KR101569834B1 - 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

집적된 바이오칩 및 이의 제조방법이 개시된다. 개시된 집적된 바이오칩은 시료에서 방출되는 형광을 검출하는 시료검출부 위에 시료가 부착될 수 있는 시료반응부와 광전달부가 형성되어 시료의 반응 및 검출을 하나의 칩으로 할 수 있도록 된 것으로, 광전달부의 여기광 흡수 도파로를 통하여 시료에서 방출되는 형광만이 시료검출부에 검출될 수 있도록 한다.

Description

집적된 바이오칩 및 이의 제조방법{Integrated bio-chip and method of fabricating the integrated bio-chip}
본 발명은 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분광학적 방법으로 시료를 검출하는데 사용되는 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
바이오칩(bio-chip)은, 통상적으로 기판 상에 마이크로 단위의 매우 작은 셀들이 행렬 형태로 배열된 구조를 가지고 있으며, 이러한 셀들에는 핵산이나 단백질과 같은 생물질(bio-material)이 배열되어 있다. 바이오칩의 기판에 고정된 생물질(probe bio-material)은 타겟이 되는 생물질에 대해 생물학적 수용체로 기능한다.
바이오칩은 핵산의 혼성화(hybridization) 반응이나 항원-항체 반응과 같은 생물질들간의 상호작용을 이용하여 타겟이 되는 생물질을 검출한다. 이러한 바이오칩은, 특정의 염기서열을 갖는 핵산이나 단백질과 같은 생물질을 검출함으로써, 유전자 기능연구, 질병관련 유전자 검색, 유전자 발현, 단백질 분포등을 분석하는 도구로 사용될 수 있다.
생물질간의 상호작용의 검출은 형광 검출 방법을 주로 이용한다. 이러한 형광 검출 방법은, 생물질에 표지된 형광 물질에 소정의 여기광을 조사하여 얻어지는 형광 이미지를 검출하는 분광학적인 방법이다. 형광 이미지의 검출은, CCD(Charge Coupled Device) 스캐너나 CIS(CMOS Image Sensor) 스캐너와 같은 광 검출장치를 통해 이루어진다.
생물질에 표지된 형광 물질에 소정의 여기광을 조사하여 얻어지는 형광은, 조사되는 여기광에 비하여 매우 약한 광이므로, 여기광을 제거할 필요가 있다. 나아가 형광 자체가 매우 미약한 광이므로, 이를 효과적으로 검출할 필요가 있다. 한편, 현재 상용화된 바이오칩을 이용한 검출장치는 복잡하고 고가인 스캐너 장비를 광검출기로 사용하는바, 보다 컴팩트한 바이오칩 및 이의 제조방법이 요청된다.
본 발명의 실시예들에서는 일체로 집적된 칩에서 생물질과 같은 시료를 반응시키고, 이를 광학적으로 검출할 수 있는 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩은 형광을 검출하는 적어도 하나의 수광소자가 마련된 시료검출부; 상기 시료검출부의 상면에 마련된 것으로, 시료를 여기시키는 여기광은 흡수하고 시료에서 방출하는 형광은 투과시키는 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와, 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로 각각을 둘러싸며 상기 여기광 및 형광을 차단하는 광차단부를 포함하는 광전달부; 및 상기 광전달부의 상면에서 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로의 끝단이 위치한 영역에 마련된 적어도 하나의 반응 영역을 포함하는 시료가 부착될 수 있는 시료반응부;를 포함할 수 있다.
상기 광차단부는 상기 여기광 및 형광을 흡수하는 블랙 물질로 형성될 수 있 다.
상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로는 상기 광차단부의 굴절률보다 높은 굴절률을 가질 수 있다.
상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로에는, 시료에서 방출된 형광을 투과시키는 형광반사방지막을 더 포함될 수 있다.
상기 적어도 하나의 반응 영역과 수광소자 사이의 광경로상에 마련된 형광을 집광시키는 마이크로렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 시료검출부는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(CMOS Image Sensor)일 수 있다.
상기 시료검출부의 수광소자는 상기 적어도 하나의 반응 영역과 일대일 또는 일대다로 대응될 수 있다.
상기 시료반응부, 광전달부, 및 시료검출부를 실장하는 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 시료반응부, 광전달부, 및 시료검출부를 보호하는 것으로, 여기광에 대해 반사방지 코팅이 된 커버글래스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 제조방법은 형광을 검출하는 적어도 하나의 수광소자가 마련된 시료검출부를 마련하는 단계; 및 상기 시료검출부의 상면에 시료를 여기시키는 여기광은 흡수하고 시료에서 방출하는 형광은 투과시키는 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와, 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로를 둘러싸며 상기 여기광 및 형광을 차단하는 광차단부를 포함하는 광전달부를 형성하는 단계; 및 상기 광전달부의 상면에 시료가 부착될 수 있도록 상기 여기광 흡수 도파로의 끝단이 노출된 영역을 표면 처리하여 적어도 하나의 반응 영역을 포함하는 시료반응부를 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 광전달부를 형성하는 단계는, 상기 시료검출부의 상면에 상기 여기광은 흡수하고 상기 형광은 투과하는 여기광 흡수 물질을 도포하는 단계; 상기 수광소자가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역의 시료검출부의 상부가 노출되도록 상기 도포된 여기광 흡수 물질에 트렌치를 형성함으로써, 상기 여기광 흡수 도파로를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치에 상기 여기광 흡수 물질의 굴절률보다 작은 굴절률을 가진 유전물질을 채움으로써, 상기 광차단부를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 광전달부를 형성하는 단계는, 상기 시료검출부의 상면에 유전물질을 도포하는 단계; 상기 수광소자가 위치하는 영역의 시료검출부의 상부가 노출되도록 상기 도포된 유전물질에 트렌치를 형성함으로써, 상기 광차단부를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치에 상기 여기광은 흡수하고 상기 형광은 투과하는 것으로 상기 유전물질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 여기광 흡수 물질을 채움으로써, 상기 여기광 흡수 도파로를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 광전달부를 형성하는 단계는, 상기 광전달부의 상면을 평탄화시키는 평탄화 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수광소자가 위치하는 영역의 상부쪽에 마이크로렌즈를 형성하는 단계가 더 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 생물질과 같은 시료를 부착되는 부분과 시료에서 방출되는 형광을 검출하는 부분을 일체의 칩으로 집적함으로써, 바이오칩 및 이를 이용한 생물질 검출 장치를 보다 콤팩트하게 할 수 있으며, 시료에서 방출되는 형광만을 효과적으로 시료검출부로 전달함으로써 시료검출 성능을 높일 수 있다.　
