专利名称：诊断设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用图像传感器的诊断设备，更具体地，涉及这样的诊断设备及
其制造方法，即，在该诊断设备中，在其中发生参比样品和目标样品之间的生化反应的部分 与检测反应结果的部分被集成，其生化反应部分由聚合物或玻璃箔制成。
背景技术：
通常，生物芯片通过将由诸如DNA、蛋白质等的生物分子构成的参比样品规则地布 置在由玻璃、硅、诸如金的金属、尼龙等制成的衬底上而形成。根据所布置的参比样品的类 型，生物芯片被分为DNA芯片和蛋白质芯片。生物芯片主要利用在固定在衬底上的参比样 品和目标样品之间的生化反应。作为参比样品和目标样品之间的生化反应的代表性实例， 存在DNA碱基序列之间以及抗原_抗体反应之间的互补键合。 在多数情况下，利用生物芯片的诊断通常由通过光学过程检测生化反应的程度来
进行。在通常采用的光学过程中，荧光过程或发光过程通常用作该光学过程。 在利用荧光的光学过程的示例中，荧光材料与应用于固定在生物芯片中的参比样
品的目标样品结合，并且该荧光材料在参比样品和目标样品之间的特定生化反应中剩余。
然后，该荧光材料在外部光源的作用下发出光，并且对所发出的光进行测量。 在利用发光的光学过程的示例中，发光材料与应用于固定在生物芯片中的参比样
品的目标样品结合，并且该发光材料在参比样品和目标样品之间的特定生化反应中剩余。
然后，该发光材料在没有外部光源的作用下以自发光的形式发出光，并且对所发出的光进
行测量。 图1是示出了传统的生物芯片的视图。 参照图l，在传统的生物芯片100中，通过将多种类型的参比样品120以预定的间 隔布置在由玻璃等制成的衬底1110上而构成。 当将目标样品应用于传统生物芯片100上的各种类型的参比样品120时，在目标 样品和每个参比样品120之间发生生化反应。在预定量的荧光或发光材料通过化学键合等 而包含在目标样品中的情况下，该荧光或发光材料在目标样品和每个参比样品120之间的 生化反应之后剩余。类似地，在荧光或发光材料通过目标样品和每个参比样品120之间的 生化反应而生成时，该荧光或发光材料剩余。 通过光照或者阻挡外部光，该剩余的荧光或发光材料发出光。剩余的荧光或发光 材料的量根据生化反应的强度而变化，因而该荧光或发光材料产生的光的量也发生变化。 为了测量所产生的光的量，需要诸如CCD照相机、激光扫描器和高精度显微镜的单独的扫 描设备。由于CCD照相机、激光扫描器和高精度显微镜等非常昂贵，因而难以使生物芯片商 品化。 图2为示出了作为用于扫描生物芯片的传统装置的示例的CCD照相机210的视 图。 通常，通过光照而从荧光材料产生的光的亮度或者阻挡外部光而从发光材料产生的光的亮度非常弱。因而，在使用CCD照相机210来检测从该荧光材料或发光材料产生的 光时，由于采用半导体的CCD照相机210容易受到热噪声的影响，通过非常长的曝光时间来 收集从该荧光材料或发光材料产生的亮度较弱的光。由于热噪声正比于曝光时间而增加， 因而所检测的光包含大量的噪声，因而光检测效率可能下降。 传统地，为了提高CCD照相机210中光检测效率，附加了昂贵的透镜211，或者对 CCD照相机210进行单独处理。作为单独处理的代表性示例，存在对CCD照相机210进行冷 却的处理。对CCD照相机210进行冷却导致减少热电子的出现，从而能够减少由热电子产 生的热噪声，进而提高光检测效率。然而，问题在于该冷却程序较为复杂并且需要额外的设 备。
发明内容
技术问题 本发明提供了一种诊断设备，在该诊断设备的结构中，生化反应部分与检测反应 结果的部分被集成，其中生化反应部分由聚合物或玻璃箔制成。
本发明还提供了一种制造该诊断设备的方法。
技术方案 根据本发明的一方面，提供了一种诊断设备，包括图像传感器，其中形成有多个 光电探测器；聚合物层，由聚合物材料制成并形成在所述图像传感器的上部上；以及多个 井，形成在所述聚合物层上，并与所述多个光电探测器相对应，其中，每个井的内部均是空 的。 根据本发明的另一方面，提供了一种诊断设备，包括图像传感器，其中形成有多 个光电探测器；第一光刻胶层，其形成在所述图像传感器的上部上；第二光刻胶层，其形成 在所述第一光刻胶层的上部上；以及多个井，形成在所述第二光刻胶层上，并与所述多个光 电探测器相对应，其中，每个井的内部均是空的。 