KR20170136747A - Biosensor and manufacturing of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바이오센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정 감도 및 정확도가 향상된 바이오센서 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a biosensor having improved measurement sensitivity and accuracy and a method of manufacturing the same.
임상학적으로 중요한 물질의 농도 등을 측정하는 것은 진단 및 건강관리를 위해 중요하다. 특히, 생체 내 액체 중 혈액에서 글루코오즈, 케톤, 크레아틴, 락테이트, 중성지방, 파루베이트, 알코올, 빌리루빈, NAD(P)H, 요산 등과 같은 대상물질의 농도를 측정하는 것은 병의 진단과 병증관리에 중요한 요인으로 작용될 수 있다.Measuring the concentration of clinically relevant substances is important for diagnosis and health care. In particular, the measurement of the concentrations of target substances such as glucose, ketone, creatine, lactate, triglyceride, fructose, alcohol, bilirubin, NAD (P) It can be an important factor in management.
상기와 같은 생체 내의 액체에서 임상학적으로 의미 있는 물질의 농도를 정확하고, 신속하면서 경제적으로 측정하기 위한 방법으로 전기화학적 바이오센서를 사용하는 방법이 널리 이용되고 있다.A method of using an electrochemical biosensor as a method for accurately, promptly, and economically measuring the concentration of a clinically meaningful substance in a living body fluid is widely used.
그런데, 종래의 바이오세선서는 전극, 생화학 반응시약물질 및 전극으로 구성되어 전기화학 반응을 통해 전류와 전압의 특성이 저항 값의 변화로 측정된다. 그에 따라 측정 결과는 저항의 기울기 값을 이용하여 전류와 전압 특성을 감지하여 생화학 반응 결과를 확인하기 때문에 감도 및 정확도가 떨어져 신뢰성이 낮은 문제가 있다.However, the conventional biosensor is composed of an electrode, a biochemical reaction reagent substance, and an electrode, and the characteristics of current and voltage are measured by a change in resistance value through an electrochemical reaction. Accordingly, the measurement result is obtained by detecting the current and voltage characteristics by using the slope value of the resistance and confirming the result of the biochemical reaction. Therefore, there is a problem in that the reliability and sensitivity are low and the reliability is low.
또한, 종래의 바이오센서는, 하나의 대상물질에 대해 검사할 수 있도록 해당 대상물질에 대응되는 생화학 반응시약물질만 포함된다. 그에 따라 다른 대상물질에 대한 검사를 진행하기 위해서는 다른 종류의 바이오센서를 이용해야 하며, 그에 대한 종류가 다양하다. 그러므로 다양한 대상물질에 대해 검사하려면 그에 맞는 바이오센서를 찾아 이용해야하는 문제가 있다.In addition, a conventional biosensor includes only a biochemical reagent material corresponding to a target substance so as to be inspected for one target substance. Therefore, different types of biosensors must be used to carry out the tests for other substances, and the types thereof are various. Therefore, there is a problem that a suitable biosensor must be found and used in order to inspect various target substances.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 측정 대상물질에 대한 감도 및 정확도를 높일 수 있는 바이오센서 및 그의 제조 방법를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a biosensor capable of increasing the sensitivity and accuracy of a substance to be measured and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 하나의 바이오센서를 통해 여러 검사를 할 수 있는 바이오센서 및 그의 제조 방법를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a biosensor capable of performing a plurality of tests through one biosensor and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서는, 기판; 상기 기판 상부의 제1 영역에 형성되고, 생체 내의 액체에 포함된 대상물질의 분석을 하기 위한 제1 그룹; 및 상기 기판 상부에 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 형성되며, 생체 내의 액체에 포함된 대상물질의 분석을 하기 위한 제2 그룹을 포함하고, 상기 제1 및 제2 그룹 각각은, 상기 생체 내의 액체를 통해 대상물질을 분석하는 하나 이상의 서브셀; 상기 서브셀과 전기적으로 연결된 게이트컴; 상기 서브셀과 전기적으로 연결된 바이어스 패드; 및 상기 서브셀에서 분석된 대상물질의 전기신호를 출력하는 리드아웃 패드를 포함할 수 있다.A biosensor according to an embodiment of the present invention includes: a substrate; A first group formed in a first region above the substrate for analyzing a target substance contained in a liquid in the living body; And a second group formed on a second region different from the first region on the substrate, for analyzing a target substance contained in the liquid in the living body, wherein each of the first and second groups comprises: One or more subcells for analyzing the substance of interest through the liquid in the container; A gate electrode electrically connected to the sub-cell; A bias pad electrically connected to the sub-cell; And a lead-out pad for outputting an electric signal of a target substance analyzed in the sub-cell.
이때, 상기 기판 상에 형성되며, 생체 내의 액체가 주입되는 주입구를 더 포함하고, 상기 주입구를 통해 주입된 생체 내 액체는 상기 제1 그룹 및 제2 그룹으로 공급될 수 있다.The in-vivo fluid injected through the injection port may be supplied to the first group and the second group. The in-vivo fluid injected through the injection port may be supplied to the first group and the second group.
또는, 상기 기판 상의 제1 영역에 형성되고, 생체 내의 액체가 주입되는 제1 주입구; 및 상기 기판 상의 제2 영역에 형성되며, 생체 내의 액체가 주입되는 제2 주입구를 포함하고, 상기 제1 주입구로 주입된 생체 내의 액체는 상기 제1 그룹으로 공급되고, 상기 제2 주입구로 주입된 생체 내의 액체는 상기 제2 그룹으로 공급될 수 있다.Or a first injection port formed in the first region on the substrate, into which liquid in the living body is injected; And a second injection port formed in a second region on the substrate and through which a liquid in the living body is injected, wherein liquid in the living body injected into the first injection port is supplied to the first group, The liquid in vivo can be supplied to the second group.