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 집적된 바이오칩은 시료가 부착될 수 있는 시료반응부(140)와, 시료에서 방출되는 형광을 검출하는 시료검출부(200)와, 상기 시료반응부(140)와 시료검출부(200) 사이에 위치하는 광전달부(100)를 가진다. 여기서, '집적된'이라는 표현은, 시료반응부(140)와 광전달부(100)와 시료검출부(200)가 일체의 칩으로 집적되어 있다는 것을 의미한다.
광전달부(100)는 그 상부면에 시료(190)가 부착되는 시료반응부(140)가 마련된 것으로서, 광차단부(110) 및 상기 광차단부(110)로 둘러싸인 복수의 여기광 흡수 도파로(120)를 포함한다.
광차단부(110)는 시료(190)를 여기시키는 여기광과 시료(190)에서 방출된 형광을 모두 흡수하는 블랙 물질로 형성될 수 있으며, 여기광 흡수 도파로(120) 각각을 둘러싼다.
여기광 흡수 도파로(120)는 시료(190)에서 방출된 형광을 시료검출부(200)로 가이드하는 한편, 여기광을 흡수하는 광통로이다. 일반적으로 형광의 파장은 형광을 여기시키는 여기광의 파장보다 길므로, 여기광 흡수 도파로(120)는 형광 파장대의 광은 투과시키고 여기광 파장대의 광은 흡수하는 컬러 필터 물질로 형성된다. 이러한 여기광 흡수 도파로(120)를 형성하는 컬러 필터 물질은 상기 광차단부(110)를 이루는 물질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 또는, 여기광 흡수 도파로(120)를 이루는 물질의 굴절률보다 작은 굴절를을 갖는 물질로 여기광 흡수 도파로(120)를 둘러싸는 클래드층(미도시)이 더 마련될 수도 있다. 이와 같은 굴절률 관계를 갖는 경우, 시료(190)에서 방출된 형광은 여기광 흡수 도파로(120) 내에서 전반사를 하면서 지나갈 것이다. 그러나, 본 실시예의 집적된 바이오칩은 이러한 굴절률 관계에 한정되는 것은 아니다. 여기광 흡수 도파로(120)를 형성하는 컬러 필터 물질의 굴절률이 상기 광차단부(110)를 이루는 물질의 굴절률과 같거나 그보다 작은 경우, 다소 손실이 있을지라도, 광전달부(100)는 여기광을 차단하고 각 여기광 흡수 도파로(120) 별로 형광을 통과시킬 수 있다.
여기광 흡수 도파로(120)의 일 끝단은 시료가 부착되는 시료반응부(140)의 반응영역(140a)이 놓이며, 여기광 흡수 도파로(120)의 타 끝단은 시료검출부(200)에 맞닿는다. 여기광 흡수 도파로(120)의 횡단면은 반응 영역(140a)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 반응 영역(140a)은 2차원으로 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 이에 따라 여기광 흡수 도파로(120) 역시 2차원으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 여기광 흡수 도파로(120)의 횡단면이나 배열 구조는 본 실시예를 한정하지 않는다.
광차단부(110) 및 여기광 흡수 도파로(120)는 동일층에 형성될 수 있다. 광차단부(110) 및 여기광 흡수 도파로(120)의 두께는 재질의 여기광 흡수 정도에 따라 적절히 설계되어 여기광이 충분히 차단될 수 있도록 있도록 한다. 예를 들어, 광차단부(110)와 여기광 흡수 도파로(120)의 두께는 수μm 내지 수십 μm정도로 형성될 수 있다.
상기 여기광 흡수 도파로(120)의 끝단 중 시료반응부(140)쪽 면에는 형광반사방지막(150)이 더 마련될 수 있다. 형광반사방지막(150)은 시료(190)에서 방출되는 형광이 반사되는 것을 방지하여, 형광 검출효율을 향상시킨다. 이러한 형광반사방지막(150)은 노출된 여기광 흡수 도파로(120)의 끝단을 완전히 덮도록 형성될 수 있다. 반사방지막(150)은, 시료(190)가 잘 부착될 수 있도록, 시료(190)나 시료(190)가 분산된 액체에 대해 친화성을 갖는 재료로 형성될 수 있다.
