CN102110704B - 图像传感器、制造图像传感器的方法以及传感器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像传感器、制造图像传感器的方法以及传感器装置。该图像传感器包括：光电转换部，包括光接收元件；以及井区，由整体地形成在光电转换部上的壁结构限定，其中，井区被定位成与光电转换部的光接收元件相对应。
Description
相关申请的参考
本申请要求于2009年12月28日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2009-298487的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本申请涉及使用固态图像拾取元件的图像传感器、制造该图像传感器的方法以及其上安装有该图像传感器的传感器设备。更具体地，本申请涉及用于执行凝胶状或液体状样本的测量的图像传感器的结构、制造该图像传感器的方法以及其上安装有该图像传感器的传感器设备。
背景技术
近年来，对化学传感器或生物传感器的需求增大，这些传感器以二维图像的形式显示关于液体溶液的pH测量的结果、关于DNA或蛋白质的分析结果。例如，利用表面电位测量方法(SPV方法)的光寻址电位式传感器(LAPS)是已知的这样的化学传感器，表面电位测量方法用于从由聚集光点引起的光激电流中读取半导体元件的表面电位。例如，在日本专利公开第2002-131276号和第2008-241335号(下文中，称作专利文献1和2)中描述了LAPS。
另一方面，尽管在例如专利文献1和2中描述的现有化学传感器均可以以二维图的形式来获取检测图像，但由于使光入射至基板表面，因此透明基板和透明电极都是必需的。另外，这些化学传感器均包括一个光源和一个元件。因此，即使当光源制成为光点状态时，所生成的光激载流子在半导体元件的平面方向上扩散，使得成为观察对象的光激电流的范围增大。由此，引起了图像分辨率较低的问题。
至今，已经提出了一种使用诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的固态图像拾取元件作为检测部的化学传感器或生物传感器，以作为具有高检测灵敏度的设备，从这种传感器中可以获得其中包含较少噪声成分的信号，并且可以输出电荷信号作为二维数据。例如，在日本专利公开2004-301648、2009-165219、2006-162585(下文中，称作专利文献3至6)中描述了这种化学传感器或生物传感器。另外，还已知一种液体溶液成分传感器，其中，光源、电池和光接收部彼此一体地形成在半导体基板上。例如，在日本专利公开第Hei-18421号(下文中，称作专利文献7)中描述了该液体溶液成分传感器。
发明内容
然而，以上所述的现有技术涉及以下问题。即，在专利文献3和4中所描述的分析装置的情况下，当要求高分辨率时，需要特别提供一种用于执行井和检测器之间的对准的部件。结果，引起了难以将用于分析装置的制造设备小型化和简单化的问题。
另一方面，在专利文献5中描述的传感器的情况下，由于使样本直接接触导电薄膜、并且基于在样本中引起的化学反应而生成的电信号通过二极管而被检测，所以需要通过导电薄膜来捕获小电信号。为此，例如，当导电薄膜由金属制成时，则遇到表面粗糙度、氧化态等对检测灵敏度产生较大影响的问题，由此需要非常严格地执行导电薄膜的表面形状和形成处理的维护和管理。另外，在专利文献5中描述的传感器的情况下，CCD仅感测由样本生成的电信号，因此不能以二维图像的形式来输出最佳现象。
另外，专利文献6中所描述的图像传感器观察直接放置在图像传感器的保护膜上的作为移动对象的样本。因此，引起了图像传感器不适于具有低粘度的样本的测量、并且不能同时测量多种样本的问题。此外，通过将多个基板彼此粘结来制造在专利文献7中描述的传感器。然而，此时，引起了难以精确地执行多个基板的对准的问题。另外，专利文献7中所描述的传感器是为了分析样本的成分(诸如浓度)而制造的，因此与在专利文献5中描述的传感器的情况相类似，其不能以二维图像的形式来输出在样本中引起的光学现象。
为了解决上述问题而做出了本发明，因此期望提供一种图像传感器、制造该图像传感器的方法以及其上安装有该图像传感器的传感器设备，通过该图像传感器，可以将图像传感器的制造设备小型化和简单化，由此可以以低成本进行制造。
为了实现上述期望的目的，根据一个实施方式，提供了一种图像传感器，其包括：光电转换部，包括用于将入射光转换为电信号的多个光接收元件；绝缘层，由光透射材料制成，并形成为覆盖光电转换部；以及一个或多个井，形成在覆盖光电转换部的绝缘层的上方。在填充于一个或多个井内的样本中引起的光学现象通过光电转换部的多个光接收元件来检测。
在一个实施方式中，提供了一种图像传感器。该图像传感器包括：光电转换部，包括光接收元件；以及井区，通过一体地形成在光电转换部上的壁结构来限定，其中，井区定位在对应于光电转换部的光接收元件的位置。