그리고 상기 하나 이상의 서브셀 각각은, 상기 기판 상에 배치된 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 배치된 반도체 활성층; 상기 반도체 활성층 상에 배치되고, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결된 드레인 전극; 상기 반도체 활성층 상에 배치되며, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극과 전기적으로 절연된 소스 전극; 상기 드레인 전극 및 소스 전극 상부에 배치되며, 상기 소스 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층; 및 상기 반응시약층 상에 배치된 상부 전극을 포함할 수 있다.And each of the one or more sub-cells comprises: a gate electrode disposed on the substrate; A semiconductor active layer disposed on the gate electrode; A drain electrode disposed on the semiconductor active layer and electrically connected to the semiconductor active layer; A source electrode which is disposed on the semiconductor active layer and is electrically connected to the semiconductor active layer and is electrically insulated from the drain electrode; A lower electrode disposed on the drain electrode and the source electrode and electrically connected to the source electrode; A reaction reagent layer disposed on the lower electrode and reacting with the supplied in vivo liquid to output an electric signal; And an upper electrode disposed on the reaction reagent layer.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서는, 기판; 및 상기 기판 상에 배치된 하나 이상의 서브셀을 포함하고, 상기 하나 이상의 서브셀 각각은, 상기 기판 상부에 배치된 박막 트랜지스터부; 및 상기 박막 트랜지스터부 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와의 전기화학 반응을 통해 전기신호를 출력하는 바이오센싱부를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터부는 상기 바이오센싱부에서 출력된 전기신호를 처리할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a biosensor comprising: a substrate; And at least one sub-cell disposed on the substrate, wherein each of the one or more sub-cells includes: a thin film transistor section disposed on the substrate; And a biosensing unit disposed on the thin film transistor unit and outputting an electrical signal through an electrochemical reaction with the supplied liquid in the living body, wherein the thin film transistor unit is capable of processing the electrical signal output from the biosensing unit have.
상기 박막 트랜지스터부는 하나 이상의 TFT를 포함할 수 있다.The thin film transistor portion may include one or more TFTs.
이때, 상기 박막 트랜지스터부는, 상기 기판 상에 배치된 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 배치된 반도체 활성층; 상기 반도체 활성층 상에 배치되고, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결된 드레인 전극; 및 상기 반도체 활성층 상에 배치되며, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극과 전기적으로 절연된 소스 전극을 포함할 수 있다.The thin film transistor unit may include: a gate electrode disposed on the substrate; A semiconductor active layer disposed on the gate electrode; A drain electrode disposed on the semiconductor active layer and electrically connected to the semiconductor active layer; And a source electrode electrically connected to the semiconductor active layer and electrically insulated from the drain electrode, the source electrode being disposed on the semiconductor active layer.
그리고 상기 바이오센싱부는, 상기 드레인 전극 및 소스 전극 상부에 배치되며, 상기 소스 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층; 및 상기 반응시약층 상에 배치된 상부 전극을 포함할 수 있다.The biosensor may include a lower electrode disposed on the drain electrode and the source electrode and electrically connected to the source electrode. A reaction reagent layer disposed on the lower electrode and reacting with the supplied in vivo liquid to output an electric signal; And an upper electrode disposed on the reaction reagent layer.
이때, 상기 드레인 전극 및 소스 전극을 덮고 상기 하부 전극의 하부에 배치되며, 상기 드레인 전극을 상기 소스 전극 및 하부 전극과 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있고, 상기 절연층은 상기 소스 전극과 하부 전극을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀을 포함할 수 있다.The insulating layer may further include an insulating layer covering the drain electrode and the source electrode and disposed below the lower electrode and electrically insulating the drain electrode from the source electrode and the lower electrode, And a via hole for electrically connecting the upper electrode and the lower electrode.
그리고 상기 게이트 전극과 반도체 활성층 사이에 개재된 절연층을 더 포함할 수 있으며, 상기 하부 전극과 반응시약층 사이에 개재된 무기 또는 유기 절연막을 더 포함할 수 있다.The semiconductor device may further include an insulating layer interposed between the gate electrode and the semiconductor active layer, and may further include an inorganic or organic insulating film interposed between the lower electrode and the reaction reagent layer.
여기서, 상기 드레인 전극, 소스 전극 및 상부 전극 중 어느 하나 이상은 Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금일 수 있다.At least one of the drain electrode, the source electrode and the upper electrode may be a discontinuous or alloy containing at least one of Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, .
또 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 제조 방법은, 기판 상부의 일부 영역에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극을 덮도록 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 반도체 활성층을 형성하는 단계; 상기 반도체 활성층 상에 드레인 전극 및 소스 전극을 형성하는 단계; 상기 드레인 전극 및 소스 전극 상에 제2 절연층을 형성하는 단계; 상기 제2 절연층 상에 하부 전극을 형성하는 단계; 상기 하부 전극 상에 제3 절연층을 형성하는 단계; 상기 제3 절연층 상에 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층을 형성하는 단계; 및 상기 반응시약층 상에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 드레인 전극과 소스 전극은 서로 전기적으로 절연될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a biosensor, including: forming a gate electrode in a region above a substrate; Forming a first insulating layer to cover the gate electrode; Forming a semiconductor active layer on the first insulating layer; Forming a drain electrode and a source electrode on the semiconductor active layer; Forming a second insulating layer on the drain electrode and the source electrode; Forming a lower electrode on the second insulating layer; Forming a third insulating layer on the lower electrode; Forming a reaction reagent layer on the third insulating layer to react with the liquid in vivo to output an electric signal; And forming an upper electrode on the reaction reagent layer, wherein the drain electrode and the source electrode are electrically insulated from each other.
그리고 상기 제2 절연층을 형성한 다음, 상기 소스 전극이 노출되도록 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 하부 전극은 상기 비아홀을 통해 상기 소스 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.And forming a via hole to expose the source electrode after forming the second insulating layer, wherein the lower electrode may be electrically connected to the source electrode through the via hole.
