生的熱噪聲，進而提高光檢測效率。然而，問題在于該冷卻程序較為復雜并且需要額外的設 備。
發明內容
技術問題 本發明提供了一種診斷設備，在該診斷設備的結構中，生化反應部分與檢測反應 結果的部分被集成，其中生化反應部分由聚合物或玻璃箔制成。
本發明還提供了一種制造該診斷設備的方法。
技術方案 根據本發明的一方面，提供了一種診斷設備，包括圖像傳感器，其中形成有多個 光電探測器；聚合物層，由聚合物材料制成并形成在所述圖像傳感器的上部上；以及多個 井，形成在所述聚合物層上，并與所述多個光電探測器相對應，其中，每個井的內部均是空 的。 根據本發明的另一方面，提供了一種診斷設備，包括圖像傳感器，其中形成有多 個光電探測器；第一光刻膠層，其形成在所述圖像傳感器的上部上；第二光刻膠層，其形成 在所述第一光刻膠層的上部上；以及多個井，形成在所述第二光刻膠層上，并與所述多個光 電探測器相對應，其中，每個井的內部均是空的。 根據本發明的又一方面，提供了一種診斷設備，包括圖像傳感器，其中形成有多 個光電探測器；玻璃箔，其形成在所述圖像傳感器的上部上；以及多個井，形成在所述玻璃 箔上，并與所述多個光電探測器相對應，其中，每個井的內部均是空的。 根據本發明的再一方面，提供了一種制造診斷設備的方法，包括以下步驟在圖像 傳感器的上部上形成第一光刻膠層，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；在所述 第一光刻膠層的上部上形成第二光刻膠層；以與所述多個光電探測器相對應的圖案對所述 第二光刻膠層的上部進行掩模；以及通過曝光和顯影工藝，在所述第二光刻膠層上形成與 所述多個光電探測器相對應的多個井。 根據本發明的再一方面，提供了一種制造診斷設備的方法，包括以下步驟在圖像 傳感器的上部上涂覆聚合物樹脂，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；以及通過 將溶解所述聚合物樹脂的溶劑噴射在所述聚合物樹脂的表面的、與所述多個光電探測器相 對應的多個位置處而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。 根據本發明的再一方面，提供了一種制造診斷設備的方法，包括將玻璃箔粘附在 圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；用光刻膠涂覆所述玻 璃箔的上部，并且以與所述多個光電探測器相對應的圖案對所述玻璃箔進行掩模；以所述
6圖案通過曝光和顯影工藝對所述光刻膠進行蝕刻；以及通過用氫氟酸溶液對所蝕刻的部分進行蝕刻而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。 根據本發明的再一方面，提供了一種制造診斷設備的方法，包括以下步驟將玻璃箔粘附在圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；將聚合物樹脂涂覆在所述玻璃箔的上部上；通過將溶解所述聚合物樹脂的溶劑噴射在所述聚合物樹脂的表面的、與所述多個光電探測器相對應的多個位置處而對所述聚合物樹脂的一部分進行蝕刻；以及通過用氫氟酸溶液對所蝕刻的部分進行蝕刻而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。 根據本發明的再一方面，提供了一種制造診斷設備的方法，包括以下步驟將玻璃箔粘附在圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；以及通過采用激光器而在與所述多個光電探測器相對應的所述玻璃箔的多個位置處形成多個井。
圖1為示出了傳統的生物芯片的視圖； 圖2為示出了用于掃描生物芯片的傳統裝置的視圖； 圖3為示出了根據本發明的實施方式的診斷設備的視圖； 圖4為示出了將參比樣品插入圖3中示出的診斷設備的狀態的視圖； 圖5為示出了多個光電探測器對應于一個井的診斷設備的視圖； 圖6為示出了在圖像傳感器的上部上進一步形成有絕緣層的診斷設備的視圖； 圖7為示出了在絕緣層的內部形成有濾色器和擋光層的診斷設備的視圖； 圖8為示出了在多個井的上部上進一步形成有粘合層的診斷設備的視圖； 圖9為示出了根據本發明的另一實施方式的診斷設備的視圖； 圖10為示出了制造圖9中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖； 圖11為示出了根據本發明的又一實施方式的診斷設備的視圖； 圖12為示出了制造圖11中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖； 圖13為示出了根據本發明的再一實施方式的診斷設備的視圖； 圖14為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖； 圖15為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的另一實施方式的視圖；以及 圖16為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的又一實施方式的視圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖來詳細地描述本發明。 