具有有效表面的传感器的制作方法

背景技术：

1、生物或化学研究中的各种方案涉及在局部支撑表面上或预定义的反应室内进行大量受控反应。然后可观察或检测指定反应，并且随后的分析可有助于识别或揭示反应中所涉及的物质的性质。例如，在一些多重测定中，具有可识别标签(例如，荧光标签)的未知分析物可以在受控条件下暴露于数千种已知探针。可以将每种已知探针放入微孔板的对应孔中。观察孔内的已知探针与未知分析物之间发生的任何化学反应可以有助于鉴定或揭示分析物的性质。此类方案的其他示例包括已知的dna测序过程，诸如边合成边测序(sbs)或循环阵列测序。

2、在一些现有的荧光检测方案中，光学系统用于将激发光引导到荧光标记的分析物上，并且还用于检测可从分析物发射的荧光信号。然而，此类光学系统可能相对昂贵并且涉及相对较大的台面占有面积。例如，此类光学系统可包括透镜、滤光器和光源的布置。在其它现有的检测系统中，受控反应发生在局部支撑表面上或流通池的预定义的反应室内，流通池不需要大的光学组件来检测荧光发射。此类系统的流通池可以设计为一次性消耗品。

3、在至少一些现有的检测系统中，试剂在封盖和传感器的有效表面之间流过流通池的流动通道。用于特定方案的试剂的体积可至少部分地取决于封盖与传感器的有效表面之间的距离(称为间隙高度)。

技术实现思路

1、因此，可能有益的是，流通池是小型且廉价的设备。在相对小的流通池中，可能有益和有利的是利用光检测设备的尽可能多的传感器有效区域和/或提供尽可能大的传感器有效区域。此外，可能有益和有利的是使封盖与传感器的有效表面之间的间隙高度尽可能小以减少在特定方案(诸如sbs)期间使用的试剂的体积。可克服现有方法的缺点，并且通过本文所提供的示例提供额外益处及优点。

2、在一个方面中，提供一种装置，例如传感器装置。该装置包括：基板，该基板具有基板接合焊盘；传感器，该传感器位于基板上，该传感器包括有效表面和传感器接合焊盘；模制层，该模制层位于该基板上并且覆盖传感器的侧面，模制层具有下部部分和上部部分，该下部部分具有相对于基板的顶表面的第一模制高度，该上部部分具有相对于基板的顶表面的第二模制高度，该第一模制高度和该第二模制高度均大于有效表面的高度，第二模制高度大于第一模制高度；和封盖层，该封盖层位于模制层的下部部分的至少一些上和有效表面上；其中封盖层和模制层共同在传感器的有效表面上形成空间，该空间限定流动通道。

3、在一些示例中，该装置还包括将传感器接合焊盘连接到基板接合焊盘的焊线。

4、在一些示例中，模制层的上部部分覆盖焊线。

5、在一些示例中，上部部分的第二模制高度大于封盖层的顶表面相对于基板的顶表面的高度。

6、在一些示例中，该装置还包括位于传感器的有效表面上的钝化层。

7、在一些示例中，钝化层包括反应凹槽。

8、在一些示例中，该装置还包括位于钝化层上的功能化涂层。

9、在一些示例中，流动通道包围传感器的有效表面的基本上全部。

10、在一些示例中，流动通道包围传感器的整个有效表面和传感器的非有效表面的至少一部分。

11、在一些示例中，下部部分是平坦的。

12、在一些示例中，上部部分是平坦的。

13、在一些示例中，封盖层包括入口端口和出口端口。

14、在一些示例中，模制层的表面在流动通道内在入口端口与传感器的有效表面之间。

15、在一些示例中，基板包括一个或多个介电层，一个或多个介电层中的每个介电层在其中包括一个或多个导电路径。

16、在一些示例中，传感器包括互补金属氧化物半导体(cmos)检测设备。

17、在一些示例中，装置是盒的一部分，用于执行生物分析、化学分析或两者。

18、根据另一个方面，提供了一种方法。该方法包括：将传感器放置在基板上，该传感器包括有效表面和传感器接合焊盘，其中该基板包括基板接合焊盘；在基板上形成覆盖传感器的侧面的模制层，该模制层具有下部部分和上部部分，该下部部分具有相对于基板的顶表面的第一模制高度，该上部部分具有相对于基板的顶表面的第二模制高度，该第一模制高度和该第二模制高度均大于有效表面的高度，第二模制高度大于第一模制高度；以及将封盖层放置在模制层的下部部分的至少一些上和传感器表面上，以在传感器的有效表面上形成空间，其中该空间限定流动通道。