시료반응부(140)는 시료(190)가 부착될 수 있는 복수의 반응 영역(140a)을 포함한다. 이러한 복수의 반응 영역(140a)은 광전달부(100)의 상면에 마련되며, 상 기 여기광 흡수 도파로(120)와 일대일 대응될 수 있다. 복수의 반응 영역(140a)은 시료가 부착되는 영역이다. 예를 들어, 형광반사방지막(150)이 시료(190)에 친화성을 갖는 재료로 형성되는 경우, 형광반사방지막(150)이 형성된 영역 자체가 반응 영역(140a)이 된다. 형광반사방지막(150)은 반응 영역(140a)의 하부쪽에 별도로 마련될 수도 있다. 형광반사방지막(150)은, 본 실시예의 필수적인 구성요소는 아니며 생략될 수 있다. 형광반사방지막(150)이 생략되는 경우, 반응 영역(140a)의 표면을 시료(190)나 시료(190)가 분산된 액체에 대해 친화성을 갖도록 표면처리될 수 있다. 이러한 표면처리는, 검출하고자 하는 시료(190)에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 반응 영역(140a)을 국소적으로 산화처리하거나 산화물을 도포, 또는 친수성 물질을 도포하여 반응 영역(140a)이 친수성(hydrophilic) 특성을 갖도록 할 수 있다. 이러한 표면처리의 구체적 예는 본 실시예를 한정하지 않는다. 시료(190)에 따라서는 이온 교환용 표면(ion exchange surface) 또는 금속결합 표면(immobilized metal surface)이나 그밖에 다양한 표면처리 방법이 적용될 수도 있다. 복수의 반응 영역(140a)은 타겟이 되는 생물질에 대해 생물학적 수용체로 기능하는 생물질(probe bio-material)이 고정된 영역일 수도 있다. 이때 프로브의 역할을 수행하는 생물질은 반도체 공정 등을 통해 시료반응부(140)에 고정될 수 있다.
복수의 반응 영역(140a)은 서로 이격되어 있으며, 예를 들어, 서브 μm 내지 수 μm의 직경을 가질 수 있으며 행렬과 같은 2차원으로 배열될 수 있다. 상기 반응 영역(140a)은 원형의 형상 또는 사각형과 같은 다각형의 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 집적된 바이오칩은 반응 영역(140a)이 복수개 마련된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 경우에 따라서는 반응 영역(140a)이 하나만 마련되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 본 실시예의 집적된 바이오칩이 DNA칩으로 사용되는 경우, 반응 영역(140a) 각각은 동종의 핵산이 다수개 부착된 영역의 최소 단위가 되며, 타겟이 되는 핵산을 검출하기 위해 여기광을 DNA칩에 조명할 때 얻어지는 형광 이미지의 최소 픽셀이 된다.
본 실시예의 집적된 바이오칩에 부착되는 시료(190)는, 형광 검출 방법으로 검출될 수 있는 시료로서, 예를 들어, 형광 표지된 핵산과 같은 같은 생물질이 될 수 있다. 반응 영역(140a)에 부착되는 생물질은 검출용 생물질(probe)이거나 검출용 생물질과 결합된 타겟 생물질일 수 있다. 검출용 생물질은 핵산의 혼성화 반응이나 항원-항체 반응과 같이 타겟이 되는 생물질과 상호 작용할 수 있는 분자들로서, 예를 들어 검출하고자하는 핵산 분자에 대해 상보적 염기 서열을 갖는 핵산 분자를 들 수 있다. 한편, 타겟이 되는 생물질은 생물의 효소, 단백질, 항체, 핵산, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경 세포 등과 같은 생체 유기물이 될 수 있다. 가령, DNA칩의 경우, 제조단계에서 검출용 생물질으로서 다종의 프로브 핵산이 단일 나선 형태로 소정의 반응영역(140a)에 부착된다. 이들 프로브 핵산의 염기서열에 대해 상보적인 염기서열을 갖는 타겟 핵산(가령, mRNA)이 프로브 핵산과 혼합화 반응을 하여 결합되면, 표지된 형광물질에 의하여 형광이 방출된다. 프로브 핵산들의 위치는 미리 결정되어 있으므로, 검출되는 2차원 형광 이미지를 통하여 동시에 복수의 타겟 핵산들의 존재 유무를 판단할 수 있다.
시료검출부(200)는 복수의 포토 다이오드(220)가 마련된 포토 다이오드 부(210)와, 신호처리를 위한 제어회로 및 배선라인(239)이 마련된 배선라인부(230)를 포함한다. 포토 다이오드(220)는 수광소자의 일례이다. 시료검출부(200)에는 검출된 형광 이미지의 신호를 처리할 수 있는 신호처리부(미도시)가 더 마련될 수도 있다. 상기 포토 다이오드(220)는 형광이 방출되는 여기광 흡수 도파로(120)의 끝단과 일대일 또는 일대다로 대응될 수 있도록 배열될 수 있다. 이러한 시료검출부(200)는 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor)와 같은 이미지 센서가 마련된 기판일 수 있다. 이와 같은 이미지 센서 자체는 당해 분야에 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 실시예에 따른 집적된 바이오칩에서의 시료에서 방출되는 형광의 광경로를 개략적으로 도시한다.
도 2를 참조하면, 시료에서 방출된 형광(L´)은 여기광(L)에 의해 발생되며, 하방으로 향하는 형광(L´)은 형광반사방지막(150) 쪽으로 입사된다. 형광반사방지막(150)에 입사된 형광(L´)은 여기광 흡수 도파로(120)를 경유하여 시료검출부(도 1의 200)로 향한다. 여기광 흡수 도파로(120)의 굴절률이 광차단부(110)의 굴절률 보다 크므로, 여기광 흡수 도파로(120)에 입사된 형광은 여기광 흡수 도파로(120)과 광차단부(110)의 경계면에서 전반사를 하면서 진행한다. 이와 같은 형광은 전반사를 하면서 여기광 흡수 도파로(120)를 지나므로 광손실을 최소한으로 할 수 있다.