根据本发明的又一方面，提供了一种诊断设备，包括图像传感器，其中形成有多 个光电探测器；玻璃箔，其形成在所述图像传感器的上部上；以及多个井，形成在所述玻璃 箔上，并与所述多个光电探测器相对应，其中，每个井的内部均是空的。 根据本发明的再一方面，提供了一种制造诊断设备的方法，包括以下步骤在图像 传感器的上部上形成第一光刻胶层，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；在所述 第一光刻胶层的上部上形成第二光刻胶层；以与所述多个光电探测器相对应的图案对所述 第二光刻胶层的上部进行掩模；以及通过曝光和显影工艺，在所述第二光刻胶层上形成与 所述多个光电探测器相对应的多个井。 根据本发明的再一方面，提供了一种制造诊断设备的方法，包括以下步骤在图像 传感器的上部上涂覆聚合物树脂，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；以及通过 将溶解所述聚合物树脂的溶剂喷射在所述聚合物树脂的表面的、与所述多个光电探测器相 对应的多个位置处而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。 根据本发明的再一方面，提供了一种制造诊断设备的方法，包括将玻璃箔粘附在 图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；用光刻胶涂覆所述玻 璃箔的上部，并且以与所述多个光电探测器相对应的图案对所述玻璃箔进行掩模；以所述
6图案通过曝光和显影工艺对所述光刻胶进行蚀刻；以及通过用氢氟酸溶液对所蚀刻的部分进行蚀刻而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。 根据本发明的再一方面，提供了一种制造诊断设备的方法，包括以下步骤将玻璃箔粘附在图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；将聚合物树脂涂覆在所述玻璃箔的上部上；通过将溶解所述聚合物树脂的溶剂喷射在所述聚合物树脂的表面的、与所述多个光电探测器相对应的多个位置处而对所述聚合物树脂的一部分进行蚀刻；以及通过用氢氟酸溶液对所蚀刻的部分进行蚀刻而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。 根据本发明的再一方面，提供了一种制造诊断设备的方法，包括以下步骤将玻璃箔粘附在图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；以及通过采用激光器而在与所述多个光电探测器相对应的所述玻璃箔的多个位置处形成多个井。
图1为示出了传统的生物芯片的视图； 图2为示出了用于扫描生物芯片的传统装置的视图； 图3为示出了根据本发明的实施方式的诊断设备的视图； 图4为示出了将参比样品插入图3中示出的诊断设备的状态的视图； 图5为示出了多个光电探测器对应于一个井的诊断设备的视图； 图6为示出了在图像传感器的上部上进一步形成有绝缘层的诊断设备的视图； 图7为示出了在绝缘层的内部形成有滤色器和挡光层的诊断设备的视图； 图8为示出了在多个井的上部上进一步形成有粘合层的诊断设备的视图； 图9为示出了根据本发明的另一实施方式的诊断设备的视图； 图10为示出了制造图9中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图； 图11为示出了根据本发明的又一实施方式的诊断设备的视图； 图12为示出了制造图11中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图； 图13为示出了根据本发明的再一实施方式的诊断设备的视图； 图14为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图； 图15为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的另一实施方式的视图；以及 图16为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的又一实施方式的视图。
具体实施例方式