19、在一些示例中，该方法还包括将传感器接合焊盘引线接合到基板接合焊盘。

20、在一些示例中，该方法还包括用模制层的上部部分覆盖焊线。

21、在一些示例中，该方法还包括在封盖层中形成入口端口和出口端口。

22、在一些示例中，该方法还包括在传感器表面上形成钝化层。

23、在一些示例中，该方法还包括在钝化层中形成反应凹槽。

24、在一些示例中，该方法还包括在钝化层上形成功能化涂层。

25、根据另一方面，提供了一种使用流通池的方法。该方法包括：将流通池连接到设备，该流通池包括：基板，该基板具有基板接合焊盘；传感器，该传感器位于基板上，该传感器包括有效表面和传感器接合焊盘；模制层，该模制层位于基板上并且覆盖传感器的侧面，模制层具有下部部分和上部部分，该下部部分具有相对于基板的顶表面的第一模制高度，该上部部分具有相对于基板的顶表面的第二模制高度，该第一模制高度和该第二模制高度均大于有效表面的高度，第二模制高度大于第一模制高度；和封盖层，该封盖层位于模制层的下部部分的至少一些上和有效表面上，其中封盖层和模制层共同在传感器的有效表面上形成空间，该空间限定流动通道；利用有效表面在流通池中执行指定反应，该利用包括：经由流动通道将至少一种反应组分递送到有效表面；以及将指定反应的结果发送到该设备。

26、根据另一方面，提供了一种使用流通池的方法。该方法包括：经由流通池的流动通道将至少一种反应组分递送到流通池的有效表面，该流通池包括：基板，该基板具有基板接合焊盘；传感器，该传感器位于基板上，该传感器包括有效表面和传感器接合焊盘；模制层，该模制层位于该基板上并且覆盖传感器的侧面，模制层具有下部部分和上部部分，该下部部分具有相对于基板的顶表面的第一模制高度，该上部部分具有相对于基板的顶表面的第二模制高度，该第一模制高度和该第二模制高度均大于有效表面的高度，第二模制高度大于第一模制高度；和封盖层，该封盖层位于模制层的下部部分的至少一些上和有效表面上，其中封盖层和模制层共同在传感器的有效表面上形成空间，该空间限定流动通道；以及使用有效表面检测指定反应。

27、应当理解，前述方面和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。

28、通过结合附图对本公开的各个方面进行以下详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见。

技术特征：

1.一种装置，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括将所述传感器接合焊盘连接到所述基板接合焊盘的焊线。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述模制层的所述上部部分覆盖所述焊线。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述上部部分的所述第二模制高度大于所述封盖层的顶表面相对于所述基板的所述顶表面的高度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，所述装置还包括位于所述传感器的所述有效表面上的钝化层。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述钝化层包括反应凹槽。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的装置，所述装置还包括位于所述钝化层上的功能化涂层。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述流动通道包围所述传感器的所述有效表面的基本上全部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述流动通道包围所述传感器的整个有效表面和所述传感器的非有效表面的至少一部分。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中所述下部部分是平坦的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中所述上部部分是平坦的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述封盖层包括入口端口和出口端口。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述模制层的表面在所述流动通道内在所述入口端口和所述传感器的所述有效表面之间。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中所述基板包括一个或多个介电层，所述一个或多个介电层中的每个介电层在其中包括一个或多个导电路径。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中所述传感器包括互补金属氧化物半导体(cmos)检测设备。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述装置是盒的一部分，用于执行生物分析、化学分析或两者。

17.一种方法，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括将所述传感器接合焊盘引线接合到所述基板接合焊盘。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括用所述模制层的所述上部部分覆盖所述焊线。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述封盖层中形成入口端口和出口端口。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述传感器表面上形成钝化层。

22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括在所述钝化层中形成反应凹槽。

23.根据权利要求21至22中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述钝化层上形成功能化涂层。

24.一种使用流通池的方法，所述方法包括：

25.一种使用流通池的方法，所述方法包括：

技术总结
本文中的示例包括一种装置，该装置具有：基板；传感器，该传感器位于该基板上，该传感器包括有效表面和传感器接合焊盘；模制层，该模制层位于基板上并且覆盖传感器的侧面，该模制层具有下部部分和上部部分，该下部部分具有相对于基板的顶表面的第一模制高度，该上部部分具有相对于基板的顶表面的第二模制高度，该第一模制高度和该第二模制高度均大于有效表面的高度，第二模制高度大于第一模制高度；和封盖层，该封盖层位于模制层的下部部分的至少一些上和有效表面上。封盖层和模制层在传感器的有效表面上形成空间，该空间限定流动通道。

技术研发人员：R·比利亚,A·伊马迪,H·德兰
受保护的技术使用者：因美纳有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7