TW201935677A - 使用感測器的主動表面的結構和方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種設備及形成方法，該設備包括：支撐結構；該支撐結構上之感測器；該感測器之相對側處在該支撐結構上的一對柱，該對柱相對於該支撐結構之頂面具有柱高度，該柱高度高於該感測器之主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度；及該對柱上且該主動表面上方的封蓋層，該封蓋層由該對柱支撐於相對末端處。該感測器之該主動表面、該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半以上上方形成開口，且該支撐結構、該感測器、該封蓋層及該對柱一起形成流槽。

Description

使用感測器的主動表面的結構和方法

本發明相關於使用感測器的主動表面的結構和方法。
相關申請案之交叉參考

本申請案主張2018年2月3日申請的美國臨時專利申請案第62/626,021號之優先權，該案之內容以全文引用的方式併入本文中。

當前，與用於晶片上偵測之感測器一起使用之流槽的蓋子藉由位於主動表面上之柱支撐於感測器的主動表面上方。用於將蓋子置放於感測器上方之原因為使得流體交換能夠在不夾帶或捕獲反應劑情況下清潔地發生之通常所需要的主動區域之平坦度及光滑度（次微米級粗糙度）。當前結構導致可用於感測之主動表面之面積的減小。在一些狀況下，能夠使用感測器之主動表面的僅三分之一（或三分之一以下）。

因此，需要一種使用感測器之主動表面之大部分的方法。

經由在一個態樣中提供一種設備，預先存在方法之缺點可被克服，且提供額外優勢。該設備包含：支撐結構；該支撐結構上之感測器，該感測器包含主動表面；一對柱，每一柱於該感測器之相對側處位於該支撐結構上，該對柱中之每一者包含相對於該支撐結構之頂面的柱高度，該柱高度高於該感測器之主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度。該設備亦包括該對柱上且在該感測器之該主動表面上方的封蓋層，該封蓋層藉由該對柱支撐於其相對末端上。該感測器之該主動表面、該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半以上上方形成開口，且該支撐結構、該感測器、該封蓋層及該對柱一起形成流槽。

根據另一態樣，提供一種方法。該方法包含：形成流槽，該形成包含將感測器置放於支撐結構上，該感測器包含主動表面；形成一對柱，每一柱係在該感測器之相對側處，該對柱中之每一者相對於該支撐結構之頂面包含柱高度，該柱高度高於該感測器之主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度；及將封蓋層置放於該對柱之頂面上，使得該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半以上上方形成空間。

以下參看在附圖中說明之非限制性實例更充分地解釋本發明之態樣及其某些特徵、優勢及細節。省略對熟知材料、製造工具、處理技術等之描述，以免不必要地詳細混淆相關細節。然而，應理解，詳細描述及具體實例儘管指示本發明之態樣，但仍僅藉助於說明給出且並非限制性的。在基本發明性概念之精神及/或範疇內的各種取代、修改、添加及/或配置自本發明對於所屬領域中具通常知識者將為顯而易見。

如本文貫穿說明書及申請專利範圍所使用之近似語言可用於修飾可以許可的方式發生變化而不導致其相關之基本功能改變的任何定量表示。因此，由諸如「約（about）」或「實質上（substantially）」之術語修飾之值可不限於所指定的精準值。在一些情況下，近似語言可對應於用於量測值之儀器的精度。

本文中所用的術語僅出於描述特定實例之目的且並不意欲為限制性的。如本文中所使用，單數形式「一（a/an）」及「該（the）」意欲又包括複數形式，除非上下文以其他方式清楚地指示。應進一步理解，術語「包含（comprise）」（及包含（comprise）之任何形式，諸如「包含（comprises）」及「包含（comprising）」）、「具有（have）」（及具有（have）之任何形式，諸如「具有（has）」及「具有（having）」、「包括（include）」（及包括（include）之任何形式，諸如「包括（includes）」及「包括（including）」）及「含有（contain）」（及含有（contain）之任何形式，諸如「含有（contains」及「含有（containing）」為開放式連詞。結果，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個步驟或元件之方法或裝置擁有彼等一或多個步驟或元件，但不限於僅擁有彼等一或多個步驟或元件。同樣，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個特徵的方法之步驟或裝置之元件擁有彼等一或多個特徵，但不限於僅擁有彼等一或多個特徵。此外，以某方式組態之裝置或結構至少以該方式組態，但亦可以未列出之方式組態。