下面，将参照附图来详细地描述本发明。 图3为示出了根据本发明的实施方式的诊断设备的视图。 在图3中示出的诊断设备300包括图像传感器310 ;聚合物层320 ;以及多个井330。 其中形成有多个光电探测器311的图像传感器310可以是公知的CCD(电荷耦合器件)或CM0S(互补M0S)型图像传感器或者任意类型的图像传感器。通常，图像传感器310形成在主要用于半导体工艺的硅(Si)衬底上。 作为光电探测器311的代表性示例，存在光电二极管。通常形成在图像传感器310的表面的多个光电探测器311检测光从而产生电荷。每个光电探测器311均连接至外围电 路(未示出)，用于产生与所产生的电荷相对应的信号。例如，在CMOS图像传感器的情况 下，外围电路可以构成为多种包括3个或4个晶体管如转移晶体管和复位晶体管的电路。
物聚合物层320形成在图像传感器310的上部上。本发明采用在形成在物聚合物 层320中的多个井330中的生化反应之后剩余的荧光或发光材料的荧光或发光现象。因此， 优选地是物聚合物层320是透明的。物聚合物层320可以由光刻胶或诸如环氧树脂的聚合 物树脂制成。 多个井330形成在物聚合物层320中以与多个光电探测器311相对应，并且每个 井的内部均是空的。物聚合物层320和多个井330能够容易地通过进行光刻胶涂覆以及之 后通过光刻而形成。可选地，物聚合物层320能够容易地通过应用聚合物树脂并以墨水喷 射方式喷射溶剂来溶解该聚合物树脂而形成。井330的内部插入有多种具有与目标样品进 行生化反应的参比样品。 具有与多个井330中的目标样品进行生化反应的参比样品可以包括发光材料，即 使在阻挡外部光时，该发光材料也能够自发地发光。此外，发光材料可以通过每个井330中 的目标样品和参比样品之间的生化反应来产生。作为发光材料的代表性的示例，存在荧光 素。荧光素由ATP(三磷酸腺苷)活化为活化荧光素。当该活化荧光素通过荧光素酶氧化 以成为氧化的荧光素时，化学能转变为光能，从而发光。 此外，在每个井330的内部中与参比样品具有生化反应的目标样品可以包括在光 照射下发光的荧光材料。作为荧光材料的示例，存在荧光蛋白(FP)，诸如蓝色FP、青色FP、 绿色FP以及黄色FP。此外，荧光材料可以通过在每个井330中的目标样品与参比样品之间 的生化反应形成。 在图3示出的诊断设备300中，其中发生生化反应多个井330和多个光电探测器 311设置在一个设备中，因而，可能使多个井330和对应的光电探测器311之间的间隔最小 化。因此，在每个井330中的生化反应之后剩余的荧光或发光材料的发光或荧光过程中，能 够减少光的损耗。 从具有多个光电探测器311的图像传感器310输出的信号由ISP(图像信号处理 器)312处理。参照图3， ISP 312能够与图像传感器310—起形成在衬底上。在ISP 312 与图像传感器310 —起包含在诊断设备300中的情况下，诊断设备300能够提供目标样品 与各种类型的参比样品之间的生化反应，感测根据反应结果而不同地产生的光并提供处理 结果。 图4为示出了诊断设备的视图，其中将参比样品401插入在图3示出的诊断设备 300的多个井330中。 参比样品401可以是具有与目标样品进行生化反应的多种类型的样品。参比样品 401可以基于诊断设备300中的多个井330中的生化反应的类型而不同地确定。如果生化 反应为抗原-抗体反应，那么参比样品401可以为抗原。如果生化反应为DNA碱基序列之 间的互补键合，那么参比样品401可以是为了该互补键合所修改的基因。具有与参比样品 401的生化反应的目标样品是根据参比样品401而确定的。例如，如果参比样品401为抗 原，那么目标样品401可以为血等。如果参比样品401为修改过的基因，那么目标样品可以 是用户的基因等。
如果参比样品401和目标样品之间的生化反应，诸如DNA碱基序列之间的互补键合或者抗原_抗体反应的程度在井330中不同时，诸如与目标样品结合的荧光素的发光材料的剩余量在井330中也可能不同。为了测量从剩余的发光材料发出的光，外部光被阻挡。根据发光材料的剩余量，强度不同的光从井330中的发光材料发出。因而，由对应于井330的光电探测器311感测的光的强度不同。 图5为示出了诊断设备500的视图，其中多个光电探测器311对应于一个井330。虽然可以在一个井330下放置一个光学传感器311，但也可以在一个井330下设置多个光电探测器311，以便提高光感测的可靠性。 图6为示出了在图像传感器的上部上进一步形成有绝缘层的诊断设备的视图.