圖3為示出了根據本發明的實施方式的診斷設備的視圖。 在圖3中示出的診斷設備300包括圖像傳感器310 ;聚合物層320 ;以及多個井330。 其中形成有多個光電探測器311的圖像傳感器310可以是公知的CCD(電荷耦合器件)或CM0S(互補M0S)型圖像傳感器或者任意類型的圖像傳感器。通常，圖像傳感器310形成在主要用于半導體工藝的硅(Si)襯底上。 作為光電探測器311的代表性示例，存在光電二極管。通常形成在圖像傳感器310的表面的多個光電探測器311檢測光從而產生電荷。每個光電探測器311均連接至外圍電 路(未示出)，用于產生與所產生的電荷相對應的信號。例如，在CMOS圖像傳感器的情況 下，外圍電路可以構成為多種包括3個或4個晶體管如轉移晶體管和復位晶體管的電路。
物聚合物層320形成在圖像傳感器310的上部上。本發明采用在形成在物聚合物 層320中的多個井330中的生化反應之后剩余的熒光或發光材料的熒光或發光現象。因此， 優選地是物聚合物層320是透明的。物聚合物層320可以由光刻膠或諸如環氧樹脂的聚合 物樹脂制成。 多個井330形成在物聚合物層320中以與多個光電探測器311相對應，并且每個 井的內部均是空的。物聚合物層320和多個井330能夠容易地通過進行光刻膠涂覆以及之 后通過光刻而形成。可選地，物聚合物層320能夠容易地通過應用聚合物樹脂并以墨水噴 射方式噴射溶劑來溶解該聚合物樹脂而形成。井330的內部插入有多種具有與目標樣品進 行生化反應的參比樣品。 具有與多個井330中的目標樣品進行生化反應的參比樣品可以包括發光材料，即 使在阻擋外部光時，該發光材料也能夠自發地發光。此外，發光材料可以通過每個井330中 的目標樣品和參比樣品之間的生化反應來產生。作為發光材料的代表性的示例，存在熒光 素。熒光素由ATP(三磷酸腺苷)活化為活化熒光素。當該活化熒光素通過熒光素酶氧化 以成為氧化的熒光素時，化學能轉變為光能，從而發光。 此外，在每個井330的內部中與參比樣品具有生化反應的目標樣品可以包括在光 照射下發光的熒光材料。作為熒光材料的示例，存在熒光蛋白(FP)，諸如藍色FP、青色FP、 綠色FP以及黃色FP。此外，熒光材料可以通過在每個井330中的目標樣品與參比樣品之間 的生化反應形成。 在圖3示出的診斷設備300中，其中發生生化反應多個井330和多個光電探測器 311設置在一個設備中，因而，可能使多個井330和對應的光電探測器311之間的間隔最小 化。因此，在每個井330中的生化反應之后剩余的熒光或發光材料的發光或熒光過程中，能 夠減少光的損耗。 從具有多個光電探測器311的圖像傳感器310輸出的信號由ISP(圖像信號處理 器)312處理。參照圖3， ISP 312能夠與圖像傳感器310—起形成在襯底上。在ISP 312 與圖像傳感器310 —起包含在診斷設備300中的情況下，診斷設備300能夠提供目標樣品 與各種類型的參比樣品之間的生化反應，感測根據反應結果而不同地產生的光并提供處理 結果。 圖4為示出了診斷設備的視圖，其中將參比樣品401插入在圖3示出的診斷設備 300的多個井330中。 參比樣品401可以是具有與目標樣品進行生化反應的多種類型的樣品。參比樣品 401可以基于診斷設備300中的多個井330中的生化反應的類型而不同地確定。如果生化 反應為抗原-抗體反應，那么參比樣品401可以為抗原。如果生化反應為DNA堿基序列之 間的互補鍵合，那么參比樣品401可以是為了該互補鍵合所修改的基因。具有與參比樣品 401的生化反應的目標樣品是根據參比樣品401而確定的。例如，如果參比樣品401為抗 原，那么目標樣品401可以為血等。如果參比樣品401為修改過的基因，那么目標樣品可以 是用戶的基因等。
如果參比樣品401和目標樣品之間的生化反應，諸如DNA堿基序列之間的互補鍵合或者抗原_抗體反應的程度在井330中不同時，諸如與目標樣品結合的熒光素的發光材料的剩余量在井330中也可能不同。為了測量從剩余的發光材料發出的光，外部光被阻擋。根據發光材料的剩余量，強度不同的光從井330中的發光材料發出。因而，由對應于井330的光電探測器311感測的光的強度不同。 圖5為示出了診斷設備500的視圖，其中多個光電探測器311對應于一個井330。雖然可以在一個井330下放置一個光學傳感器311，但也可以在一個井330下設置多個光電探測器311，以便提高光感測的可靠性。 圖6為示出了在圖像傳感器的上部上進一步形成有絕緣層的診斷設備的視圖.