본 발명에 의하면, 박막 트랜지스터를 이용하여 대상물질에 대한 검사를 수행함에 따라 전압-전류 특성을 선형 영역과 함께 포화 영역에 대해 측정할 수 있다. 또한, 트랜지스터의 게이트 전압과 소스 전압에 따라 다양한 출력 값을 얻을 수 있으며, 게이트 전압-드레인 전류 값뿐만 아니라 드레인 전압-드레인 전류 값도 얻을 수 있어 다양한 전압-전류 특성에 대한 분석이 가능하다. 그에 따라 대상물질에 대한 정확한 분석이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, a voltage-current characteristic can be measured with respect to a saturation region together with a linear region by inspecting a target material using a thin film transistor. In addition, various output values can be obtained according to the gate voltage and the source voltage of the transistor, and not only the gate voltage-drain current value but also the drain voltage-drain current value can be obtained, and various voltage-current characteristics can be analyzed. Therefore, accurate analysis of the target substance is possible.
그리고 사각형 형상의 바이오센서를 4분할하여 각각의 영역에서 서로 다른 분석을 할 수 있어, 하나의 바이오센서를 이용하여 대상물질에 대해 동시에 네 가지 검사를 수행할 수 있다.The quadrangular-shaped biosensor can be divided into four parts, and different analyzes can be performed in the respective areas. Thus, four tests can be simultaneously performed on the target substance using one biosensor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서와 분석기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 서브셀을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 서브셀을 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 (k)에서 절취선 AA'을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바이오센서의 서브셀을 구성하는 회로도의 다양한 실시예들을 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a biosensor and an analyzer according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a biosensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a sub-cell of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a method of manufacturing a subcell of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the cutting line AA 'in FIG. 4 (k).
6 is a view showing various embodiments of a circuit diagram constituting a sub-cell of the biosensor according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서와 분석기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a biosensor and analyzer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a biosensor according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서(100)는 서브셀(110), 리드아웃 패드(120), 오프셋 패드(130), 게이트컴(140), 바이어스 패드(150), 혈액주입구(160) 및 기판(170)을 포함한다.1 and 2, a
서브셀(110), 리드아웃 패드(120), 오프셋 패드(130), 게이트컴(140), 바이어스 패드(150) 및 혈액주입구(160)는 기판(170) 상부에 각각 배치된다. 그리고 기판(170) 상부에 제1 내지 제4 그룹(G1~G4)이 구분되며, 각 그룹(G1~G4)에 서브셀(110), 리드아웃 패드(120), 오프셋 패드(130), 게이트컴(140), 바이어스 패드(150) 및 혈액주입구(160)가 배치될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제4 그룹(G1~G4)은 각각 독립된 구성이다.The
제1 내지 제4 그룹(G1~G4)은 각각 대상물질에 대해 검사를 수행할 수 있으며, 각각 서로 다른 대상물질에 대해 검사를 수행할 수 있다. 즉, 대상물질에 대해 검사를 수행하기 위해 혈액 등의 생체 내 액체 중 혈액을 예를 들어 설명한다. 인체에서 추출한 혈액을 혈액주입구(160)에 넣으면, 혈액은 각 서브셀(110)로 공급되어 서브셀(110)에서 분석이 이루어질 수 있다.Each of the first to fourth groups G1 to G4 may perform an inspection on a target material, and may perform an inspection on each of different target materials. That is, blood in a liquid in vivo such as blood will be described as an example to perform an inspection on a target substance. When the blood extracted from the human body is inserted into the
이를 위해 혈액주입구(160)는 바이오센서(100)의 중앙에 하나가 배치될 수 있고, 또는 각 그룹(G1~G4)에 각각 하나씩 배치될 수도 있다. 도 2에는 혈액주입구(160)가 바이오센서(100)의 중앙과 각 그룹(G1~G4)에 모두 배치된 것을 도시하였지만, 혈액주입구(160)는 선택적으로 배치될 수 있다. 혈액주입구(160)가 바이오센서(100)의 중앙에 하나만 배치된 경우, 중앙의 혈액주입구(160)로 공급된 혈액은 각 그룹(G1~G4)으로 분산되어 공급된다. 그리고 혈액주입구(160)가 각 그룹(G1~G4)마다 하나씩 배치된 경우, 네 개의 혈액주입구(160)가 배치되며 각각의 혈액주입구(160)에 혈액을 공급하여 분석이 이루어질 수 있다. 그에 따라 혈액주입구(160)가 각 그룹(G1~G4)에 하나씩 배치된 경우, 네 개의 그룹(G1~G4) 중 일부만 선택적으로 분석하는 경우에 이용될 수 있다.For this, one
각 그룹(G1~G4)에 혈액이 공급되면, 바이오센서(100)를 분석기(200)의 바이오센서 삽입구(230)에 삽입하여, 바이오센서(100)에 전원이 공급되면, 각 서브셀(110)에서 분석이 이루어지고 그 결과가 분석기(200)의 표시부(210)에 표시될 수 있다. 그리고 표시부(210) 하부에 입력부(220)가 구비될 수 있다. 입렵구(220)는 사용자가 분석을 위한 정보를 입력할 수 있다.When blood is supplied to each of the groups G1 to G4, the