参照图6，绝缘层610进一步形成在图像传感器310的上部上，而物聚合物层320形成在绝缘层610的上部上。可以形成钝化层来代替绝缘层610以便保护形成在图像传感器310上的光电探测器311不受外部冲击等的影响。 绝缘层610优选地由透明材料制成以便不会阻挡入射到多个光学传感器311上的光。换言之，绝缘层610可以由诸如Si02的硅氧化物、诸如Si3N4的硅氮化物以及诸如SOG、USG、 PSG、 BSG、 BPSG和LTO玻璃的玻璃材料制成。 图7为示出了在绝缘层的内部形成有滤色器和挡光层的诊断设备的视图。 参照图7，与多个光电探测器311对应的滤色器进一步形成在绝缘层610的内部中。 通常，需要滤色器，S卩，光学滤波器，以使得仅允许具有特定波长(即，在特定波长带内)的光入射到光电探测器311上。如果设置了滤色器710，则能够防止不希望的波长带内的光入射到光电探测器311上，从而能够提高在多个光电探测器311的光感测效率。滤色器710可以通过光刻胶的旋涂工艺或者诸如铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Co)、锰(Mn)、锑(Sb)等的金属元素的注入来制成。此外，滤色器710可以构造为薄膜，而该薄膜可以通过采用相对于不同波长具有不同的折射率的材料并且改变堆叠的材料及厚度来形成，该材料诸如Si02、 MgF2、 CaF、 A1203以及Ti02。 例如，如果参比样品和目标样品之间的生化反应的结果显示为荧光材料的剩余量，那么需要对该剩余量的荧光材料进行光照射以发光。虽然用于荧光的光照类型根据荧光材料的类型而变化，例如，FP类型，但是通常采用蓝光或紫外光。因而，优选地，阻挡用来光照的蓝光或紫外光入射到光电探测器311上。在使用用于仅允许在特定波长带内的光通过的滤色器710的情况下，用来光照的光被阻挡，并且只有从荧光材料产生的光能够入射到光电探测器311上。 参照图7，用于暗参考的挡光层720可以进一步形成在绝缘层610的内部中。挡光层720形成在多个光电探测器311的至少之一的上部上。在形成有挡光层720的情况下，由于没有光入射到挡光层720下面的光电探测器311上，因而相对应的光电探测器能够用作暗参考。挡光层720可以是金属氮化物层，诸如氮化铝层、氮化钨层以及氮化钛层，或者黑光刻胶。 图8为示出了在多个井的上部上进一步形成有粘合层的诊断设备的视图。 在图8示出的诊断设备800中，在形成在物聚合物层320中的多个井330的上部
上形成有粘合层810。在参比样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况下，如果该不同的材料形成在井330的上部上，那么参比样品能够易于固定在多个井330 上。粘合层810可以由诸如Si(^的硅氧化物或者诸如Si^的硅氮化物制成。此外，粘合层 810可以由光刻胶、诸如聚合物树脂的聚合物配混料、诸如藻酸盐的化学品以及诸如金的金 属制成。这些材料能够通过低温工艺而易于形成在聚合物的上部上。如果插入多个井中的 参比样品为对硅氧化物具有良好粘性的縮氨酸，那么优选地用诸如LTO的玻璃来涂覆物聚 合物层320和多个井330的表面。 图9为示出了根据本发明的另一实施方式的诊断设备的视图。 在图9示出的诊断设备900中，两种类型的光刻胶层910和920用作聚合物层。第
一光刻胶层PR1910形成在图像传感器310的上部上并固化。第二光刻胶层PR2920形成在
第一光刻胶层910的上部上。 由于与多个光电探测器311相对应的多个井330形成在第二光刻胶层920中，因 而井330的深度也根据第二光刻胶层920的厚度而确定。换言之，在旨在将大量参比样品 插入每个井330的情况下，第二光刻胶层920可形成为具有相对大的厚度。相反，在旨在将 少量参比样品插入每个井330的情况下，第二光刻胶层920可形成为具有相对小的厚度。
在第二光刻胶层920由其中对曝光部分进行蚀刻的正性光刻胶制成的情况下，通 过曝光和显影工艺对第二光刻胶层920上的未掩模的部分进行蚀刻，从而形成井330。接 着，第二光刻胶层920通过加热进行回流，从而形成平稳倾斜的井330。