在一个实施方式中，井区被构造为四边形形状和六边形形状的任一种。
在一个实施方式中，壁结构包括从由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd以及它们的合金组成的组中选择的材料。
在一个实施方式中，井区的侧面包括不透射光的侧面材料。
在一个实施方式中，井区被构造为容纳生物样本。
在一个实施方式中，光接收元件被构造为检测来自生物样本的光。
在一个实施方式中，井区覆盖有保护膜，该保护膜被构造为保护井区不与生物样本反应。
在一个实施方式中，光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
在一个实施方式中，绝缘层形成在光电转换部和井区之间。
在一个实施方式中，光反射层形成在壁结构上。
在一个实施方式中，光吸收层形成在壁结构上。
在一个实施方式中，井区和光接收元件的尺寸基本上相同。
在一个实施方式中，井区被构造为位于光接收元件之上。
在一个实施方式中，提供了一种图像传感器设备。该图像传感器设备包括图像传感器，该图像传感器包括光电转换部和井区，其中，光电转换部包括光接收元件，其中，井区由一体地形成在光电转换部上的壁结构来限定，并且其中，井区定位在对应于光电转换部的光接收元件的位置。
在一个实施方式中，提供了一种制造图像传感器的方法。该方法包括：形成包括光接收元件的光电转换部；以及形成由一体地形成在光电转换部上的壁结构来限定的井区，其中，井区对应于光电转换部的光接收元件而定位。
在一个实施方式中，将井区构造为四边形形状和六边形形状的任一种。
在一个实施方式中，壁结构包括从由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd及其合金组成的组中选择的材料。
在一个实施方式中，通过电铸来形成壁结构的金属材料。
在一个实施方式中，通过将由金属材料组成的硬掩模层和抗蚀剂层相结合来形成壁结构。
在一个实施方式中，将光接收元件构造为检测来自生物样本的光。
在一个实施方式中，将井区构造为容纳生物样本。
在一个实施方式中，用保护膜来覆盖井区，该保护膜被构造为保护井区不与生物样本反应。
在一个实施方式中，光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
在一个实施方式中，在光电转换部和井区之间形成绝缘层。
在一个实施方式中，在壁结构上形成光反射层。
在一个实施方式中，在壁结构上形成光吸收层。
在一个实施方式中，井区和光接收元件的尺寸基本上相同。
在一个实施方式中，将井区构造为位于光接收元件之上。
在一个实施方式中，提供了一种制造图像传感器设备的方法。该方法包括：形成图像传感器的光电转换部，光电转换部包括光接收元件；以及形成图像传感器的井区，井区由整体地形成在光电转换部上的壁结构来限定，其中，井区对应于光电转换部的光接收元件而定位。
根据本申请，由于一个或多个光电转换部和一个或多个井彼此一体地形成，所以可以将用于图像传感器或传感器设备的制造设备小型化和简单化，并且还可以以低成本来制造图像传感器或传感器设备。
本文描述了另外的特征和优点，并且根据以下的详细描述和附图它们将是显而易见的。
附图说明
图1是示意性地示出了根据第一实施方式的图像传感器的结构的截面图；
图2A至图2C分别是以加工顺序示出了根据第二实施方式的制造图像传感器的方法的示图；
图3A至图3F分别是以加工顺序示出了通过利用电铸方法形成井的方法的截面图；
图4A至图4G分别是以加工顺序示出了通过使用包括硬掩模层的壁结构而在根据第二实施方式的变型的图像传感器中形成井的方法的截面图；以及
图5A至图5C分别是以加工顺序示出了根据第三实施方式的形成传感器设备的方法的截面图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细地描述本申请的实施方式。
1.第一实施方式(图像传感器的结构)
2.第二实施方式(制造方法：通过利用电铸方法形成井的方法)
3.第二实施方式的变型(制造方法：通过使用包括硬掩模层的壁结构来形成井的方法)
4.第三实施方式(传感器设备)
1.第一实施方式
图像传感器的结构
首先，将参考图1来描述根据第一实施方式的图像传感器。图1是示意性地示出了根据第一实施方式的图像传感器的结构的截面图。如图1所示，在第一实施方式的图像传感器1中，其中存储作为测量对象的凝胶状或液体状样本6的一个或多个井5介由绝缘层3而形成在光电转换部2上。
光电转换部2
光电转换部2检测在样本6中引起的光学现象，并以电信号的形式输出由此被检测的光学现象。在光电转换部2中以矩阵形式设置有多个光接收元件。这种光电转换部2可以由诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的固态图像拾取元件组成。
绝缘层3