사용자는 제1 내지 제4 그룹(G1~G4) 중 분석을 하고자 하는 그룹(예컨대, 제1 그룹(G1))을 분석기(200)를 향하도록 바이오센서(100)를 바이오센서 삽입구(230)에 삽입하면, 분석기(200)는 해당 그룹에 대해 전원을 공급할 수 있다. 그에 따라 사용자는 하나의 그룹에 대한 분석이 끝나면, 바이오센서(100)를 분석기(200)에서 분리하고 회전시켜 다른 그룹이 분석기(200)를 향하도록 바이오센서(100)를 분석기(200)에 삽입하여 분석을 수행할 수 있다.The user inputs the
각 그룹(G1~G4)에는 각각 다수의 서브셀(110, sub cell)이 배치되는데, 혈액주입구(160)를 통해 공급된 혈액에 대해 실제 분석은 각 서브셀(110)에서 이루어질 수 있다. 즉, 혈액주입구(160)를 통해 공급된 혈액은 각각의 서브셀(110)로 공급되고, 각 서브셀(110)에서 분석이 이루어진다. 이에 대해 제1 그룹(G1)을 예를 들어 설명하면, 제1 그룹(G1) 내에 12개의 서브셀(110)이 배치될 수 있고, 각 서브셀(110)은 동일한 대상물질에 대한 분석(검사)이 이루어진다. 그에 따라 각 서브셀(110)에서 분석된 결과를 통계 처리하여 분석결과가 도출될 수 있다. 이렇게 다수의 서브셀(110)을 이용하여 분석함에 따라 대상물질에 대한 분석결과의 정확도를 높일 수 있다. 여기서, 각 그룹(G1~G4)에 포함된 서브셀(110)의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.A plurality of
각 서브셀(110)은 리드아웃 패드(120, readout pad)와 전기적으로 연결되며, 리드아웃 패드(120)를 통해 분석기(200)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 이를 위해 리드아웃 패드(120)는 기판(170)의 모서리 측에 배치될 수 있다.Each
또한, 각 서브셀(110)은 게이트컴(140, gate com) 및 바이어스 패드(150, bias pad)와도 전기적으로 연결될 수 있다. 그에 따라 분석기(200)에서 인가된 전원은 리드아웃 패드(120), 게이트컴(140) 및 바이어스 패드(150)를 통해 바이오센서(100)로 인가될 수 있으며, 인가된 전원에 의해 바이오센서(100)의 서브셀(110)에서 대상물질에 대한 분석이 이루어질 수 있다. 이때, 게이트컴(140) 및 바이어스 패드(150)는 다수의 서브셀(110) 일 측에 하나씩 구비될 수 있고, 반대 측인 타 측에 오프셋 패드(130, offset pad)가 구비될 수 있다. 서브셀(110), 리드아웃 패드(120), 게이트컴(140) 및 바이어스 패드(150)의 전기적 연결 관계에 대해서는 후술한다.In addition, each of the sub-cells 110 may be electrically connected to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 서브셀을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서의 서브셀을 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a sub-cell of a biosensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a method of manufacturing a sub-cell of a biosensor according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하여, 서브셀(110)의 세부 구성 및 서브셀(110)의 제조 방법에 대해 설명한다. 하부에 기판(170)이 배치되고, 기판(170) 상부에 서브셀(110)의 각 구성이 적층될 수 있다. 서브셀(110)은 박막 트랜지스터부(110a) 및 바이오센싱부(110b)를 포함한다. 박막 트랜지터부(110a)는 게이트 전극(23), 제1 절연층(25), 반도체 활성층(27), 드레인 전극(29), 소스 전극(31), 제2 절연층(33)을 포함하고, 바이오센싱부(110b)는 하부 전극(35), 제3 절연층(37), 반응시약층(39) 및 상부 전극(41)을 포함한다.3 and 4, a detailed configuration of the sub-cell 110 and a method of manufacturing the sub-cell 110 will be described. A
박막 트랜지스터부(110a)를 제조하는 방법은 도 4의 (a) 내지 도 4의 (f)에 도시된 도면을 참조하여 설명하고, 이어서, 박막 트랜지스터부(110a)의 상부에 바이오센싱부(110b)를 제조하는 방법은 도 4의 (g) 내지 도 4의 (k)에 도시된 도면을 참조하여 설명한다.A method of manufacturing the thin
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(170)의 일 측에 혈액주입구(160)가 형성될 수 있으며, 혈액주입구(160)에서 연장된 혈액이동로(162)가 형성될 수 있다. 또한, 혈액이동로(162)의 끝단에 반응시약 접촉부(164)가 형성될 수 있는데, 반응시약 접촉부(164)는 반응시약층(39)과의 접촉이 용이하도록 혈액이동로(162)에 수직하게 연장되며, 반응시약층(39)과의 접촉면적을 높이기 위해 다수의 요철구조가 형성될 수 있다. 이때, 혈액주입구(160), 혈액이동로(162) 및 반응시약 접촉부(164)는 기판(170) 상면에 소정의 깊이를 가지는 홈의 형상을 가질 수 있다.A
도 3 및 도 4의 (b)를 참조하면, 게이트 전극(23)은 기판(170) 상부의 일부를 덮도록 배치되는데, 기판(170) 상부에 형성된 혈액주입구(160)와 이격된 위치에 형성된다. 이때, 게이트 전극(23)의 평면 형상은 기판(170)의 변에 인접하게 일 방향의 길이를 가지도록 형성될 수 있고, 길이 방향에 수직한 방향으로 일부 연장된 형상을 가질 수 있다. 또한, 게이트 전극(23)은 Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금일 수 있으며, 또한, 단일층 또는 다중층일 수 있다.3 and 4 (b), the
그리고 게이트 전극(23)의 상부를 덮도록 제1 절연층(25)이 형성될 수 있다. 제1 절연층(25)은 도 3 및 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(23)의 일부를 덮도록 제1 절연층(25)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 절연층(25)은 게이트 전극(23)의 길이 방향에서 수직방향으로 연장된 일부를 덮으며, 게이트 전극(23)이 길이 방향으로 형성된 부분은 덮지 않는다. 또한, 제1 절연층(25)은 반응시약 접촉부(164)와 이격된 위치에 형성되며, 혈액주입구(160)가 형성되지 않은 기판(170)의 대부분을 덮는다.A first insulating
이때, 제1 절연층(25)은 게이트 전극(23)을 다른 전극들과 전기적으로 절연하기 위해 구비될 수 있고, SiO2 등을 포함할 수 있다.At this time, the first insulating
이렇게 제1 절연층(25)이 배치된 상태에서 제1 절연층(25) 상부에 반도체 활성층(27)이 형성된다. 반도체 활성층(27)은 제1 절연층(25)의 상부에 중 게이트 전극(23)의 상부의 위치에 제1 절연층(25)의 일부만 덮도록 형성된다. 이때, 반도체 활성층(27)은 제1 절연층(25)에 의해 덮인 게이트 전극(23)의 전체를 덮지 않아도 무관하며, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 일부가 중첩될 수 있도록 배치될 수 있다.The semiconductor