与在图8中示出的诊断设备800类似，在图9中示出的诊断设备900中，粘合层 810可以进一步形成在多个井的上部上。此外，与图6和图7中示出的诊断设备600和700 类似，在图9中示出的诊断设备900中，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上 部上。 图10为示出了制造图9中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图。
参照图IO，诊断设备900能够由以下工艺制造。 通过涂覆第一光刻胶并使其固化而将第一光刻胶层910形成在图像传感器310的 上部上，其中在图像传感器310的上部上形成有多个光电探测器311。通过涂覆第二光刻胶 而将第二光刻胶层920形成在第一光刻胶层910的上部上。通过采用掩模，以与多个光电 探测器311相对应的图案在第二光刻胶层920上执行曝光和显影(S1010)。
与多个光电探测器311相对应的掩模930中的图案根据第二光刻胶层920对光的 性质而变化。在第二光刻胶层920由对待曝光部分蚀刻的正性光刻胶制成的情况下，该待 曝光部分未被掩模，而将其它部分掩模。在这种情况下，光电探测器311的至少之一放置在 该未掩模的部分之下。相反，在第二光刻胶层920由对非待曝光部分蚀刻的负性光刻胶制 成的情况下，待曝光部分被掩模，而其它部分不被掩模。在这种情况下，光电探测器311的 至少之一放置在该掩模的部分之下。 与多个光电探测器311相对应的掩模930中的图案根据与待形成的井330相对应 的光电探测器311的数量而变化。 在第二光刻胶层920由正性光刻胶制成的情况下，执行曝光和显影以便对第二 光刻胶层920的未掩模部分进行蚀刻，从而形成与多个光电探测器311相对应的多个井 330(S1020)。此时，第二光刻胶层920的光刻胶通过加热进行回流，从而形成平稳倾斜的井 330(S103Q)。
此外，可以在多个井330的上部上进一步形成粘合层810，以使得参比样品能够易于粘附在井330的内部中(S1040)。 图11为示出了根据本发明的又一实施方式的诊断设备的视图。 在图11中示出的诊断设备1100中，诸如环氧树脂的聚合物树脂1110用作聚合物
层。聚合物树脂1110具有易于由特定溶剂溶解的性质。例如，环氧树脂能够容易地由极性
溶剂溶解。 此外，由溶剂溶解的聚合物树脂1110具有聚合性质。因此，能够容易地形成平稳倾斜的井330。 与在图8中示出的诊断设备800类似，在图11中示出的诊断设备1100中，粘合层810可以进一步形成在多个井的上部上。此外，与图6和图7中示出的诊断设备600和700类似，在图11中示出的诊断设备1100中，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上部上。 图12为示出了制造图11中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图。
参照图12，诊断设备1200能够由以下工艺制造。 涂覆聚合物树脂1110并使其固化在图像传感器310的上部上，其中在图像传感器310的上部上形成有多个光电探测器311 (S1210)。将溶解聚合物树脂1110的溶剂1210喷射在与多个光电探测器311相对应的聚合物树脂1110表面的多个位置处(S1220)。例如，在聚合物树脂1110为环氧树脂的情况下，可以使用极性溶剂。在这种情况下，溶剂1210能够通过喷嘴以喷墨方式一滴一滴地喷射在聚合物树脂1110的表面上。
聚合物树脂1110与喷射的溶剂1210相接触的部分由溶剂溶解，由于所溶解的聚合物树脂的聚合性质而形成平稳倾斜的井330(S1230)。此外，可以在多个井330的上部上进一步形成粘合层810，以使得参比样品能够易于粘附在井330的内部中(S1240)。
图13为示出了根据本发明的再一实施方式的诊断设备的视图。