參照圖6，絕緣層610進一步形成在圖像傳感器310的上部上，而物聚合物層320形成在絕緣層610的上部上?？梢孕纬赦g化層來代替絕緣層610以便保護形成在圖像傳感器310上的光電探測器311不受外部沖擊等的影響。 絕緣層610優選地由透明材料制成以便不會阻擋入射到多個光學傳感器311上的光。換言之，絕緣層610可以由諸如Si02的硅氧化物、諸如Si3N4的硅氮化物以及諸如SOG、USG、 PSG、 BSG、 BPSG和LTO玻璃的玻璃材料制成。 圖7為示出了在絕緣層的內部形成有濾色器和擋光層的診斷設備的視圖。 參照圖7，與多個光電探測器311對應的濾色器進一步形成在絕緣層610的內部中。 通常，需要濾色器，S卩，光學濾波器，以使得僅允許具有特定波長(即，在特定波長帶內)的光入射到光電探測器311上。如果設置了濾色器710，則能夠防止不希望的波長帶內的光入射到光電探測器311上，從而能夠提高在多個光電探測器311的光感測效率。濾色器710可以通過光刻膠的旋涂工藝或者諸如鐵(Fe)、銅(Cu)、鉻(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)等的金屬元素的注入來制成。此外，濾色器710可以構造為薄膜，而該薄膜可以通過采用相對于不同波長具有不同的折射率的材料并且改變堆疊的材料及厚度來形成，該材料諸如Si02、 MgF2、 CaF、 A1203以及Ti02。 例如，如果參比樣品和目標樣品之間的生化反應的結果顯示為熒光材料的剩余量，那么需要對該剩余量的熒光材料進行光照射以發光。雖然用于熒光的光照類型根據熒光材料的類型而變化，例如，FP類型，但是通常采用藍光或紫外光。因而，優選地，阻擋用來光照的藍光或紫外光入射到光電探測器311上。在使用用于僅允許在特定波長帶內的光通過的濾色器710的情況下，用來光照的光被阻擋，并且只有從熒光材料產生的光能夠入射到光電探測器311上。 參照圖7，用于暗參考的擋光層720可以進一步形成在絕緣層610的內部中。擋光層720形成在多個光電探測器311的至少之一的上部上。在形成有擋光層720的情況下，由于沒有光入射到擋光層720下面的光電探測器311上，因而相對應的光電探測器能夠用作暗參考。擋光層720可以是金屬氮化物層，諸如氮化鋁層、氮化鎢層以及氮化鈦層，或者黑光刻膠。 圖8為示出了在多個井的上部上進一步形成有粘合層的診斷設備的視圖。 在圖8示出的診斷設備800中，在形成在物聚合物層320中的多個井330的上部
上形成有粘合層810。在參比樣品不易于固定在聚合物上但易于固定在不同的材料上的情況下，如果該不同的材料形成在井330的上部上，那么參比樣品能夠易于固定在多個井330 上。粘合層810可以由諸如Si(^的硅氧化物或者諸如Si^的硅氮化物制成。此外，粘合層 810可以由光刻膠、諸如聚合物樹脂的聚合物配混料、諸如藻酸鹽的化學品以及諸如金的金 屬制成。這些材料能夠通過低溫工藝而易于形成在聚合物的上部上。如果插入多個井中的 參比樣品為對硅氧化物具有良好粘性的縮氨酸，那么優選地用諸如LTO的玻璃來涂覆物聚 合物層320和多個井330的表面。 圖9為示出了根據本發明的另一實施方式的診斷設備的視圖。 在圖9示出的診斷設備900中，兩種類型的光刻膠層910和920用作聚合物層。第
一光刻膠層PR1910形成在圖像傳感器310的上部上并固化。第二光刻膠層PR2920形成在
第一光刻膠層910的上部上。 由于與多個光電探測器311相對應的多個井330形成在第二光刻膠層920中，因 而井330的深度也根據第二光刻膠層920的厚度而確定。換言之，在旨在將大量參比樣品 插入每個井330的情況下，第二光刻膠層920可形成為具有相對大的厚度。相反，在旨在將 少量參比樣品插入每個井330的情況下，第二光刻膠層920可形成為具有相對小的厚度。
在第二光刻膠層920由其中對曝光部分進行蝕刻的正性光刻膠制成的情況下，通 過曝光和顯影工藝對第二光刻膠層920上的未掩模的部分進行蝕刻，從而形成井330。接 著，第二光刻膠層920通過加熱進行回流，從而形成平穩傾斜的井330。