반도체 활성층(27)은 비정질 실리콘, 저온 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 산화물 반도체는, In, GaN, Zn 및 O 중 둘 이상의 화합물일 수 있다.The semiconductor
그리고 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이, 반도체 활성층(27) 상부를 덮도록 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)이 형성된다. 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)은 동일한 소재를 포함하며, 각각 반도체 활성층(27)의 상면 일부와 측면을 덮도록 형성된다.4 (e), the
이때, 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)의 형성은 하나의 전극부재를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 전극부재를 게이트 전극(23)과 수직한 길이 방향으로 제1 절연층(25)과 이격된 위치에 형성하고, 전극부재의 길이 방향에서 수직한 방향으로 연장하여 반도체 활성층(27)을 덮도록 형성한다. 그에 따라 전극부재는 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이, "ㅏ"와 같은 형상을 가질 수 있다.At this time, the
그런 다음, 반도체 활성층(27) 상부에 배치된 전극부재를 에칭하여 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)으로 분리하여, 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)이 분리되어 전기적으로 절연시킬 수 있다. 상기와 같이, 드레인 전극(29)과 소스 전극(31)을 에칭하여 분리함에 따라 도 3에서 반도체 활성층(27)의 상부에 소정의 홈이 형성될 수 있다.The electrode member disposed on the semiconductor
드레인 전극(29) 및 소스 전극(31)은 동일한 전극부재를 이용하여 배치되며, 드레인 전극(29) 및 소스 전극(31)은 각각, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금일 수 있고, 또한, 단일층 또는 다중층일 수 있다.The
제2 절연층(33)은 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이, 드레인 전극(29), 반도체 활성층(27) 및 소스 전극(31)을 덮도록 배치된다. 그리고 제2 절연층(33)은 제1 절연층(25)의 상부에 배치되며, 제1 절연층(25)과 동일하거나 작은 크기를 가질 수 있다. 그에 따라 제2 절연층(33)은 드레인 전극(29), 반도체 활성층(27) 및 소스 전극(31)과 접하지 않는 위치에서 제1 절연층(25)과 접할 수 있다. 이때, 제2 절연층(33)은 제1 절연층(25)과 동일한 소재를 포함할 수 있다.The second insulating
그리고 도 4의 (g)에 도시된 바와 같이, 제2 절연층(33)은 비아홀(H, via hole)을 포함할 수 있다. 비아홀(H)은 소스 전극(31)의 상부에 형성되며, 비아홀(H)에 의해 소스 전극(31)이 노출될 수 있다. 드레인 전극(29)은 외부의 리드아웃 패드(120)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 전극(31)은 후술할 하부 전극(35)과 전기적으로 연결될 수 있다.As shown in FIG. 4 (g), the second insulating
도 4의 (h)를 참조하면, 비아홀(H)을 포함하는 제2 절연층(33)의 상부에 하부 전극(35)이 배치된다. 하부 전극(35)은 비아홀(H)을 채우면서 제2 절연층(33)의 상부에 형성되며, 비아홀(H)을 통해 소스 전극(31)과 전기적으로 연결된다. 그리고 하부 전극(35)은 제2 절연층(33)의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있고, 도시된 바와 같이, 드레인 전극(29) 및 반도체 활성층(27)의 상부에는 형성되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 4 (h), the
본 실시예에서 하부 전극(35)은, Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금일 수 있으며, 또한, 단일층 또는 다중층일 수 있다. 또한, 하부 전극(35)은 진공증착법, 포토리소그래프법, 습식 또는 건식 식각법의 공정을 통해 형성할 수 있다.In the present embodiment, the
도 4의 (i)를 참조하면, 하부 전극(35) 상부에 제3 절연층(37)이 형성될 수 있다. 제3 절연층(37)은 하부 전극(35)의 일부를 덮도록 형성되며, 유기 또는 무기 절연막으로 형성될 수 있다. 이때, 제3 절연층(37)은 하부 전극(35)의 크기보다 작은 크기를 가짐에 따라 하부 전극(35)의 일부가 상부에 노출될 수 있다.Referring to FIG. 4 (i), a third insulating
그리고 도 4의 (j)에 도시된 바와 같이, 제3 절연층(37)의 상부에 반응시약층(39)이 형성될 수 있다. 반응시약층(39)은 대상물질과의 접촉을 통해 생화학 반응이 일어나는 층으로, 제3 절연층(37)의 전체를 덮고, 노출된 하부 전극(35)과 전기적으로 접촉되도록 하부 전극(35)을 덮는다. 또한, 반응시약층(39)은 제1 절연층(25)보다 큰 크기를 가질 수 있어, 제1 절연층(25)에 인접한 반응시약 접촉부(164)도 덮는다. 그에 따라 반응시약층(39)은 하부 전극(35), 제3 절연층(37) 및 반응시약 접촉부(164)를 덮도록 형성된다.4 (j), a
이렇게 반응시약층(39)이 반응시약 접촉부(164)를 덮도록 형성됨에 따라 반응시약 접촉부(164)를 통해 공급된 혈액 등의 대상물질은 반응시약층(39)과 접촉할 수 있고, 혼합되어 전기화학 반응이 이루어질 수 있다.Since the
본 실시예에서 반응시약층(39)은 용액 그 자체를 도포하여 형성할 수 있고, 또는 전자인쇄법, 노즐프린팅 및 실크스크린 인쇄법 등을 통해 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 반응시약층(39)은 고체상, 액체상, 분말 또는 젤상의 형태로 형성될 수 있다.In this embodiment, the
상부 전극(41)은 도 4의 (k)에 도시된 바와 같이, 반응시약층(39)을 덮도록 형성된다. 상부 전극(41)은 하부 전극(35)의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있고, 일 측에 공통전극 연결부(41a)가 연장될 수 있다. 공통전극 연결부(41a)는, 상부 전극(41)에서 연장되며 바이어스 패드(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서 상부 전극(41)은 Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금일 수 있고, 또한, 단일층 또는 다중층일 수 있다.The
그리고 본 실시예에서 상부 전극(41)은 전자인쇄법, 노즐프린팅 및 실크스크린 인쇄법 등을 통해 형성할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 하부 전극(35)과 상부 전극(41)은 각각 상기에서 나타낸 금속이 이용될 수 있으며, ITO와 같은 투명전극이 이용될 수도 있다.In this embodiment, the