如本文所使用，術語「連接（connected）」在用以指兩個實體元件時意謂兩個實體元件之間的直接連接。然而，術語「耦接（coupled）」可意謂直接連接或經由一或多個中間元件之連接。

如本文所使用，術語「可（may）」及「可為（may be）」指示一組情形內事件發生（occurrence）的可能性；指定性質、特性或功能的擁有；及/或限定另一動詞，該限定另一動詞係藉由表達與該限定動詞相關聯之能力（ability、capability）或可能性中之一或多者來進行。因此，使用「可」及「可為」指示，經修飾術語顯而易見為在考慮在某些情況下修飾術語有時可能並不適當、並不能夠或並不合適的同時適於、能夠或適合於指示之容量、功能或使用。舉例而言，在一些情況下，可預期到事件或容量，而在其他情況下，事件或容量不可發生-此區別藉由術語「可」及「可為」擷取。

如本文中所使用，除非以其他方式指定，否則與諸如量測、大小等之值一起使用的近似術語「約」、「實質上」及類似者意謂該值之±10%的可能變化。

如本文所使用，術語「接合（bond）」、「經接合（bonded）」及「正接合（bonding）」指兩個物品使用黏著劑或接合劑連同加熱製程或壓力牢固地結合在一起。如本文所使用，術語「附接（attach）」指在使用或不使用扣件（例如，螺釘、黏著劑或接合劑等）之情況下將兩個物品結合在一起。因此，術語「接合」為術語「附接」的子集。

下文參看為易於理解並未按比例繪製之圖式，其中貫穿不同諸圖使用相同參考數字以指定相同或類似組件。

本發明提供與允許使用感測器之整個主動表面之設備及製造該設備之方法相關的實例。

圖1至圖5為製造揭示於本發明中之設備之各種階段之一個實例的橫截面圖。儘管本實例包括平面感測器裝置，但應理解，可替代地使用非平面裝置或其一組合。

圖1為根據本發明之一或多個態樣的上面包括晶粒102與感測器104的晶片100之一個實例之橫截面圖。感測器包括例如主動表面105。如本文所使用，術語「主動表面（active surface）」指感測器之主動地發生感測的表面或表面部分。舉例而言，數位影像感測器之主動表面為包括用於感測光之光位點或像素的表面。感測器之功能的非限制性實例包括例如光感測（例如，具有所感測之預定波長範圍）、偵測一或多種物質（例如，生物或化學物質）之存在，及偵測某事物之濃度（例如，離子濃度）的改變。舉例而言，感測器可包括一或多種半導體材料，且可採用例如互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor；CMOS）感測器（例如，CMOS影像感測器）或電荷耦合裝置（Charge-Coupled Device；CCD）、另一類型之影像感測器的形式。在本實例中，使用CMOS影像感測器，但可使用其他類型之感測器。如所屬領域中具通常知識者將知曉，CMOS影像感測器之電路包括被動電子元件，諸如時脈及時序產生電路、類比數位轉換器等，以及光偵測器陣列以將光子（光）轉換為電子，電子接著轉換為電壓。在基於半導體之情況下，感測器可製造於矽基板（例如，矽晶圓）上，該矽基板在自矽晶圓切割時變成晶粒。晶粒之厚度可取決於矽晶圓之大小（直徑）。舉例而言，具有51 mm直徑之標準矽晶圓可具有約275微米之厚度，而具有300 mm之直徑的標準矽晶圓可具有約775微米的厚度。如本文中所使用，感測器之主動區域指將與用於感測之反應劑接觸的感測器表面。在晶粒上可存在一個以上感測器，且不同感測器可包括於同一晶粒上。