與在圖8中示出的診斷設備800類似，在圖9中示出的診斷設備900中，粘合層 810可以進一步形成在多個井的上部上。此外，與圖6和圖7中示出的診斷設備600和700 類似，在圖9中示出的診斷設備900中，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上 部上。 圖10為示出了制造圖9中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖。
參照圖IO，診斷設備900能夠由以下工藝制造。 通過涂覆第一光刻膠并使其固化而將第一光刻膠層910形成在圖像傳感器310的 上部上，其中在圖像傳感器310的上部上形成有多個光電探測器311。通過涂覆第二光刻膠 而將第二光刻膠層920形成在第一光刻膠層910的上部上。通過采用掩模，以與多個光電 探測器311相對應的圖案在第二光刻膠層920上執行曝光和顯影(S1010)。
與多個光電探測器311相對應的掩模930中的圖案根據第二光刻膠層920對光的 性質而變化。在第二光刻膠層920由對待曝光部分蝕刻的正性光刻膠制成的情況下，該待 曝光部分未被掩模，而將其它部分掩模。在這種情況下，光電探測器311的至少之一放置在 該未掩模的部分之下。相反，在第二光刻膠層920由對非待曝光部分蝕刻的負性光刻膠制 成的情況下，待曝光部分被掩模，而其它部分不被掩模。在這種情況下，光電探測器311的 至少之一放置在該掩模的部分之下。 與多個光電探測器311相對應的掩模930中的圖案根據與待形成的井330相對應 的光電探測器311的數量而變化。 在第二光刻膠層920由正性光刻膠制成的情況下，執行曝光和顯影以便對第二 光刻膠層920的未掩模部分進行蝕刻，從而形成與多個光電探測器311相對應的多個井 330(S1020)。此時，第二光刻膠層920的光刻膠通過加熱進行回流，從而形成平穩傾斜的井 330(S103Q)。
此外，可以在多個井330的上部上進一步形成粘合層810，以使得參比樣品能夠易于粘附在井330的內部中(S1040)。 圖11為示出了根據本發明的又一實施方式的診斷設備的視圖。 在圖11中示出的診斷設備1100中，諸如環氧樹脂的聚合物樹脂1110用作聚合物
層。聚合物樹脂1110具有易于由特定溶劑溶解的性質。例如，環氧樹脂能夠容易地由極性
溶劑溶解。 此外，由溶劑溶解的聚合物樹脂1110具有聚合性質。因此，能夠容易地形成平穩傾斜的井330。 與在圖8中示出的診斷設備800類似，在圖11中示出的診斷設備1100中，粘合層810可以進一步形成在多個井的上部上。此外，與圖6和圖7中示出的診斷設備600和700類似，在圖11中示出的診斷設備1100中，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上部上。 圖12為示出了制造圖11中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖。
參照圖12，診斷設備1200能夠由以下工藝制造。 涂覆聚合物樹脂1110并使其固化在圖像傳感器310的上部上，其中在圖像傳感器310的上部上形成有多個光電探測器311 (S1210)。將溶解聚合物樹脂1110的溶劑1210噴射在與多個光電探測器311相對應的聚合物樹脂1110表面的多個位置處(S1220)。例如，在聚合物樹脂1110為環氧樹脂的情況下，可以使用極性溶劑。在這種情況下，溶劑1210能夠通過噴嘴以噴墨方式一滴一滴地噴射在聚合物樹脂1110的表面上。
聚合物樹脂1110與噴射的溶劑1210相接觸的部分由溶劑溶解，由于所溶解的聚合物樹脂的聚合性質而形成平穩傾斜的井330(S1230)。此外，可以在多個井330的上部上進一步形成粘合層810，以使得參比樣品能夠易于粘附在井330的內部中(S1240)。
圖13為示出了根據本發明的再一實施方式的診斷設備的視圖。
圖13中示出的診斷設備1300包括圖像傳感器310，其中形成有多個光電探測器311 ;玻璃箔1310，其形成在圖像傳感器310的上部上；以及多個井330，其形成在與多個光電探測器311相對應的玻璃箔1310上，其中，每個井內部均是空的。玻璃箔1310為柔性玻璃板，其具有約為10 ii m至200 ii m的厚度并具有易于粘附至圖像傳感器310等的性質。此外，玻璃箔1310具有易于由氫氟酸溶液蝕刻的性質。 與在圖8中示出的診斷設備800類似，在圖13中示出的診斷設備1300中，粘合層810可以進一步形成在多個井的上部上，以使得參比樣品能夠易于粘附至井330的內部。粘合層810可以由硅氮化物、聚合物配混料、化學品、金屬等制成。此外，與圖6和圖7中示出的診斷設備600和700類似，在圖13中示出的診斷設備1300中，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上部上。 圖14為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的實施方式的視圖。