상기와 같이, 하부 전극(35), 반응시약층(39) 및 상부 전극(41)이 각각 형성됨에 따라 바이오센싱부(110b)의 반응시약층(39)에서 전기화학 반응을 통해 생성된 신호는 박막 트랜지스터부(110a)로 전달될 수 있다.As described above, since the
본 발명의 일 실시예에서, 도 3은 도 4의 (k)의 절취선 II'를 따라 취한 단면도일 수 있다.In one embodiment of the invention, Fig. 3 may be a sectional view taken along the percutaneous line II 'of Fig. 4 (k).
도 5는 도 4의 (k)에서 절취선 AA'을 따라 취한 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the cutting line AA 'in FIG. 4 (k).
도 5를 참조하면, 혈액주입구(160)의 혈액이동로(162) 상에 반응시약층(39)이 형성된 것을 나타내기 위한 단면도이며, 반응시약 접촉부(164)와 반응시약층(39)과의 접촉도 동일한 단면 형상을 갖는다. 혈액이동로(162)는 기판(170)에 에칭이나 패터닝 공정(예컨대, SU-8 패터닝 공정)을 통해 형성될 수 있고, 혈액이동로(162)의 깊이는 약 10㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 그리고 혈액이동로(162)의 일부와 반응시약 접촉부(164)의 상부에 반응시약층(39)이 직접 접촉될 수 있다. 그에 따라 혈액주입구(160)를 통해 주입된 혈액 등의 액체는 반응시약층(39)과의 접촉을 통해 전기신호를 발생할 수 있다. 이를 위해 반응시약층(39)은 효소 및 전자전달매체를 포함한 시약조성물이 코팅될 수 있다.5 is a cross-sectional view illustrating a
그에 따라 반응시약층(39)으로 침투된 혈액 등의 대상물질은 박막 트랜지스터부(110a) 상단의 상부 전극(41) 및 하부 전극(35) 사이에 적용되어 분석 준비가 완료될 수 있다. 그리고 게이트컴(140) 및 상부 전극(41)에 인가된 전압에 따라 분석기(200)는 리드아웃 패드(120)를 통해 전류 또는 전압을 이용하여 해당 신호를 읽을 수 있다.The target substance such as blood infiltrated into the
도 6은 본 발명에 따른 바이오센서의 서브셀을 구성하는 회로도의 다양한 실시예들을 도시한 도면들이다. 즉, 도 6에 도시된 각 도면은 서브셀(110)의 박막 트랜지스터부(110a)를 다양하게 변형한 실시예들을 도시한 도면이다.6 is a view showing various embodiments of a circuit diagram constituting a sub-cell of the biosensor according to the present invention. In other words, each of the drawings shown in FIG. 6 is a view showing various embodiments of the thin
도 6의 (a)는 하나의 TFT가 이용된 박막 트랜지스터부(110a)를 이용하여 서브셀(110)을 구성한 것을 도시한 것이다. 반응시약층(39)의 상부 및 하부에 각각 상부 전극(41) 및 하부 전극(35)이 배치된 바이오센싱부(110b)가 구비되며, 상부 전극(41)은 바이어스 패드(150)와 전기적으로 연결되고, 하부 전극(35)은 TFT와 연결되어 리드아웃 패드(120) 및 케이트컴(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.6 (a) shows that the sub-cell 110 is formed by using the thin
그리고 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)는 두 개의 TFT가 구비된 박막 트랜지스터부(110a)를 포함하는 서브셀(110)을 도시한 것이다. 도 6의 (b)에 도시된 서브셀(110)은 상부 전극(41)이 제1 TFT(TFT1)과 전기적으로 연결되고, 제1 TFT(TFT1)는 입력전압과 리드아웃 패드(120)와 전기적으로 연결된다. 그리고 상부 전극(41)은 제2 TFT(TFT2)와 전기적으로 연결되며, 제2 TFT(TFT2)는 (+) 전압과 리셋을 위한 오프셋 패드(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 하부 전극(35)은 바이어스 패드(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.6 (b) and 6 (c) show a
도 6의 (c)에 도시된 서브셀(110)은 상부 전극(41)이 바이어스 패드(150)와 전기적으로 연결되고, 하부 전극(35)이 제1 및 제2 TFT(TFT1, TFT2)와 전기적으로 연결된다. 그리고 제1 TFT(TFT1)는 게이트컴(140) 및 리드아웃 패드(120)와 전기적으로 연결되고, 제2 TFT(TFT2)는 게이트 리셋과 오프셋 패드(130)에 전기적으로 연결된다.6C, the
또한, 도 6의 (d) 및 도 6의 (e)는 세 개의 TFT가 구비된 박막 트랜지스터부(110a)를 포함하는 서브셀(110)을 도시한 도면이다. 도 6의 (d)에 도시된 서브셀(110)은 상부 전극(41)이 제2 및 제3 TFT(TFT2, TFT3)와 전기적으로 연결되고, 제2 TFT(TFT2)는 제1 TFT(TFT1)와 전기적으로 연결된다. 제1 TFT(TFT1)는 게이트컴(140) 및 리드아웃 패드(120)와 전기적으로 연결되며, 제2 및 제3 TFT(TFT2, TFT3)는 DD전압과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 제2 TFT(TFT2)는 오프셋 패드(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 하부 전극(35)은 바이어스 패드(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.6 (d) and 6 (e) are views showing a
도 6의 (e)에 도시된 서브셀(110)은 하부 전극(35)이 바이어스 패드(150)에 전기적으로 연결되고, 상부 전극(41)이 제1 및 제2 TFT(TFT1, TFT2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 제1 TFT(TFT1)는 제3 TFT(TFT3)와 입력 전압과 전기적으로 연결되고, 제3 TFT(TFT3)는 게이트 리셋과 리드아웃 패드(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 TFT(TFT2)는 (+) 전압과 오프셋 패드(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.6E shows a
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 분석하고자 하는 대상물질의 특성에 따라 다양하게 박막 트랜지스터부(110a)의 회로구성을 변경할 수 있으며, 각 그룹(G1 ~ G4)에 서로 다른 박막 트랜지스터부(110a)의 구성을 가지는 서브셀(110)을 배치하여 원하는 대상물질에 대한 분석을 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 6, the circuit configuration of the thin
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It should be understood that the scope of the present invention is to be understood as the scope of the following claims and their equivalents.