如所屬領域中具通常知識者將理解，「CMOS」指用以製造積體電路之技術。如本文中所使用，「CMOS感測器」及「CMOS影像感測器」指使用CMOS技術製造之感測器。名稱之「互補」態樣指包括積體電路（IC）中使用CMOS技術製造的n型及p型金屬氧化物半導體場效電晶體（metal-oxide semiconductor field effect transistor；MOSFET）兩者。每一MOSFET具有具閘極介電質之金屬閘，該閘極介電質係諸如氧化物（因此，名稱的「金屬氧化物」部分）及閘下面之半導體材料（對應於名稱中之「半導體」）。IC製造於晶粒上，該晶粒係在製造之後切割出之半導體基板或晶圓的一部分，且使用CMOS技術製造之IC藉由例如高雜訊抗擾性及低靜態功率消耗（電晶體中之一者始終關斷）特徵化。

在一個實例中，CMOS影像感測器可包括例如亦被稱作像素之數百萬個光偵測器。每一像素包括累積來自光之電荷的光感測器、用以將累積電荷轉換為電壓的放大器及像素選擇開關。每一像素亦可包括例如個別微透鏡來捕獲光的大部分，或具有其他增強以改良影像，諸如雜訊減小。

現將提供使用CMOS技術製造之半導體裝置之製造的一個實例。舉例而言，以p型半導體基板開始，NMOS區可受到保護，而n型井將產生於PMOS區中。此情形可使用例如一或多個微影製程來實現。薄的閘氧化物及閘（例如，多晶矽）接著可形成與NMOS區及PMOS區兩者中。N+型摻雜劑區可形成於虛設閘之任一側上的NMOS區之p型基板中（亦即，形成源極及汲極），且n+型摻雜劑之一個區係作為PMOS區中之本體（此處，井）觸點。此可使用例如遮罩來實現。遮蔽及摻雜之同一製程可接著用以在PMOS區中形成源極及汲極，且在NMOS區中形成本體觸點。可接著執行金屬化以形成至NMOS及PMOS電晶體之各種區的端子（亦即，本體、源極、汲極及閘極）。不同於CCD，CMOS影像感測器可以小的成本或無額外成本在同一晶片上包括其他電路，從而在晶片上提供諸如影像穩定化及影像壓縮的功能。

圖2為根據本發明之一或多個態樣的製備圖1之晶粒102及感測器104且將前述兩者置放於支撐結構200上的一個實例之橫截面圖。在一個實例中，支撐結構200可採用介電層之形式，該介電層具有穿過其的一或多個導電路徑202。在另一實例中，支撐結構可替代地採用單獨介電層之形式。可用於介電層中之介電材料之非限制性實例包括低k介電材料（約3.9的小於二氧化矽之介電常數的介電常數），諸如氟摻雜二氧化矽、經碳摻雜二氧化矽及多孔二氧化矽；及高k介電材料（高於約3.9之介電常數），諸如氮化矽（SiNx）及二氧化鉿。晶粒可使用例如晶粒附接黏著劑附接至支撐結構，該晶粒附接黏著劑可在感測器上提供例如低或超低應力及高溫穩定性。

圖3為根據本發明之一或多個態樣的鄰接於圖2之晶粒102之任一側形成底部柱部分300及302之一個實例的橫截面圖。底部柱部分之材料的非限制性實例包括例如填充物材料，諸如環氧樹脂或塑膠模製化合物（例如，酚硬化劑、二氧化矽、催化劑、顏料及脫模劑）。在底部柱部分之形成期間，感測器可藉由例如可移除膜（例如，二氧化矽）保護。替代地，底部柱部分之材料可經保形地沈積，接著向下平坦化至感測器，或底部柱部分可例如使用直接沈積製程來形成。在保形沈積及平坦化之一個實例中，環氧樹脂可毯覆沈積於結構上方，繼之以平坦化製程（例如，化學機械拋光（chemical-mechanical polishing；CMP））。

圖4為根據本發明之一或多個態樣的在圖3之底部柱部分300及302上方形成頂部柱部分400及402之一個實例的橫截面圖。頂部柱部分之材料的非限制性實例包括例如填充物材料，諸如如上文關於底部柱部分描述之環氧樹脂或塑膠模製化合物。在頂部柱部分之形成期間，感測器及晶粒可藉由例如易於移除之膜（例如，二氧化矽）在不損害感測器情況下保護。替代地，頂部柱部分之材料可經保形地沈積，接著向下平坦化至感測器。又，儘管柱在此實例中各自具有兩個部分，但應理解，柱可各自替代地為一個連續柱，或柱可替代地具有兩個以上部分。

