一种基因检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基因检测装置，本发明专利技术利用基因配对层上方设置金属盖层，可以保证密封性，且利用与第一绝缘层相同材质的第二绝缘层作为支撑层，保护该金属盖层。金属盖层的标准电位被特殊的设计，可以保护基因配对层和电极层，且金属盖层可以很灵活的与外部连接端子电连接，使得其与电极层的电位相同。

【技术实现步骤摘要】
一种基因检测装置
本专利技术涉及智能芯片领域，特别是基因检测芯片封装领域，具体涉及一种基因检测装置。
技术介绍
近年来，利用DNA等遗传信息的生物技术作为一大产业迅速发展起来，有关疾病的诊断，治疗等新技术的开发非常盛行，但是DNA所具有的信息量非常多，在进行具体检查时需要同时使用多种DNA，开发出了多种能够简单且迅速地检测出目标DNA的基因检测芯片。上述基因检测芯片需要反复使用或长时间运输，且需要在水氧富裕的环境中使用较长时间，对于检测电极以及基因配对靶的可靠性不利的，水氧的存在可以对电极造成腐蚀，且会使得基因配对靶损毁。
技术实现思路
基于解决上述问题，本专利技术提供了一种基因检测装置的制造方法，其包括以下步骤：(1)在基板上形成电极层，所述电极层的材质为第一金属；(2)在所述电极层上覆盖第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个凹槽，所述多个凹槽的底部露出所述电极层；(3)在所述多个凹槽内依次形成缓冲导电层、基因配对层和牺牲层，所述牺牲层的顶面与所述第一绝缘层的顶面齐平；(4)在所述第一绝缘层和所述牺牲层上形成图案化的金属盖层，所述金属盖层完全覆盖所述多个凹槽，且所述金属盖层包括第二金属；(5)在所述金属盖层上覆盖第二绝缘层，在所述第二绝缘层中形成多个第一贯通孔，所述多个第一贯通孔同时贯穿所述金属盖层且露出所述牺牲层；(6)移除所述牺牲层，以使得所述基因配对层露出；(7)形成贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述金属盖层的多个导电柱，所述导电柱电连接所述金属盖层。其中，在步骤(5)和步骤(6)之间还包括：通过所述多个第一贯通孔湿法蚀刻所述金属盖层，以使得所述金属盖层中形成对应于所述多个第一贯通孔的多个第二贯通孔，其中，所述多个凹槽的口径大于所述多个第二贯通孔的孔径，所述多个第二贯通孔的孔径大于所述第一贯通孔的孔径。其中，所述金属盖层包括叉指状的两个部分，每个部分包括沿着第一方向延伸的连接部和沿着第二方向延伸的多个指状部，所述第一方向和第二方向垂直，所述多个指状部与所述连接部连接。其中，所述多个第二贯通孔形成于所述多个指状部，所述导电柱贯穿所述连接部。其中，所述第二金属的标准电位低于所述第一金属的标准电位，其中，所述第一金属为Pt或Au，第二金属为Cu或Al。本专利技术还提供了一种基因检测装置，其根据上述的制造方法形成，其包括：基板；电极层，形成于所述基板上，且所述电极层的材质为第一金属；第一绝缘层，覆盖于在所述电极层上，所述第一绝缘层具有多个凹槽，所述多个凹槽的底部露出所述电极层；缓冲导电层，形成于所述多个凹槽内的电极层上；基因配对层，形成于所述缓冲导电层上；图案化的金属盖层，形成在所述第一绝缘层上，所述金属盖层包括对应于所述多个凹槽的多个第二贯通孔，且所述金属盖层包括第二金属；第二绝缘层，覆盖在所述金属盖层上，在所述第二绝缘层中形成有对应于多个第二贯通孔的多个第一贯通孔，所述多个第一贯通孔、多个第二贯通孔与多个凹槽连通设置；多个导电柱，贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述金属盖层的，且所述导电柱电连接所述金属盖层。其中，所述多个凹槽的口径大于所述多个第二贯通孔的孔径，所述多个第二贯通孔的孔径大于所述第一贯通孔的孔径。其中，所述金属盖层包括叉指状的两个部分，每个部分包括沿着第一方向延伸的连接部和沿着第二方向延伸的多个指状部，所述第一方向和第二方向垂直，所述多个指状部与所述连接部连接。其中，所述多个第二贯通孔形成于所述多个指状部，所述导电柱贯穿所述连接部。其中，所述第二金属的标准电位低于所述第一金属的标准电位，其中，所述第一金属为Pt或Au，第二金属为Cu或Al。本专利技术的优点如下：本专利技术利用基因配对层上方设置金属盖层，可以保证密封性，且利用与第一绝缘层相同材质的第二绝缘层作为支撑层，保护该金属盖层。金属盖层的标准电位被特殊的设计，可以保护基因配对层和电极层，且金属盖层可以很灵活的与外部连接端子电连接，使得其与电极层的电位相同。附图说明图1为本专利技术的基因检测装置的剖视图；图2为本专利技术的金属盖层的俯视图；图3-9为本专利技术的基因检测装置的制造方法过程图。具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。