图13中示出的诊断设备1300包括图像传感器310，其中形成有多个光电探测器311 ;玻璃箔1310，其形成在图像传感器310的上部上；以及多个井330，其形成在与多个光电探测器311相对应的玻璃箔1310上，其中，每个井内部均是空的。玻璃箔1310为柔性玻璃板，其具有约为10 ii m至200 ii m的厚度并具有易于粘附至图像传感器310等的性质。此外，玻璃箔1310具有易于由氢氟酸溶液蚀刻的性质。 与在图8中示出的诊断设备800类似，在图13中示出的诊断设备1300中，粘合层810可以进一步形成在多个井的上部上，以使得参比样品能够易于粘附至井330的内部。粘合层810可以由硅氮化物、聚合物配混料、化学品、金属等制成。此外，与图6和图7中示出的诊断设备600和700类似，在图13中示出的诊断设备1300中，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上部上。 图14为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的实施方式的视图。
参照图14，诊断设备1300能够由以下工艺制造。 首先，将厚度约为10 ii m至100 ii m的玻璃箔1310粘附至其中形成有多个光电探测器311的图像传感器310的上部上(S1401)。玻璃箔1310可以直接粘附在图像传感器310的上部上。可选地，当在图像传感器310的上部上形成诸如光刻胶的聚合物层之后，可以将玻璃箔1310粘附在聚合物层的上部上。为了增加玻璃箔1310和图像传感器之间或者玻璃箔1310和聚合物层之间的粘附力，可以在约为5(TC至15(TC的温度下执行热处理。优 选地，在任何方法中，在粘附玻璃箔1310时不引入空气。 接着，将光刻胶1410涂覆在玻璃箔1310的上部上并将其在与多个光电探测器 311相对应的图案中掩模，并且通过曝光和显影工艺在该图案中对光刻胶1410进行蚀刻 (S1420)。 接着，光刻胶1410的经蚀刻的部分用氢氟酸溶液进行蚀刻，以便形成与多个光电 探测器311相对应的多个井330 (S1430)。接着，除去光刻胶1410，从而，得到所期望的诊断 设备1300。 如果需要的话，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在绝缘层610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化学品、金属等制 成的粘合层810可以进一步形成在多个井330的上部上，以使得参比样品能够易于粘附至 井330的内部(S1440)。 图15为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的另一实施方式的视图。
参照图15，诊断设备1500能够由以下工艺制造。 首先，将厚度约为10iim至100iim的玻璃箔1310粘附至其中形成有多个光电探 测器311的图像传感器310的上部上(S1510)。粘附玻璃箔1310的方法与参照图14描述 的方法相同，因此，省略对其的详细描述。 接着，将聚合物树脂1510涂覆在玻璃箔1310的上部上，并且将溶解聚合物树脂 1510的溶剂1520喷射在与多个光电探测器311相对应的聚合物树脂1510表面的多个位置 处(S1520)。溶剂1520可以通过喷嘴一滴一滴地喷射在聚合物树脂1510的表面上。聚合 物树脂1510与喷射的溶剂1210相接触的部分由溶剂溶解，从而，将聚合物树脂1510的对 应部分蚀刻。 接着，聚合物树脂1510的经蚀刻的部分用氢氟酸溶液进行蚀刻，以便形成与多个 光电探测器311相对应的多个井330。接着，除去光刻胶1510，从而，得到所期望的诊断设 备1300。 如果需要的话，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在绝缘层610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化学品、金属等制 成的粘合层810可以进一步形成在多个井330的上部上，以使得参比样品能够易于粘附至 井330的内部。 图16为示出了制造图13中示出的诊断设备的方法的又一实施方式的视图。
参照图16，诊断设备1300能够由以下工艺制造。 首先，将厚度约为10 ii m至100 ii m的玻璃箔1310粘附至其中形成有多个光电探 测器311的图像传感器310的上部上(S1610)。粘附玻璃箔1310的方法与参照图14描述 的方法相同，因此，省略对其的详细描述。 接着，用激光器1610对待形成井330的玻璃箔1310的上部进行照射。该激光器 可以是C02激光器或者准分子激光器。对玻璃箔1310的用激光器照射过的部分进行蒸发， 从而形成井。每个井330的深度和尺寸根据激光器的照射时间和激光束的宽度来确定。