전술한 바와 같이 여기광 흡수 도파로(120)를 형성하는 컬러 필터 물질은 상기 광차단부(110)를 이루는 물질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가질 수 있으며, 이 경 우 여기광 흡수 도파로(120)이 광섬유의 도파구조를 가진다. 여기광(L)에 의해 발생되는 형광(L´)은 무지향적이므로 사방으로 발산 할 수 있으나, 발산되는 형광의 대부분은 여기광 흡수 도파로(120) 내에서 전반사를 통해 반응검출부(200)로 전달된다. 또한, 하방을 향한 형광(L´) 중 광차단부(110) 쪽으로 입사한 광은 광차단부(110)의 표면에서 반사되거나 광차단부(110)를 통과하면서 흡수된다. 따라서, 형광(L´)은 자기 자신을 방출하는 시료(190)가 놓인 시료반응부(140) 하부의 여기광 흡수 도파로(120)를 통해서만 가이드되게 되어, 이웃하는 시료(190)의 형광(L´)에 의해 형광 이미지가 혼동되거나 흐려지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 하방으로 향한 여기광(L)은 광전달부(100)의 표면에서 반사되거나 광전달부(100)를 경유하면서 흡수되어, 광전달부(100)의 하부쪽으로 새어나가지 않는다.
여기광 흡수 도파로(120)는 반응 영역(140a)과 일대일 대응될 수 있으며, 여기광 흡수 도파로(120)의 시료검출부(200)쪽 끝단의 배열은 반응 영역(140a)의 배열과 일대일 또는 일대다 로 대응되는 패턴을 가질 수 있다. 이에 따라 시료(190)에서 방출된 형광에 의한 이미지는, 광전달부(100)의 시료검출부(200)쪽 면에 그대로 나타나게 된다. 따라서 시료검출부(200)는 시료(190)에서 방출되는 형광의 이미지를 추가적인 광학부재 없이 곧바로 읽어낼 수 있다. 이와 같이 칩 자체에서 직접적으로 형광 이미지를 읽어낼 수 있으므로, 본 실시예의 집적된 바이오칩을 이용하는 경우, 별도의 검출광학계를 필요로 하지 않아, 바이오 검출장치를 소형화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 개략적인 사시도이 다. 본 실시예의 집적된 바이오칩은 전술한 실시예의 집적된 바이오칩에 마이크로렌즈가 더 포함된 구조를 가진다.
도 3을 참조하면, 집적된 바이오칩은 시료반응부(140)와, 광전달부(101)와 시료검출부(200)를 가진다.
광전달부(101)는 광차단부(110), 상기 광차단부(110)로 둘러싸인 복수의 여기광 흡수 도파로(120) 및 상기 복수의 여기광 흡수 도파로(120)의 상부에 마련된 마이크로렌즈(160)를 포함한다.
광차단부(110)와 여기광 흡수 도파로(120)는 전술한 실시예의 대응된 구성요소와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
마이크로렌즈(160)는 여기광 흡수 도파로(120)의 끝단과 일대일로 대응되며, 마이크로렌즈(160)의 표면은 시료가 부착되는 시료반응부(140)가 된다. 시료가 마이크로렌즈(160)의 표면에만 잘 부착될 수 있도록, 마이크로렌즈(160)의 표면이나 마이크로렌즈(160)가 마련된 영역의 외곽은 표면처리를 한다. 가령, 광차단부(110)가 시료나 시료가 분산된 액체에 대해 친화적이지 않는 재료로 형성되는 경우, 마이크로렌즈(160)는 시료나 시료가 분산된 액체에 대해 친화성을 갖도록 표면처리될 수 있다. 이러한 표면처리는, 검출하고자 하는 시료에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 광차단부(110)의 표면은 소수성으로 표면처리되고, 마이크로렌즈(160)는 친수성 특성을 갖도록 산화 등의 방법으로 표면처리될 수 있다.
마이크로렌즈(160)의 표면에는 형광반사방지막(미도시)이 마련되어 형광이 마이크로렌즈(160)의 표면에서 손실되는 것을 억제할 수 있다. 전술한 바와 같이 형광반사방지막은 시료나 시료가 분산된 액체에 대해 친화적인 재료로 형성될 수 있다.
마이크로렌즈(160)는 볼록한 형상을 가지며, 시료에서 방출하는 형광을 집광시키는 굴절력을 갖는다. 마이크로렌즈(160)의 표면은 볼록하므로, 평평한 경우에 비하여 그 넓이가 더 넓다. 마이크로렌즈(160)의 표면 자체는 시료가 부착되는 반응 영역이 되므로, 본 실시예와 같이 볼록한 형상의 마이크로렌즈(160)를 채용하게 되면, 동일 단면적에 대하여 더 많은 시료가 부착될 수 있어, 검출하고자 하는 시료에서 방출하는 형광의 세기가 증대될 수 있다.