绝缘层3使光电转换部2和构成井5的壁结构4彼此电绝缘，并且由对样本6和每个光接收元件中的光检测没有影响的材料制成。具体地，绝缘层3可以由具有高透光性(permeability)的无机材料(诸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNX)或具有高熔点和高透光性的聚合物材料(诸如聚酰亚胺)制成。
井5
井5是由壁结构4环绕的空间，并且例如，在光电转换部2中的光接收元件的每一个或多个像素设置。此外，在井5内测量作为测量对象的、在凝胶状或液体样本6中引起的光学现象。构成井5的壁结构4的高度、宽度和强度没有特别限制，因此只需要可以通过构成井5的壁结构4的高度、宽度和强度来存储预定量的样本6。
另外，例如，井5以平面视图来看可以具有四边形形状或六边形形状。当井5以平面视图来看具有四边形形状时，由于井5可以具有与光电转换部2的光接收元件的形状尺寸相同或者是光电转换部2的光接收元件的形状尺寸的整倍数的形状尺寸，因此提高了检测精度。特别地，当井5以平面示图来看具有六边形形状时，由于在井5内发射的光变得易于多重反射，所以光接收元件可以最大程度上获取在井5内引起的光发射现象。另外，在样本6包含珠子(bead)的情况下，当井5以平面视图来看具有六边形形状时，由于珠子变得易于进行紧密填充，因此提高了检测精度。
另外，优选地，壁结构4由金属材料制成，或者壁结构4的一部分具有金属层。应当注意的是，当壁结构4的一部分具有金属层时，构成其他部分的材料必须具有耐热性，以便经受安装过程。壁结构4由这样的材料制成，由此可以增强用于光接收元件的聚光效果和光接收元件的光接收效率。
另外，优选地，井5的至少侧面(壁结构4)由不透射光的材料制成。结果，可以减小噪声，由此可以以高分辨率来检测在样本6中引起的光学现象。另外，在第一实施方式的图像传感器1中，在壁结构4的表面上可以形成有保护膜。结果，例如，能够避免样本6和井5(壁结构4)之间的相互作用以及壁结构4的恶化和特性变化。
如上所述，由于在第一实施方式的图像传感器1中，光电转换元件2和井5彼此一体地形成，所以不再需要对准工作和对准部件。另外，由于井5可以类似于光电转换元件2的情况而在晶片加工中形成，因此可以将对准精度控制在几个微米内。结果，可以以高分辨率来执行分析。
此外，由于在第一实施方式的图像传感器1中，光接收元件的像素和井5还可以形成为使得彼此相对应，所以可以以高分辨率来实现分析。此外，由于可以在井5内执行细胞的培养等，所以还可以观察到样本6的特性的时间变化。
2.第二实施方式
制造图像传感器的方法的概述
接下来，将参考图2A至图2C来描述制造上述第一实施方式的图像传感器的方法作为第二实施方式。图2A至图2C分别是以加工顺序示出了根据第二实施方式的制造图像传感器的方法的示图。在第二实施方式中，首先，如图2A所示，在半导体晶片11上形成诸如CCD或CMOS的固态图像拾取元件作为光电转换元件2，并且在光电转换元件2上形成绝缘层3。制造光电转换元件2和绝缘层3的方法没有特别限制，因此它们可以分别使用已知方法。
接下来，如图2B所示，在绝缘层3上形成井5。尽管形成井5的方法没有特别限制，但是例如，当壁结构4由金属材料制成时，则可以将后文要描述的电铸方法等应用至形成井5的方法。此后，如图2C所示，通过利用已知方法将半导体晶片11切成图像传感器1。
利用电铸方法形成井5
接下来，通过示例性说明光电转换元件2为现有的CMOS的情况，来具体描述通过利用电铸方法(金属电镀方法)而在晶片水平形成井5的方法。通过利用电铸方法，可以形成厚的金属膜，其具有几微米到几十微米的厚度，对于金属膜，通过利用化学气相沉积(CVD)方法或物理气相沉积(PVD)方法来沉积膜需要花费很多时间，因此难以通过利用CVD方法或PVD方法来形成金属膜。为此，电铸方法通常被用于半导体装置的凸块(bump)的形成、微型机电系统(MEMS)设备的结构的形成等。
图3A至图3F分别是以加工顺序示出了通过利用电铸方法来形成井5的方法的截面图。在通过利用电铸方法形成井5的情况下，首先，如图3A所示，利用诸如溅射法或真空蒸发法的薄膜沉积方法，在其中形成多个CMOS21并且在多个CMOS21的表面上形成了绝缘层3的半导体晶片的预定位置中形成成为籽晶层(seedlayer)12的金属膜。对于籽晶层12来说其具有几十纳米的厚度就足够了。例如，籽晶层12可以由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd或它们的合金或者它们的层压膜制成。
接下来，如图3B所示，在完成籽晶层12的形成之后，通过利用旋涂方法等而将抗蚀剂液体溶液涂布至半导体晶片的表面，或者将膜抗蚀剂粘附至半导体晶片的表面，从而形成了厚抗蚀剂层13。此后，如图3C所示，执行曝光和显影，从而去除厚抗蚀剂层13，同时相应地保留成为井5的一部分厚抗蚀剂层13。