參照圖14，診斷設備1300能夠由以下工藝制造。 首先，將厚度約為10 ii m至100 ii m的玻璃箔1310粘附至其中形成有多個光電探測器311的圖像傳感器310的上部上(S1401)。玻璃箔1310可以直接粘附在圖像傳感器310的上部上。可選地，當在圖像傳感器310的上部上形成諸如光刻膠的聚合物層之后，可以將玻璃箔1310粘附在聚合物層的上部上。為了增加玻璃箔1310和圖像傳感器之間或者玻璃箔1310和聚合物層之間的粘附力，可以在約為5(TC至15(TC的溫度下執行熱處理。優 選地，在任何方法中，在粘附玻璃箔1310時不引入空氣。 接著，將光刻膠1410涂覆在玻璃箔1310的上部上并將其在與多個光電探測器 311相對應的圖案中掩模，并且通過曝光和顯影工藝在該圖案中對光刻膠1410進行蝕刻 (S1420)。 接著，光刻膠1410的經蝕刻的部分用氫氟酸溶液進行蝕刻，以便形成與多個光電 探測器311相對應的多個井330 (S1430)。接著，除去光刻膠1410，從而，得到所期望的診斷 設備1300。 如果需要的話，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在絕緣層610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化學品、金屬等制 成的粘合層810可以進一步形成在多個井330的上部上，以使得參比樣品能夠易于粘附至 井330的內部(S1440)。 圖15為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的另一實施方式的視圖。
參照圖15，診斷設備1500能夠由以下工藝制造。 首先，將厚度約為10iim至100iim的玻璃箔1310粘附至其中形成有多個光電探 測器311的圖像傳感器310的上部上(S1510)。粘附玻璃箔1310的方法與參照圖14描述 的方法相同，因此，省略對其的詳細描述。 接著，將聚合物樹脂1510涂覆在玻璃箔1310的上部上，并且將溶解聚合物樹脂 1510的溶劑1520噴射在與多個光電探測器311相對應的聚合物樹脂1510表面的多個位置 處(S1520)。溶劑1520可以通過噴嘴一滴一滴地噴射在聚合物樹脂1510的表面上。聚合 物樹脂1510與噴射的溶劑1210相接觸的部分由溶劑溶解，從而，將聚合物樹脂1510的對 應部分蝕刻。 接著，聚合物樹脂1510的經蝕刻的部分用氫氟酸溶液進行蝕刻，以便形成與多個 光電探測器311相對應的多個井330。接著，除去光刻膠1510，從而，得到所期望的診斷設 備1300。 如果需要的話，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在絕緣層610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化學品、金屬等制 成的粘合層810可以進一步形成在多個井330的上部上，以使得參比樣品能夠易于粘附至 井330的內部。 圖16為示出了制造圖13中示出的診斷設備的方法的又一實施方式的視圖。
參照圖16，診斷設備1300能夠由以下工藝制造。 首先，將厚度約為10 ii m至100 ii m的玻璃箔1310粘附至其中形成有多個光電探 測器311的圖像傳感器310的上部上(S1610)。粘附玻璃箔1310的方法與參照圖14描述 的方法相同，因此，省略對其的詳細描述。 接著，用激光器1610對待形成井330的玻璃箔1310的上部進行照射。該激光器 可以是C02激光器或者準分子激光器。對玻璃箔1310的用激光器照射過的部分進行蒸發， 從而形成井。每個井330的深度和尺寸根據激光器的照射時間和激光束的寬度來確定。