또한, 여기광 흡수 도파로(120)에 입사되는 형광은 여기광 흡수 도파로(120) 내부에서 전반사 조건을 만족해야 전송될 수 있다. 따라서, 일반적으로 여기광 흡수 도파로(120)을 통하여 전송되는 광의 입사 범위는 제한된다. 본 실시예는, 입사되는 형광이 마이크로렌즈(160)에 의해 굴절되게 되므로, 마이크로렌즈(160)가 없는 경우에 비해 좀더 비스듬히 입사되는 형광도 여기광 흡수 도파로(120) 내의 전반사 조건을 만족하며 전송될 수 있다. 이에 따라 시료에서 방출되는 형광 중에서 보다 많은 양이 여기광 흡수 도파로(120)로 전송될 수 있게 된다.
본 실시예는 마이크로렌즈(160)가 볼록한 반구형 형상을 가진 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 타겟이 되는 생물질과 같은 시료는 액체에 분산된 상태로 집적된 바이오칩의 표면을 흐르게 되므로, 시료가 분산된 액체의 굴절률이 마이크로렌즈(160)의 굴절률보다 클 수도 있다. 이와 같이 시료가 분산된 액체의 굴절률이 마이크로렌즈(160)의 굴절률보다 상대적으로 높은 경 우라면, 마르크로 렌즈(160)는 여기광 흡수 도파로(120)의 끝단에 오목한 반구형 형상을 가질 수도 있을 것이다.
본 실시예는 마이크로렌즈(160)가 시료반응부(140) 쪽에 형성된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 광전달부(100)와 시료검출부(200) 사이의 경계에 마련될 수 있으며, 시료검출부(200) 내부에 마련될 수도 있다.
한편, 형광은 여기광 흡수 도파로(120)내에서 진행하다가 여기광 흡수 도파로(120)을 벗어나면 광속의 단면적이 점차 커지게 된다. 레일리 길이(Rayleigh length)란 광속이 집광되어 그 단면적이 최소가 되는 지점으로부터 그 단면적이 두 배가 되는 지점까지의 거리를 의미한다. 따라서, 시료검출부(200)의 포토 다이오드(220)는 여기광 흡수 도파로(120)이 끝나는 시점부터 대략 레일리 길이 정도에 배치될 수 있도록, 시료검출부(200)의 크기를 설계하여 형광 검출 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩을 도시한다. 도 4를 참조하면, 본 실시예의 집적된 바이오칩(300)는 패키지화된 것으로, 집적칩(310)이 프레임(330)에 실장되어 있다. 집적칩(310)은 전술한 실시예에서의 시료반응부(도 1의 140), 광전달부(도 1의 100), 및 시료검출부(도 1의 200)가 칩단위로 형성된 것을 의미한다. 집적칩(310)의 상면은 시료가 부착될 수 있는 시료반응부(도 1의 140)가 마련된 면으로, 외부에 노출될 수 있다. 가령, DNA칩의 경우, 다종의 프로브 핵산이 반도체 공정등을 통해 집적칩(310)의 시료반응부(140)에 고정 되며, 이러한 DNA칩의 표면에 타겟 핵산이 포함된 액체를 흘려주게 되면, 타겟 핵산의 염기서열에 대해 상보적인 염기서열을 갖는 프로브 핵산이 타겟 핵산과 혼합화 반응을 하여 결합되며, DNA칩의 프로브 핵산들과 결합되는 않은 핵산들은 씻겨 나가게 된다. 혼합화 반응을 하게된 핵산은 표지된 형광물질에 의하여 형광을 방출하게 되므로, 형광이 방출되는 위치를 검출하므로써 검출하고자 하는 타겟 핵산의 유무를 판단하게 된다. 전술한 바와 같이 본 실시예의 바이오칩은 방출되는 형광을 칩 자체에서 검출할 수 있으므로, 패키지화된 집적된 바이오칩(300)에서 출력되는 전기신호를 통하여 시료의 검출유무를 판단할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩을 도시한다. 도 5를 참조하면, 본 실시예의 집적된 바이오칩(301)는 패키지화된 것으로, 집적칩(310)과, 집적칩(310)을 실장하는 프레임(330)과, 집적칩(310)을 보호하는 커버글래스(340)을 포함한다. 본 실시예는, 커버글래스(340)가 더 마련되어 있다는 점을 제외하고는 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다.
커버글래스(340)는 탈착가능하게 설치되거나, 커버글래스(340)의 일측에 시료가 포함된 유체가 유출입될 수 있는 통로(미도시)가 마련될 수도 있다. 커버글래스(340)의 표면에는 시료 검출을 위한 여기광의 반사를 방지하는 여기광반사방지막(341)이 코팅될 수 있다. 커버글래스(340)는 집적된 바이오칩(301)의 실사용에서 유발될 수 있는 집적칩(310)의 표면 손상을 방지한다.
다음으로, 도 6a 내지 도 6f를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 제조공정을 설명하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 시료검출부(200)를 마련한다. 가령, 시료검출부(200)로 CMOS 이미지 센서가 마련된 기판을 사용할 수 있다. 프로트엔드(frontend) 공정으로 실리콘 기판 위에 포토 다이오드(220)를 형성하고, 그 위에 CMOS 회로 및 배선라인(239)들이 마련된 배선라인부(230)를 형성한다. 다음으로 백엔드(backend) 공정으로, 포토 다이오드부(210)에 형성된 회로를 연결하는 수직 및 수평의 패시브 메탈층(passive metal layer)을 형성하여 CMOS 이미지 센서 기판을 제조한다. 통상적인 CMOS 이미지 센서의 제조공정에서는 이러한 CMOS 이미지 센서 기판에 컬러필터를 형성하는 공정등이 더 추가되나 본 실시예의 시료검출부(200)는 이러한 컬러필터를 형성하는 공정등을 더 포함하지는 않는다. 본 실시예의 시료검출부(200)는 통상의 이미지 센서와 실질적으로 동일하며, 실질적으로 동일한 공정을 통해 제조될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다. 가령 CCD의 경우, 전자를 생성시키는 포토 다이오드(220)와 전자 전송을 가능케하는 수평 수직의 메탈층들이 배선라인부(230)를 통하여 연결되어 있다. 메탈층의 전기장 이동 장치를 통하여 센서의 주변부로 광전자를 수송한 후 전압으로 전환하게 된다.