100: 바이오센서
110: 서브셀
110a: 박막 트랜지스터부
23: 게이트 전극
25: 제1 절연층
27: 반도체 활성층
29: 드레인 전극
31: 소스 전극
33: 제2 절연층
110b: 바이오센싱부
35: 하부 전극
37: 제3 절연층
39: 반응시약층
41: 상부 전극
41a: 공통전극 연결부
120: 리드아웃 패드
130: 오프셋 패드
140: 게이트컴
150: 바이어스 패드
160: 혈액주입구
162: 혈액이동로
164: 반응시약 접촉부
170: 기판
200: 분석기
210: 표시부
220: 입력부
230: 바이오센서 삽입구
G1~G4: 제1 내지 제4 그룹
H: 비아홀100: Biosensor
110: Subcell
110a: thin film transistor section
23: gate electrode 25: first insulating layer
27: semiconductor active layer 29: drain electrode
31: source electrode 33: second insulating layer
110b:
35: lower electrode 37: third insulating layer
39: reaction reagent layer 41: upper electrode
41a: common electrode connection portion
120: lead-out pad 130: offset pad
140: gate com 150: bias pad
160: blood injection port 162: blood flow path
164: reaction reagent contact portion 170: substrate
200: Analyzer 210: Display
220: input unit 230: biosensor insertion port
G1 to G4: first to fourth groups H:
Claims (12)
상기 기판 상부의 제1 영역에 형성되고, 생체 내의 액체에 포함된 대상물질의 분석을 하기 위한 제1 그룹; 및
상기 기판 상부에 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 형성되며, 생체 내의 액체에 포함된 대상물질의 분석을 하기 위한 제2 그룹을 포함하고,
상기 제1 및 제2 그룹 각각은,
상기 생체 내의 액체를 통해 대상물질을 분석하는 하나 이상의 서브셀;
상기 서브셀과 전기적으로 연결된 게이트컴;
상기 서브셀과 전기적으로 연결된 바이어스 패드; 및
상기 서브셀에서 분석된 대상물질의 전기신호를 출력하는 리드아웃 패드를 포함하는 바이오센서.Board;
A first group formed in a first region above the substrate for analyzing a target substance contained in a liquid in the living body; And
And a second group formed on a second region different from the first region on the substrate for analyzing a target substance contained in the liquid in the living body,
Wherein each of the first and second groups comprises:
One or more subcells for analyzing a substance of interest through the liquid in vivo;
A gate electrode electrically connected to the sub-cell;
A bias pad electrically connected to the sub-cell; And
And a lead-out pad for outputting an electric signal of a target substance analyzed in the sub-cell.
상기 기판 상에 형성되며, 생체 내의 액체가 주입되는 주입구를 더 포함하고,
상기 주입구를 통해 주입된 생체 내 액체는 상기 제1 그룹 및 제2 그룹으로 공급되는 바이오센서.The method according to claim 1,
Further comprising an injection port formed on the substrate for injecting liquid in the living body,
Wherein the in-vivo liquid injected through the injection port is supplied to the first group and the second group.
상기 기판 상의 제1 영역에 형성되고, 생체 내의 액체가 주입되는 제1 주입구; 및
상기 기판 상의 제2 영역에 형성되며, 생체 내의 액체가 주입되는 제2 주입구를 포함하고,
상기 제1 주입구로 주입된 생체 내의 액체는 상기 제1 그룹으로 공급되고, 상기 제2 주입구로 주입된 생체 내의 액체는 상기 제2 그룹으로 공급되는 바이오센서.The method according to claim 1,
A first injection port formed in the first region on the substrate and into which liquid in the living body is injected; And
And a second injection port formed in a second region on the substrate and into which liquid in the living body is injected,
Wherein liquid in the living body injected into the first injection port is supplied to the first group, and liquid in the living body injected into the second injection port is supplied to the second group.