如果需要的話，絕緣層610可以進一步形成在圖像傳感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在絕緣層610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化學品、金屬等制成的粘合層810可以進一步形成在多個井330的上部上，以使得參比樣品能夠易于粘附至井330的內部。 盡管結合本發明的示例性實施方案對本發明進行了詳細地說明和描述，但本領域技術人員可以理解，在不脫離權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可對本發明進行各種形式上和細節上的變化。
工業應用性 在根據本發明的診斷設備中，能夠使在其中發生生化反應的多個井與在其中檢測生化反應的程度的光電探測器之間的間隔最小，因而可能在發光或熒光過程中減少光損耗。 此外，在根據本發明的診斷設備中，不需要由通常生物芯片所需的諸如單獨的CCD照相機的額外設備。 此外，在根據本發明的診斷設備中，由于能夠通過采用聚合物或玻璃箔制造其中發生生化反應的多個井，因而可能簡化制造工藝并減少診斷設備的生產成本。
權利要求
一種診斷設備，包括圖像傳感器，其中形成有多個光電探測器；聚合物層，由聚合物材料制成并形成在所述圖像傳感器的上部上；以及多個井，形成在所述聚合物層上，并與所述多個光電探測器相對應，其中，每個井的內部均是空的，并且所述聚合物層由光刻膠或聚合物樹脂制成。
2. 如權利要求1所述的診斷設備，其中，在所述多個井中插入有具有與目標樣品進行 生化反應的參比樣品。
3. 如權利要求1所述的診斷設備，其中，至少一個光電探測器被放置在每個井之下。
4. 如權利要求1所述的診斷設備，進一步包括絕緣層，所述絕緣層形成在所述圖像傳 感器的上部上，其中，所述聚合物層形成在所述絕緣層的上部上。
5. 如權利要求1所述的診斷設備，進一步包括粘合層，所述粘合層形成在所述多個井 的上部上。
6. —種診斷設備，包括 圖像傳感器，其中形成有多個光電探測器； 第一光刻膠層，其形成在所述圖像傳感器的上部上； 第二光刻膠層，其形成在所述第一光刻膠層的上部上；以及多個井，形成在所述第二光刻膠層上，并與所述多個光電探測器相對應，其中，每個井 的內部均是空的。
7. 如權利要求6所述的診斷設備，進一步包括粘合層，所述粘合層形成在所述多個井 的上部上。
8. 如權利要求6所述的診斷設備，進一步包括絕緣層，所述絕緣層形成在所述圖像傳 感器的上部上，其中，所述第一光刻膠層形成在所述絕緣層的上部上。
9. 一種診斷設備，包括 圖像傳感器，其中形成有多個光電探測器； 玻璃箔，其形成在所述圖像傳感器的上部上；以及多個井，形成在所述玻璃箔上，并與所述多個光電探測器相對應，其中，每個井的內部 均是空的。
10. 如權利要求9所述的診斷設備，進一步包括粘合層，所述粘合層形成在所述多個井 的上部上。
11. 如權利要求9所述的診斷設備，進一步包括絕緣層，所述絕緣層形成在所述圖像傳 感器的上部上，其中，所述玻璃箔形成在所述絕緣層的上部上。
12. —種制造診斷設備的方法，包括以下步驟在圖像傳感器的上部上形成第一光刻膠層，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；在所述第一光刻膠層的上部上形成第二光刻膠層；以與所述多個光電探測器相對應的圖案對所述第二光刻膠層的上部進行掩模；以及 通過曝光和顯影工藝，在所述第二光刻膠層上形成與所述多個光電探測器相對應的多 個井。
13. 如權利要求12所述的方法，進一步包括以下步驟在形成所述多個井之后，通過加熱對所述第二光刻膠層進行回流。
14. 如權利要求12所述的方法，其中，在所述圖像傳感器的上部上進一步形成絕緣層；以及將所述第一光刻膠層形成在所述絕緣層的上部上。
15. 如權利要求12所述的方法，其中，在所述多個井的上部上進一步形成粘合層。
16. —種制造診斷設備的方法，包括以下步驟在圖像傳感器的上部上涂覆聚合物樹脂，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；以及通過將溶解所述聚合物樹脂的溶劑噴射在所述聚合物樹脂的表面的、與所述多個光電探測器相對應的多個位置處而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。