다음으로, 도 6b를 참조하면, 시료검출부(200)의 상부에 여기광 흡수 물질을 스퍼터링, CVD(Chemical vapor deposition), 또는 스핀-코팅(spin-coating) 등의 방법으로 증착하여 여기광 흡수 물질층(410)을 형성한다. 상기 여기광 흡수 물질은, 여기광 파장대의 광은 흡수하고 형광 파장대의 광은 통과시키는 물질로서, 가령, 투명한 재질의 반도체, 폴리머 또는 유전체 물질을 형광의 파장대에 속하는 염료로 염색하거나, 투명한 재질의 반도체, 폴리머 또는 유전체 물질에 형광의 파장 대에 속하는 안료를 전착하거나 분산시켜 형성할 수 있다. 이러한 염료나 안료는 디스플레이 기술분야나 광학분야에 잘 알려져 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 6c를 참조하면, 포토 다이오드(220)가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역의 시료검출부(200)의 상부가 노출되도록 상기 도포된 여기광 흡수 물질층(410)에 트렌치(410a)를 형성한다. 이러한 트렌치(410a)는 예를 들어 건식 식각 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 트렌치(410a)가 형성된 여기광 흡수 물질층(410)은 전술한 실시예의 여기광 흡수 도파로(도 1의 120)에 대응된다.
다음으로, 도 6d를 참조하면, 여기광 흡수 물질층(410)에 형성된 트렌치(410a)에 블랙 물질을 채워 광차단부(420)를 형성한다. 이러한 블랙 물질은 여기광과 형광을 모두 흡수하는 물질이다. 블랙 물질은 여기광흡수물질의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 물질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 굴절률만약 이러한 블랙 물질의 굴절률이 여기광 흡수 물질의 굴절률보다 높은 경우, 여기광 흡수 물질층(410)에서 전반사가 일어나지 않아 손실이 커질 수 있으나 인접한 시료 반응부(140)의 형광이 흡수되어 차단되는 효과가 여전히 있을 수 있다.
다음으로, 도 6e를 참조하면, 여기광 흡수 물질층(410) 및 광차단부(420)의 상부면을 CMP(Chemical Mechanical Polishing)와 같은 공정을 통해 평탄화시킨 후, 상기 여기광 흡수 물질층(410)이 노출된 영역에 형광반사방지막(450)을 형성한다. 상기 형광반사방지막(450)은 시료가 잘 부착될 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 또는, 형광반사방지막(450)에 시료가 잘 부착될 수 있도록 표면처리할 수도 있다.
형광반사방지막(150)을 형성하기에 앞서 마이크로렌즈(도 3의 160 참조)를 여기광 흡수 물질층(410)이 노출된 영역에 형성하는 공정을 추가할 수 있다. 마이크로렌즈는 가령, 포토 레지스트로 마이크로렌즈 배열의 패턴을 형성한 후 리플로우(reflow) 공정을 통해 주상 형상의 패턴된 포토 레지스트를 곡면 형태의 포토 레지스트로 변형함으로써 형성할 수 있다.
다음으로, 도 6f를 참조하면, 형광반사방지막(450)에 시료(190)를 부착시키는 공정을 수행한다. 이러한 시료(190)는 검출하고자 하는 타겟 생물질과 상호작용할 수 있는 검출용 생물질(probe)일 수 있다. 가령, A(아데닌), G(구아닌), C(시토신), T(티민)와 같은 DNA 염기들을, 포토-리소그래피 공정을 이용하여 반응 영역(140a)별로 서로 다른 순서로 적층함으로써, 소정의 염기 서열을 갖는 프로브 핵산이 부착된 DNA칩을 제조할 수 있다.
전술한 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한 공정은 웨이퍼 단위에서 수행될 수 있다. 다음으로, 각 칩별로 분리하고(dicing), 와이어 본딩 공정을 수행하여 바이오칩 패키지를 완성한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 제조공정을 도시한다.
도 7a를 참조하면, 시료검출부(200)의 상부에 블랙 물질을 스퍼터링, CVD, 또는 스핀-코팅 등의 방법으로 증착하여 블랙 물질층(510)을 형성한다. 블랙 물질은 여기광과 형광을 모두 흡수하는 물질이다.
다음으로, 도 7b를 참조하면, 포토 다이오드(220)가 위치하는 영역의 시료검 출부(200)의 상부가 노출되도록 상기 블랙 물질층(510)에 트렌치(510a)를 형성한다. 이러한 트렌치(510a)는 예를 들어 건식 식각 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 트렌치(510a)가 형성된 블랙 물질층(510)은 전술한 실시예의 광차단부(도 1의 110)에 대응된다.
다음으로, 도 7c를 참조하면, 블랙 물질층(510)에 형성된 트렌치(510a)에 블랙 물질의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 여기광 흡수 물질을 채워 여기광 흡수 도파로(520)을 형성한다. 이러한 여기광 흡수 물질은, 여기광 파장대의 광은 흡수하고 형광 파장대의 광은 통과시키는 물질이다. 다음으로, 여기광 흡수 물질층(520) 및 광차단부(510)의 상부면을 CMP와 같은 공정을 통해 평탄화시킨다.