此外，如图3D所示，通过利用电铸方法(金属电镀方法)而从籽晶层12生长金属膜，从而形成壁结构4。此时，例如，Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd或它们的合金、或者Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt或Pd与具有耐蚀性的Zn、Cd或Pd的合金可以用作壁结构4的材料。另外，尽管可以适当地设置壁结构4的高度以对应于在井5内存储的样本6，但优选地，其被设置为等于或大于1μm。
接下来，如图3E所示，通过使用剥离溶液或诸如O2的干灰化来去除厚抗蚀剂层13，从而形成井5。此外，例如，当担心样本6与金属材料起反应时，如图3F所示，可以用保护膜7覆盖壁结构4和井5，以符合样本6的特性。保护膜包括具有高透光性的诸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNX)的无机材料，或具有高熔点和高透光性的诸如聚酰亚胺的聚合物材料。注意，仅在需要的时候才必须形成保护膜7。另外，当利用非电解方法来形成壁结构4时，籽晶层12也是不需要的。
如上所述，通过根据第二实施方式的制造图像传感器的方法，利用电铸方法形成了由金属材料制成的壁结构4。因此，很容易在井5内引起多重反射，从而可以以低成本来制造在聚光效率和光接收效率方面良好的图像传感器。另外，当利用电铸方法时，由于在完成壁结构4的形成之后很容易执行厚抗蚀剂层13的去除，所以不用担心由于残留的材料而导致透光率在井5的底部(光接收部)降低。另外，由于在图像传感器1中，光电转换部和井彼此形成为一体，所以不再需要对准部件，因此可以将用于图像传感器1的制造设备小型化和简单化。
3.第二实施方式的变型
制造图像传感器的方法的概述
接下来，将参考图4A至图4G描述通过使用包括硬掩模层的壁结构形成井5的方法作为第二实施方式的变型。尽管通过根据上述第二实施方式的制造图像传感器1的方法，利用电铸方法形成了由金属材料制成的壁结构4，但本发明不限于此。也就是说，还可以通过将由金属材料制成的硬掩模层和抗蚀剂层彼此相结合来形成壁结构4。
形成井的方法
图4A至图4G分别是以加工顺序示出了通过使用包括硬掩模层的壁结构来形成井5的方法的截面图。在第二实施方式的变型中，首先，如图4A所示，利用旋涂方法等将抗蚀剂液体溶液涂布至其中形成有多个CMOS21并且在多个CMOS21的表面上形成有绝缘层3的半导体晶片的表面，或者将膜抗蚀剂粘附至半导体晶片的表面，从而形成了厚抗蚀剂层13，优选地，将具有200℃以上的耐热性的材料(诸如聚酰亚胺树脂或PEEK)用作此时所使用的抗蚀剂材料。
接下来，如图4B所示，在厚抗蚀剂层13上形成由金属材料等制成的硬掩模16。此后，如图4C所示，在硬掩模16上形成抗蚀剂层17，并通过使用掩模18来执行用于形成井5的图案化。此外，如图4D所示，执行曝光和显影，从而去除成为壁结构4的一部分抗蚀剂层17。另外，如图4E所示，执行厚抗蚀剂层13的金属蚀刻和蚀刻灰化，从而形成井5。
当一部分壁结构4以这种方式由抗蚀剂层13组成时，从样本发射的光入射至井5的侧面(壁结构4)，在某些情况下在与该井相邻的井5中意外地被检测部检测到。为了避免这种误检测以提高检测精度，必须在井5的侧面(壁结构4)上设置用于反射检测光的反射层或用于吸收检测光的吸收层。
当在壁结构4上设置反射层9时，例如，如图4F所示，在壁结构4的表面上必须形成包括由Au、Ag、Pt、Al等制成的金属层的反射层9。另外，当在壁结构4上设置吸收层时，例如，如图4G所示，在必须将黑色树脂液体溶液(通过将抗蚀剂液体溶液与碳等混合所获得)涂布至壁结构4的表面之后，接着必须执行曝光，并且必须执行曝光后烘烤和显影，从而形成作为吸收层实例的黑色树脂层8。
通过根据第二实施方式的变型的制造图像传感器的方法，由于硬掩模层被设置在壁结构4的一部分中，所以在完成壁结构4的形成之后很容易执行厚抗蚀剂层13的去除，因此可以以低成本来制造在检测灵敏度和检测精度方面良好的图像传感器。注意，在第二实施方式的变型的制造图像传感器的方法中，除上述构造和效果以外的构造和效果与上述第二实施方式的构造和效果相同。
4.第三实施方式
传感器设备的结构
接下来，将参考图5A至图5C来描述根据第三实施方式的传感器设备。图5A至图5C分别是以加工顺序示出了形成根据第三实施方式的传感器设备的方法的截面图。如图5C所示，第三实施方式的传感器设备30是这样的结构，其中，安装有上述第一实施方式的图像传感器1的封装基板31与其他电子部件或组件33a、33b一起被安装至电路板32。
在传感器设备30中，在将样本6填充在设置于图像传感器1内的井5中之后，可以在封装基板31上放置盖34，并且封装的内侧还可以通过粘合剂、光固化剂、热压粘结剂等而密封。在这种情况下，盖34的材料没有特别限制，因此可以适当地选择和使用。
制造传感器设备30的方法
将参考图5A至图5C描述制造上述传感器设备30的方法。为了制造第三实施方式的传感器设备30，首先，将图5A所示的图像传感器1安装至封装基板31(参考图5B)。接下来，如图5C所示，将安装有图像传感器1的封装基板31与电子部件或组件33a和33b(诸如用于实时处理来自图像传感器1的检测数据的处理卡(FPGA：现场可编程门阵列))一起安装至包括诸如驱动电路的外围电路的电路板32。