17. 如權利要求16所述的方法，其中，所述溶劑通過噴嘴一滴一滴地噴射在所述聚合物樹脂的所述表面上。
18. 如權利要求16所述的方法，其中，在所述圖像傳感器的上部上進一步形成絕緣層，并且將所述聚合物樹脂形成在所述絕緣層的上部上。
19. 如權利要求16所述的方法，其中，在所述多個井的上部上進一步形成粘合層。
20. —種制造診斷設備的方法，包括將玻璃箔粘附在圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；用光刻膠涂覆所述玻璃箔的上部，并且以與所述多個光電探測器相對應的圖案對所述玻璃箔進行掩模；以所述圖案通過曝光和顯影工藝對所述光刻膠進行蝕刻；以及通過用氫氟酸溶液對所蝕刻的部分進行蝕刻而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。
21. 如權利要求20所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成絕緣層；以及將所述玻璃箔粘附在所述絕緣層的上部上。
22. 如權利要求20所述的方法，其中，在所述多個井的上部上進一步形成粘合層。
23. 如權利要求20所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成聚合物層；以及將所述玻璃箔粘附在所述聚合物層的上部上。
24. —種制造診斷設備的方法，包括以下步驟將玻璃箔粘附在圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；將聚合物樹脂涂覆在所述玻璃箔的上部上；通過將溶解所述聚合物樹脂的溶劑噴射在所述聚合物樹脂的表面的、與所述多個光電探測器相對應的多個位置處而對所述聚合物樹脂的一部分進行蝕刻；以及通過用氫氟酸溶液對所蝕刻的部分進行蝕刻而形成與所述多個光電探測器相對應的多個井。
25. 如權利要求24所述的方法，其中，所述溶劑通過噴嘴一滴一滴地噴射在所述聚合物樹脂的所述表面上。
26. 如權利要求24所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成絕緣層；以及將所述玻璃箔粘附在所述絕緣層的上部上。
27. 如權利要求24所述的方法，其中，在所述多個井的上部上進一步形成粘合層。
28. 如權利要求24所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成聚合物層；以及將所述玻璃箔粘附在所述聚合物層的上部上。
29. —種制造診斷設備的方法，包括以下步驟將玻璃箔粘附在圖像傳感器的上部上，在所述圖像傳感器中形成有多個光電探測器；以及通過采用激光器而在與所述多個光電探測器相對應的所述玻璃箔的多個位置處形成多個井。
30. 如權利要求29所述的方法，其中，所述激光器為C02激光器或準分子激光器。
31. 如權利要求29所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成絕緣層；以及將所述玻璃箔粘附在所述絕緣層的上部上。
32. 如權利要求29所述的方法，其中，在所述多個井的上部上進一步形成粘合層。
33. 如權利要求29所述的方法，其中，將所述玻璃箔粘附在形成有所述多個光電探測器的所述圖像傳感器的上部上的步驟為以下步驟在所述圖像傳感器的上部上進一步形成聚合物層；以及將所述玻璃箔粘附在所述聚合物層的上部上。
全文摘要
提供了一種診斷設備及其制造方法，在該診斷設備中，在參比樣品和目標樣品之間發生生化反應并且能夠檢測該生化反應的結果。該診斷設備，包括圖像傳感器，其中形成有多個光電探測器；聚合物層，由聚合物材料制成并形成在圖像傳感器的上部上；以及多個井，形成在聚合物層上，并與多個光電探測器相對應，其中，每個井的內部均是空的。
文檔編號G01N21/00GK101720430SQ200880023153
公開日2010年6月2日 申請日期2008年7月15日 優先權日2007年7月18日
發明者李炳洙, 李道永 申請人:(株)賽麗康
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