다음으로, 도 6e 및 도 6f를 참조하여 설명한 바와 같이 블랙 물질층(510) 및 여기광 흡수 도파로(520)의 상부면에 형광반사방지막을 형성하거나 표면처리를 한후 시료를 부착하는 공정을 수행한다. 다음으로, 각 칩별로 분리하고(dicing) 와이어 본딩 공정을 수행하여 바이오칩 패키지를 완성한다.
이하에서 전술한 실시예들에 따른 집적된 바이오칩을 이용한 검출 장치를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 검출장치의 개략적인 구성을 도시하고 있다.
이하에서 전술한 실시예들에 따른 집적된 바이오칩을 이용한 검출 장치를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 검출장치의 개략적인 구성을 도 시하고 있다. 도 8을 참조하면, 본 실시예의 바이오 검출장치는, 집적된 바이오칩(300)에 여기광을 조사하는 조명광학계인 광원(601), 광확산 소자(602), 콜리메이팅 렌즈(604) 및 집광 렌즈(607)를 포함한다. 참조번호 620은 집적된 바이오칩(300)이 탈착가능하게 설치되는 스테이지를 나타낸다.
상기 광원(601)은 여기광(excitation light)(L)을 방출한다. 광원(601)으로 여기광(L)을 방출할 수 있는 것이면 제한이 없다. 예를 들어, 광원(601)으로 반도체 레이저 다이오드, LED, 백색 광원 등을 사용할 수 있다. 광원(501)에서 방출된 여기광(L)의 파장은 형광보다 짧을 수 있다. 만일 백색 광원을 광원(601)으로 채용하는 경우, 광원(601)과 집적된 바이오칩(300) 사이의 광경로상에 형광과 같은 파장대의 광은 차단하는 여기필터(excitation filter)(미도시)를 배치한다. 여기광(L)은 집적된 바이오칩(300) 내의 시료에 부착되어 있는 형광 물질을 여기시키기 위한 광이다. 통상적으로 여기광으로서 대략 500nm의 파장을 갖는 광을 사용하나, 표지되는 형광 물질에 따라, 여기광(L)의 파장은 달라질 수 있다.
광확산 소자(602)는 여기광(L)을 고르게 확산시켜 그 전체 단면을 통해 균일한 세기를 갖도록 하는 것으로, 예를 들어 막대형의 광 인터그레이터가 될 수 있다. 여기광(L)이 전체적으로 균일한 세기를 갖는 것은 집적된 바이오칩(300)의 일부 영역 또는 전체 영역에 걸쳐 동일한 세기의 광을 조명하기 위한 것이다.
콜리메이팅 렌즈(604)는 여기광(L)을 평행하게 정형하는 것이다. 도 8은 광학산 소자(602)와 집광 렌즈(607) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 콜리메이팅 렌즈(604)는 광원(601)과 광확산 소자(602) 사이에 배치될 수도 있다. 나아 가, 광원(601)에서 방출된 여기광(L)의 발산(divergence)이 크지 않고, 집광 렌즈(607)로 여기광(L)을 충분히 집광시킬 수 있는 경우에는 콜리메이팅 렌즈(604)를 사용하지 않을 수도 있다.
집광 렌즈(607)는 여기광(L)을 집광함으로써 소정의 직경을 갖는 광 스팟(light spot)을 집적된 바이오칩(300) 상에 제공한다. 광 스팟의 직경은 집적된 바이오칩(300)의 일부 영역 또는 전체 영역을 조명할 수 있는 정도의 크기를 가질 수 있다.
여기광(L)의 스폿이 집적된 바이오칩(300)의 전면을 커버하는 경우, 집적된 바이오칩(300)은 시료에서 방출하는 형광 이미지를 한꺼번에 검출할 수 있다. 만일 여기광(L)의 스폿이 집적된 바이오칩(300)의 일부만을 커버하는 경우, 스테이지(620) 또는 조명광학계는 이동을 하여 조명되는 여기광(L)이 집적된 바이오칩(300)의 전면을 시순차적으로 커버할 수 있도록 하며, 집적된 바이오칩(300)는 시순차적으로 방출하는 형광의 이미지를 종합하여 시료가 부착된 반응영역 전역에 대한 형광 이미지를 얻게 된다.
본 실시예의 집적된 바이오칩(300)은 조명된 여기광(L)에 의해 시료에서 발하는 형광을 직접적으로 검출하며, 검출된 형광에 대한 신호는 스테이지(620)를 통해 미도시된 신호처리시스템에 전달된다. 스테이지(620) 자체가 신호처리회로를 내장한 측정용 보드가 될 수 있다.
본 실시예의 바이오 검출장치는, 별도의 검출 광학계를 구비할 필요없이 집적된 바이오칩(300) 자체로서 시료에서 방출되는 형광의 이미지를 읽어낼 수 있다. 따라서 바이오 검출장치의 광학계는 조명광학계로만 충분하므로, 휴대용으로 제작하기에 용이하며, 장소에 구애없이 생물질과 같은 시료를 분석 및 검출할 수 있게 된다.