操作
利用第三实施方式的传感器设备30，当样本6已被填充到设置在图像传感器1内的井5中时，则通过光电转换部2来检测在样本6中引起的光学现象，然后以二维图像的形式将其输出。此时，在第三实施方式的传感器设备30例如被用作化学传感器的等情况下，光可以从安装在外部的光源照射至填充在井5中的样本6。此外，在第三实施方式的传感器设备30例如被用于检查基因的情况下，则其还可以检测来自样本6本身的发光。
由于其中使光电转换部2和井5彼此一体地形成的图像传感器1被安装至第三实施方式的传感器设备30，所以不需要对准部件。结果，可以将用于传感器设备30的制造设备小型化和简单化，并且可以以低成本实现具有高分辨率的分析。另外，当使用壁结构4由金属材料制成的图像传感器1时，与现有传感器设备的情况相比较，由于井5内的多重反射效果，因此可以大大提高检测效率。
应当理解的是，本文中所描述的优选实施方式的各种改变和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。在不背离其精神和范围并且不减少其预期优点的情况下，可以进行这些改变和修改。因此，这些改变和修改包括在所附权利要求内。
Claims (48)
1.一种图像传感器，包括：
光电转换部，包括光接收元件；以及
井区，由一体地形成在所述光电转换部上的壁结构所限定，其中，所述井区定位在对应于所述光电转换部的所述光接收元件的位置，并且
其中，所述井区的侧面包括不透射光的侧面材料，并且
所述井区被构造为容纳生物样本。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述井区被构造为四边形形状和六边形形状中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述壁结构包括选自由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd及其合金组成的组中的材料。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光接收元件被构造为检测来自所述生物样本的光。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述井区被覆盖有保护膜，所述保护膜被构造为保护所述井区，使其不与所述生物样本起反应。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括形成在所述光电转换部和所述井区之间的绝缘层。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括形成在所述壁结构上的光反射层。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括形成在所述壁结构上的光吸收层。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述井区和所述光接收元件的尺寸相同。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述井区被构造为位于所述光接收元件之上。
12.一种图像传感器设备，包括图像传感器，该图像传感器包含光电转换部和井区，其中，所述光电转换部包括光接收元件，其中，所述井区由一体地形成在所述光电转换部上的壁结构来限定，其中，所述井区定位在对应于所述光电转换部的所述光接收元件的位置，并且其中，所述井区的侧面包括不透射光的侧面材料，并且所述井区被构造为容纳生物样本。
13.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述井区被构造为四边形形状和六边形形状中的任意一种。
14.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述壁结构包括选自由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd及其合金组成的组中的材料。
15.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述光接收元件被构造为检测来自所述生物样本的光。
16.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述井区被覆盖有保护膜，所述保护膜被构造为保护所述井区，使其不与所述生物样本起反应。
17.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
18.根据权利要求12所述的图像传感器设备，还包括形成在所述光电转换部和所述井区之间的绝缘层。
19.根据权利要求12所述的图像传感器设备，还包括形成在所述壁结构上的光反射层。