상기 기판 상에 배치된 게이트 전극;
상기 게이트 전극 상에 배치된 반도체 활성층;
상기 반도체 활성층 상에 배치되고, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결된 드레인 전극;
상기 반도체 활성층 상에 배치되며, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극과 전기적으로 절연된 소스 전극;
상기 드레인 전극 및 소스 전극 상부에 배치되며, 상기 소스 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극;
상기 하부 전극 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층; 및
상기 반응시약층 상에 배치된 상부 전극을 포함하는 바이오센서.The method of claim 1, wherein each of the one or more sub-
A gate electrode disposed on the substrate;
A semiconductor active layer disposed on the gate electrode;
A drain electrode disposed on the semiconductor active layer and electrically connected to the semiconductor active layer;
A source electrode which is disposed on the semiconductor active layer and is electrically connected to the semiconductor active layer and is electrically insulated from the drain electrode;
A lower electrode disposed on the drain electrode and the source electrode and electrically connected to the source electrode;
A reaction reagent layer disposed on the lower electrode and reacting with the supplied in vivo liquid to output an electric signal; And
And an upper electrode disposed on the reaction reagent layer.
상기 기판 상에 배치된 하나 이상의 서브셀을 포함하고,
상기 하나 이상의 서브셀 각각은,
상기 기판 상부에 배치된 박막 트랜지스터부; 및
상기 박막 트랜지스터부 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와의 전기화학 반응을 통해 전기신호를 출력하는 바이오센싱부를 포함하고,
상기 박막 트랜지스터부는 상기 바이오센싱부에서 출력된 전기신호를 처리하는 바이오센서.Board; And
And at least one subcell disposed on the substrate,
Each of the one or more sub-
A thin film transistor disposed on the substrate; And
And a biosensing unit disposed on the thin film transistor unit and outputting an electric signal through an electrochemical reaction with the supplied liquid in the living body,
Wherein the thin film transistor unit processes the electrical signal output from the biosensing unit.
상기 박막 트랜지스터부는 하나 이상의 TFT를 포함하는 바이오센서.The method of claim 5,
Wherein the thin film transistor section includes at least one TFT.
상기 기판 상에 배치된 게이트 전극;
상기 게이트 전극 상에 배치된 반도체 활성층;
상기 반도체 활성층 상에 배치되고, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결된 드레인 전극; 및
상기 반도체 활성층 상에 배치되며, 상기 반도체 활성층과 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극과 전기적으로 절연된 소스 전극을 포함하는 바이오센서.The thin-film transistor according to claim 5,
A gate electrode disposed on the substrate;
A semiconductor active layer disposed on the gate electrode;
A drain electrode disposed on the semiconductor active layer and electrically connected to the semiconductor active layer; And
And a source electrode that is disposed on the semiconductor active layer and is electrically connected to the semiconductor active layer and is electrically insulated from the drain electrode.
상기 드레인 전극 및 소스 전극 상부에 배치되며, 상기 소스 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극;
상기 하부 전극 상에 배치되고, 공급된 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층; 및
상기 반응시약층 상에 배치된 상부 전극을 포함하는 바이오센서.8. The biosensor according to claim 7,
A lower electrode disposed on the drain electrode and the source electrode and electrically connected to the source electrode;
A reaction reagent layer disposed on the lower electrode and reacting with the supplied in vivo liquid to output an electric signal; And
And an upper electrode disposed on the reaction reagent layer.
상기 드레인 전극 및 소스 전극을 덮고 상기 하부 전극의 하부에 배치되며, 상기 드레인 전극을 상기 소스 전극 및 하부 전극과 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함하고,
상기 절연층은 상기 소스 전극과 하부 전극을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀을 포함하는 바이오센서.The method according to claim 4 or 8,
Further comprising an insulating layer covering the drain electrode and the source electrode and disposed below the lower electrode and electrically insulating the drain electrode from the source electrode and the lower electrode,
Wherein the insulating layer includes a via hole for electrically connecting the source electrode and the lower electrode.
상기 드레인 전극, 소스 전극 및 상부 전극 중 어느 하나 이상은 Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 단종 또는 합금인 바이오센서.The method according to claim 4 or 8,
Wherein at least one of the drain electrode, the source electrode, and the upper electrode is a discontinuous or alloy including at least one of Au, Ag, Al, Al-Nd, Al-Cu, Mo, Ti, Ta and Cr.
상기 게이트 전극을 덮도록 제1 절연층을 형성하는 단계;
상기 제1 절연층 상에 반도체 활성층을 형성하는 단계;
상기 반도체 활성층 상에 드레인 전극 및 소스 전극을 형성하는 단계;
상기 드레인 전극 및 소스 전극 상에 제2 절연층을 형성하는 단계;
상기 제2 절연층 상에 하부 전극을 형성하는 단계;
상기 하부 전극 상에 제3 절연층을 형성하는 단계;
상기 제3 절연층 상에 생체 내 액체와 반응하여 전기신호를 출력하는 반응시약층을 형성하는 단계; 및
상기 반응시약층 상에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 드레인 전극과 소스 전극은 서로 전기적으로 절연된 바이오센서 제조 방법.Forming a gate electrode in a portion of the upper portion of the substrate;
Forming a first insulating layer to cover the gate electrode;
Forming a semiconductor active layer on the first insulating layer;
Forming a drain electrode and a source electrode on the semiconductor active layer;
Forming a second insulating layer on the drain electrode and the source electrode;
Forming a lower electrode on the second insulating layer;
Forming a third insulating layer on the lower electrode;
Forming a reaction reagent layer on the third insulating layer to react with the liquid in vivo to output an electric signal; And
And forming an upper electrode on the reaction reagent layer,
Wherein the drain electrode and the source electrode are electrically insulated from each other.
상기 제2 절연층을 형성한 다음, 상기 소스 전극이 노출되도록 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 하부 전극은 상기 비아홀을 통해 상기 소스 전극과 전기적으로 연결된 바이오센서 제조 방법.The method of claim 11,
Further comprising forming a via hole such that the source electrode is exposed after forming the second insulating layer,
And the lower electrode is electrically connected to the source electrode through the via hole.
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