이러한 본 발명인 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 시료반응부 중 일 여기광 흡수 도파로의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 제조방법을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적된 바이오칩의 제조방법을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 검출 장치의 개략적인 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...광전달부 110...광차단부
120...여기광 흡수 도파로 140...시료반응부
150...형광반사방지막 160...마이크로렌즈
190...생물질 200...시료검출부
210...포토 다이오드부 220...포토 다이오드
230...배선라인부 300, 301...집적된 바이오칩
310...집적칩 330...프레임
340...커버 글래스 341...여기광반사방지막
501...광원 502...광확산 소자
504..콜리메이팅 렌즈 507...집광 렌즈
520...스테이지

Claims (15)

  1. 형광을 검출하는 적어도 하나의 수광소자가 마련된 시료검출부;
    상기 시료검출부의 상면에 마련된 것으로, 시료를 여기시키는 여기광은 흡수하고 시료에서 방출하는 형광은 투과시키는 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와, 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로 각각을 둘러싸며 상기 여기광 및 형광을 차단하는 광차단부를 포함하는 광전달부; 및
    상기 광전달부의 상면에서 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로의 끝단이 위치한 영역에 마련된 적어도 하나의 반응 영역을 포함하는 시료가 부착될 수 있는 시료반응부;를 포함하며,
    상기 시료검출부와, 상기 광전달부와, 상기 시료반응부는 일체로 집적되어 있으며,
    상기 광차단부는 상기 여기광 흡수 물질의 굴절률보다 작은 굴절률을 가진 유전물질로 형성되며,
    상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로는 상기 광차단부의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 집적된 바이오칩.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광차단부는 상기 여기광 및 형광을 흡수하는 블랙 물질로 형성되는 집적된 바이오칩.
  3. 삭제
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반응 영역과 수광소자 사이의 광경로상에 마련된 형광을 집광시키는 마이크로렌즈를 더 포함하는 집적된 바이오칩.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 시료검출부는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(CMOS Image Sensor)인 집적된 바이오칩.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 시료검출부의 수광소자는 상기 적어도 하나의 반응 영역과 일대일 또는 일대다로 대응되는 집적된 바이오칩.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 시료반응부, 광전달부, 및 시료검출부를 실장하는 프레임을 더 포함하는 집적된 바이오칩.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 시료반응부, 광전달부, 및 시료검출부를 보호하는 것으로, 여기광에 대해 반사방지 코팅이 된 커버글래스를 더 포함하는 집적된 바이오칩.
  9. 삭제
  10. 형광을 검출하는 적어도 하나의 수광소자가 마련된 시료검출부를 마련하는 단계; 및
    상기 시료검출부의 상면에 시료를 여기시키는 여기광은 흡수하고 시료에서 방출하는 형광은 투과시키는 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와, 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로를 둘러싸며 상기 여기광 및 형광을 차단하는 광차단부를 포함하는 광전달부를 형성하는 단계; 및
    상기 광전달부의 상면에 시료가 부착될 수 있도록 상기 여기광 흡수 도파로의 끝단이 노출된 영역을 표면 처리하여 적어도 하나의 반응 영역을 포함하는 시료반응부를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 시료검출부와, 상기 광전달부와, 상기 시료반응부는 일체로 집적되어 있으며,
    상기 광전달부를 형성하는 단계는,
    상기 시료검출부의 상면에 상기 여기광은 흡수하고 상기 형광은 투과하는 여기광 흡수 물질을 도포하는 단계;
    상기 수광소자가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역의 시료검출부의 상부가 노출되도록 상기 도포된 여기광 흡수 물질에 트렌치를 형성함으로써, 상기 여기광 흡수 도파로를 형성하는 단계; 및
    상기 트렌치에 상기 여기광 흡수 물질의 굴절률보다 작은 굴절률을 가진 유전물질을 채움으로써, 상기 광차단부를 형성하는 단계;를 포함하는 집적된 바이오칩의 제조방법.
  11. 형광을 검출하는 적어도 하나의 수광소자가 마련된 시료검출부를 마련하는 단계; 및
    상기 시료검출부의 상면에 시료를 여기시키는 여기광은 흡수하고 시료에서 방출하는 형광은 투과시키는 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와, 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로를 둘러싸며 상기 여기광 및 형광을 차단하는 광차단부를 포함하는 광전달부를 형성하는 단계; 및
    상기 광전달부의 상면에 시료가 부착될 수 있도록 상기 여기광 흡수 도파로의 끝단이 노출된 영역을 표면 처리하여 적어도 하나의 반응 영역을 포함하는 시료반응부를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 시료검출부와, 상기 광전달부와, 상기 시료반응부는 일체로 집적되어 있으며,
    상기 광전달부를 형성하는 단계는,
    상기 시료검출부의 상면에 유전물질을 도포하는 단계;
    상기 수광소자가 위치하는 영역의 시료검출부의 상부가 노출되도록 상기 도포된 유전물질에 트렌치를 형성함으로써, 상기 광차단부를 형성하는 단계; 및
    상기 트렌치에 상기 여기광은 흡수하고 상기 형광은 투과하는 것으로 상기 유전물질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가진 여기광 흡수 물질을 채움으로써, 상기 여기광 흡수 도파로를 형성하는 단계;를 포함하는 집적된 바이오칩의 제조방법.
  12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 유전물질은 상기 여기광 및 형광을 모두 흡수하는 블랙 물질인 집적된 바이오칩의 제조방법.
  13. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 광전달부를 형성하는 단계는,
    상기 광전달부의 상면을 평탄화시키는 평탄화 단계를 더 포함하는 집적된 바이오칩의 제조방법.
  14. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 수광소자가 위치하는 영역의 상부쪽에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 집적된 바이오칩의 제조방법.
  15. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 시료검출부의 수광소자가 상기 적어도 하나의 여기광 흡수 도파로와 일대일 또는 일대다로 대응되도록 하는 집적된 바이오칩의 제조방법.
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