20.根据权利要求12所述的图像传感器设备，还包括形成在所述壁结构上的光吸收层。
21.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述井区和所述光接收元件的尺寸相同。
22.根据权利要求12所述的图像传感器设备，其中，所述井区被构造为位于所述光接收元件之上。
23.一种制造图像传感器的方法，包括：
形成包括光接收元件的光电转换部；以及
形成由一体地形成在所述光电转换部上的壁结构所限定的井区，其中，所述井区定位在对应于所述光电转换部的所述光接收元件的位置，并且
其中，所述井区的侧面包括不透射光的侧面材料，并且
将所述井区构造为容纳生物样本。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述井区构造为四边形形状和六边形形状中的任意一种。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述壁结构包括选自由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd及其合金组成的组中的材料。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，通过电铸形成所述壁结构的金属材料。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，通过将抗蚀剂层和由金属材料构成的硬掩模层相结合来形成所述壁结构。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述光接收元件构造为检测来自所述生物样本的光。
29.根据权利要求23所述的方法，其中，用保护膜来覆盖所述井区，所述保护膜被构造为保护所述井区，使其不与所述生物样本反应。
30.根据权利要求23所述的方法，其中，所述光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
31.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述光电转换部和所述井区之间形成绝缘层。
32.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述壁结构上形成光反射层。
33.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述壁结构上形成光吸收层。
34.根据权利要求23所述的方法，其中，所述井区和所述光接收元件的尺寸相同。
35.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述井区构造为位于所述光接收元件之上。
36.一种制造图像传感器设备的方法，该图像传感器设备包括图像传感器，所述方法包括：
形成所述图像传感器的光电转换部，所述光电转换部包括光接收元件；以及
形成所述图像传感器的井区，所述井区由一体地形成在所述光电转换部上的壁结构来限定，其中，所述井区定位在对应于所述光电转换部的所述光接收元件的位置，并且其中，所述井区的侧面包括不透射光的侧面材料，并且将所述井区构造为容纳生物样本。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，将所述井区构造为四边形形状和六边形形状中的任意一种。
38.根据权利要求36所述的方法，其中，所述壁结构包括选自由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Pt、Pd、Zn、Cd及其合金组成的组中的材料。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，通过电铸形成所述壁结构的金属材料。
40.根据权利要求38所述的方法，其中，通过将由抗蚀剂层和金属材料构成的硬掩模层相结合来形成所述壁结构。
41.根据权利要求36所述的方法，其中，将所述光接收元件构造为检测来自所述生物样本的光。
42.根据权利要求36所述的方法，其中，用保护膜覆盖所述井区，所述保护膜被构造为保护所述井区，使其不与所述生物样本反应。
43.根据权利要求36所述的方法，其中，所述光电转换部为电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体。
44.根据权利要求36所述的方法，还包括在所述光电转换部和所述井区之间形成绝缘层。
45.根据权利要求36所述的方法，还包括在所述壁结构上形成光反射层。
46.根据权利要求36所述的方法，还包括在所述壁结构上形成光吸收层。
47.根据权利要求36所述的方法，其中，所述井区和所述光接收元件的尺寸相同。
48.根据权利要求36所述的方法，其中，将所述井区构造为位于所述光接收元件之上。
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