本专利技术的实施例参见图1，本专利技术的基因检测装置首先包括基板10，其中基板10可以是玻璃基板，石英基板，硅基板，SOI基板，聚对苯二甲酸乙二醇酯基板，聚苯乙烯基板，聚甲基丙烯酸甲酯基板等聚合物基板，这些可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上，其中玻璃基板，石英基板，硅基板和SOI衬底，硅衬底是特别优选。电极层11形成于基板10上，电极层11为图案化结构，其可以具有多个互连的基岛结构。作为上述电极层的金属材料，例如，作为金、铂等金属单体及其合金，优选的可以是金、金合金等的金和金合金是化学惰性元素，不被电解质溶液腐蚀，金可以与硫醇基(-SH基)形成共价键。在所述电极层11上覆盖有第一绝缘层12，所述第一绝缘层12具有多个凹槽13，所述多个凹槽13的底部露出所述电极层11。第一绝缘层12可以是氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，其厚度可以是100微米以上。多个凹槽13对应于电极层11的基岛结构，其俯视结构可以是圆形或方形的阵列结构。为了在电极层11上形成基因配对层13，在基因配对层13和电极层11之间还特别的设置有缓冲导电层14，该缓冲导电层14具有更好的附着力，且所述缓冲导电层14可以是钛、钽等材料。在所述缓冲导电层14上设置有基因配对层13，该基因配对层13可以包括基因配对靶或基因探针等结构。该基因配对靶13具有层状结构，其形状与缓冲导电层14的结构一致。与现有技术不同，本专利技术特别设计了盖层结构，其包括图案化的金属盖层17。该金属盖层17为活性金属材料且形成在所述第一绝缘层12上，所述金属盖层17包括对应于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基因检测装置的制造方法，其包括以下步骤：/n(1)在基板上形成电极层，所述电极层的材质为第一金属；/n(2)在所述电极层上覆盖第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个凹槽，所述多个凹槽的底部露出所述电极层；/n(3)在所述多个凹槽内依次形成缓冲导电层、基因配对层和牺牲层，所述牺牲层的顶面与所述第一绝缘层的顶面齐平；/n(4)在所述第一绝缘层和所述牺牲层上形成图案化的金属盖层，所述金属盖层完全覆盖所述多个凹槽，且所述金属盖层包括第二金属；/n(5)在所述金属盖层上覆盖第二绝缘层，在所述第二绝缘层中形成多个第一贯通孔，所述多个第一贯通孔同时贯穿所述金属盖层且露出所述牺牲层；/n(6)移除所述牺牲层，以使得所述基因配对层露出；/n(7)形成贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述金属盖层的多个导电柱，所述导电柱电连接所述金属盖层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基因检测装置的制造方法，其包括以下步骤：
(1)在基板上形成电极层，所述电极层的材质为第一金属；
(2)在所述电极层上覆盖第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个凹槽，所述多个凹槽的底部露出所述电极层；
(3)在所述多个凹槽内依次形成缓冲导电层、基因配对层和牺牲层，所述牺牲层的顶面与所述第一绝缘层的顶面齐平；
(4)在所述第一绝缘层和所述牺牲层上形成图案化的金属盖层，所述金属盖层完全覆盖所述多个凹槽，且所述金属盖层包括第二金属；
(5)在所述金属盖层上覆盖第二绝缘层，在所述第二绝缘层中形成多个第一贯通孔，所述多个第一贯通孔同时贯穿所述金属盖层且露出所述牺牲层；
(6)移除所述牺牲层，以使得所述基因配对层露出；
(7)形成贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述金属盖层的多个导电柱，所述导电柱电连接所述金属盖层。


2.根据权利要求1所述的基因检测装置的制造方法，其特征在于：在步骤(5)和步骤(6)之间还包括：通过所述多个第一贯通孔湿法蚀刻所述金属盖层，以使得所述金属盖层中形成对应于所述多个第一贯通孔的多个第二贯通孔，其中，所述多个凹槽的口径大于所述多个第二贯通孔的孔径，所述多个第二贯通孔的孔径大于所述第一贯通孔的孔径。


3.根据权利要求1所述的基因检测装置的制造方法，其特征在于：所述金属盖层包括叉指状的两个部分，每个部分包括沿着第一方向延伸的连接部和沿着第二方向延伸的多个指状部，所述第一方向和第二方向垂直，所述多个指状部与所述连接部连接。


4.根据权利要求3所述的基因检测装置的制造方法，其特征在于：所述多个第二贯通孔形成于所述多个指状部，所述导电柱贯穿所述连接部。


5.根据权利要求1所述的基因检测装置的制造方法，其特征在于：所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯红伟，
申请(专利权)人：山东砚鼎电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37