如果需要的话，绝缘层610可以进一步形成在图像传感器310的上部上，而玻璃箔 1310可以粘附在绝缘层610的上部上。此外，由硅氮化物、聚合物配混料、化学品、金属等制成的粘合层810可以进一步形成在多个井330的上部上，以使得参比样品能够易于粘附至井330的内部。 尽管结合本发明的示例性实施方案对本发明进行了详细地说明和描述，但本领域技术人员可以理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种形式上和细节上的变化。
工业应用性 在根据本发明的诊断设备中，能够使在其中发生生化反应的多个井与在其中检测生化反应的程度的光电探测器之间的间隔最小，因而可能在发光或荧光过程中减少光损耗。 此外，在根据本发明的诊断设备中，不需要由通常生物芯片所需的诸如单独的CCD照相机的额外设备。 此外，在根据本发明的诊断设备中，由于能够通过采用聚合物或玻璃箔制造其中发生生化反应的多个井，因而可能简化制造工艺并减少诊断设备的生产成本。
权利要求
一种诊断设备，包括图像传感器，其中形成有多个光电探测器；聚合物层，由聚合物材料制成并形成在所述图像传感器的上部上；以及多个井，形成在所述聚合物层上，并与所述多个光电探测器相对应，其中，每个井的内部均是空的，并且所述聚合物层由光刻胶或聚合物树脂制成。
2. 如权利要求1所述的诊断设备，其中，在所述多个井中插入有具有与目标样品进行 生化反应的参比样品。
3. 如权利要求1所述的诊断设备，其中，至少一个光电探测器被放置在每个井之下。
4. 如权利要求1所述的诊断设备，进一步包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述图像传 感器的上部上，其中，所述聚合物层形成在所述绝缘层的上部上。
5. 如权利要求1所述的诊断设备，进一步包括粘合层，所述粘合层形成在所述多个井 的上部上。
6. —种诊断设备，包括 图像传感器，其中形成有多个光电探测器； 第一光刻胶层，其形成在所述图像传感器的上部上； 第二光刻胶层，其形成在所述第一光刻胶层的上部上；以及多个井，形成在所述第二光刻胶层上，并与所述多个光电探测器相对应，其中，每个井 的内部均是空的。
7. 如权利要求6所述的诊断设备，进一步包括粘合层，所述粘合层形成在所述多个井 的上部上。
8. 如权利要求6所述的诊断设备，进一步包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述图像传 感器的上部上，其中，所述第一光刻胶层形成在所述绝缘层的上部上。
9. 一种诊断设备，包括 图像传感器，其中形成有多个光电探测器； 玻璃箔，其形成在所述图像传感器的上部上；以及多个井，形成在所述玻璃箔上，并与所述多个光电探测器相对应，其中，每个井的内部 均是空的。
10. 如权利要求9所述的诊断设备，进一步包括粘合层，所述粘合层形成在所述多个井 的上部上。
11. 如权利要求9所述的诊断设备，进一步包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述图像传 感器的上部上，其中，所述玻璃箔形成在所述绝缘层的上部上。
12. —种制造诊断设备的方法，包括以下步骤在图像传感器的上部上形成第一光刻胶层，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；在所述第一光刻胶层的上部上形成第二光刻胶层；以与所述多个光电探测器相对应的图案对所述第二光刻胶层的上部进行掩模；以及 通过曝光和显影工艺，在所述第二光刻胶层上形成与所述多个光电探测器相对应的多 个井。
13. 如权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤在形成所述多个井之后，通过加热对所述第二光刻胶层进行回流。
14. 如权利要求12所述的方法，其中，在所述图像传感器的上部上进一步形成绝缘层；以及将所述第一光刻胶层形成在所述绝缘层的上部上。
15. 如权利要求12所述的方法，其中，在所述多个井的上部上进一步形成粘合层。
16. —种制造诊断设备的方法，包括以下步骤在图像传感器的上部上涂覆聚合物树脂，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；以及通过将溶解所述聚合物树脂的溶剂喷射在所述聚合物树脂的表面的、与所述多个光电探测器相对应的多个位置处而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，所述溶剂通过喷嘴一滴一滴地喷射在所述聚合物树脂的所述表面上。
18. 如权利要求16所述的方法，其中，在所述图像传感器的上部上进一步形成绝缘层，并且将所述聚合物树脂形成在所述绝缘层的上部上。
19. 如权利要求16所述的方法，其中，在所述多个井的上部上进一步形成粘合层。
20. —种制造诊断设备的方法，包括将玻璃箔粘附在图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；用光刻胶涂覆所述玻璃箔的上部，并且以与所述多个光电探测器相对应的图案对所述玻璃箔进行掩模；以所述图案通过曝光和显影工艺对所述光刻胶进行蚀刻；以及通过用氢氟酸溶液对所蚀刻的部分进行蚀刻而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。
21. 如权利要求20所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成绝缘层；以及将所述玻璃箔粘附在所述绝缘层的上部上。
22. 如权利要求20所述的方法，其中，在所述多个井的上部上进一步形成粘合层。
23. 如权利要求20所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成聚合物层；以及将所述玻璃箔粘附在所述聚合物层的上部上。
24. —种制造诊断设备的方法，包括以下步骤将玻璃箔粘附在图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；将聚合物树脂涂覆在所述玻璃箔的上部上；通过将溶解所述聚合物树脂的溶剂喷射在所述聚合物树脂的表面的、与所述多个光电探测器相对应的多个位置处而对所述聚合物树脂的一部分进行蚀刻；以及通过用氢氟酸溶液对所蚀刻的部分进行蚀刻而形成与所述多个光电探测器相对应的多个井。
25. 如权利要求24所述的方法，其中，所述溶剂通过喷嘴一滴一滴地喷射在所述聚合物树脂的所述表面上。
26. 如权利要求24所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成绝缘层；以及将所述玻璃箔粘附在所述绝缘层的上部上。
27. 如权利要求24所述的方法，其中，在所述多个井的上部上进一步形成粘合层。
28. 如权利要求24所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成聚合物层；以及将所述玻璃箔粘附在所述聚合物层的上部上。
29. —种制造诊断设备的方法，包括以下步骤将玻璃箔粘附在图像传感器的上部上，在所述图像传感器中形成有多个光电探测器；以及通过采用激光器而在与所述多个光电探测器相对应的所述玻璃箔的多个位置处形成多个井。
30. 如权利要求29所述的方法，其中，所述激光器为C02激光器或准分子激光器。
31. 如权利要求29所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成绝缘层；以及将所述玻璃箔粘附在所述绝缘层的上部上。
32. 如权利要求29所述的方法，其中，在所述多个井的上部上进一步形成粘合层。
33. 如权利要求29所述的方法，其中，将所述玻璃箔粘附在形成有所述多个光电探测器的所述图像传感器的上部上的步骤为以下步骤在所述图像传感器的上部上进一步形成聚合物层；以及将所述玻璃箔粘附在所述聚合物层的上部上。
全文摘要
提供了一种诊断设备及其制造方法，在该诊断设备中，在参比样品和目标样品之间发生生化反应并且能够检测该生化反应的结果。该诊断设备，包括图像传感器，其中形成有多个光电探测器；聚合物层，由聚合物材料制成并形成在图像传感器的上部上；以及多个井，形成在聚合物层上，并与多个光电探测器相对应，其中，每个井的内部均是空的。
文档编号G01N21/00GK101720430SQ200880023153
公开日2010年6月2日 申请日期2008年7月15日 优先权日2007年7月18日
发明者李炳洙, 李道永 申请人:(株)赛丽康