圖5為根據本發明之一或多個態樣的在將封蓋層502置放於頂部柱部分400及402上之後的末端結構500（在此狀況下，流槽）之一個實例的橫截面圖。如本文所使用，術語「流槽」指用於基板（例如，玻璃）上待測流體的具有入口及出口的小型腔室，該腔室可包括可在固定位置處圖案化有許多（可存在數十億）奈米井的通道。基板上之通道及奈米井可使用例如半導體製造技術來製造，例如，奈米井可蝕刻至基板中。為了與待測試流體的亦可為可觀測的各種類型反應之區域化感測（例如，使用影像感測器之螢光），感測器可例如在基板下方鄰接於腔室定位。

繼續圖5，置放封蓋層可使用例如相對精準的機器人機器（亦被稱作取放機器）實現，從而在感測器104之主動表面105的至少一半以上上方產生空間504（在圖5之實例中，空間覆蓋全部或幾乎全部主動表面）。柱置放於感測器之相對側上而非柱係在感測器之主動表面上可被稱作散出型封裝製程。封蓋層可包括不與入射光或可觸發來自感測器104之感測動作的其他波反應且對於入射光或其他波透明的材料。具有低自身螢光或係非螢光之封蓋層之材料的非限制性實例包括玻璃，例如鋁矽酸鹽玻璃或平板顯示器玻璃（例如，可購自紐約康寧公司的「伊格爾（eagle）」玻璃）。具有低螢光或無自身螢光之材料確保能夠檢視例如流槽中的任何螢光反應。物質例如生物或化學物質可引入至空間中從而藉由感測器之主動表面進行晶片上感測。

在一個實例中，感測器之主動表面具有均勻低粗糙度，亦即，主動表面為儘可能平滑的。視情況，用於液體之多個通道506可存在於空間中感測器上方的次要層中。可選次要層可在感測器表面上包括例如如上所描述之玻璃。此次要層可具有約等於感測器之主動表面之粗糙度的粗糙度及與主動表面之無縫界面，以使得流體交換能夠在不夾帶或截流流體情況下進行。

現將關於圖6之流程圖描述製造本發明之設備之製程600的一個實例。上文關於圖1描述感測器之一個實例的製造602。儘管實例係關於CMOS影像感測器，但可使用其他類型之主動像素感測器，例如，電荷耦合裝置（CCD）及其他技術，諸如NMOS影像感測器技術（亦被稱作帶電MOS感測器）及具有各種彩色濾光片之影像感測器，例如，微型彩色分光器，該些微型彩色分光器不同於拜耳彩色濾光片陣列（微小微型濾光片陣列）在於其使光繞射，使得波長（色彩）之各種組合命中不同光點。帶電MOS感測器給予與具有CMOS感測器之低電力需要的全圖框傳送（Full Frame Transfer；FFT）CCD感測器相當的影像品質，且對於其高品質成像能力在延長時段上為值得注意的。減小自每一光電二極體至其對應晶片上微透鏡之距離（致使更稠密的更高解析度感測器）的簡化電路確保極好靈敏度及影像品質，即使在光以高入射角撞擊微透鏡時。替代地，可使用預先存在或「現貨供應」感測器而非製造一個感測器。

置放晶粒及感測器604可包括製備，該製備可包括例如微影及電鍍製程，且置放可使用例如精準機器人機器（亦被稱作取放機器）實現。接著執行面板化（panelization）606以結合感測器晶片與支撐層。面板化可包括例如載體層壓，附接感測器至晶粒，將晶粒定位於支撐層上並藉由模製化合物固定、模製化合物的平坦化（或「頂部研磨」）及背側膜層壓。在面板化之後，執行扇出製程608以使感測器之主動表面的使用最大化。換言之，與定位於感測器之相對側上的柱形成與感測器相對的開放空間，如上文更詳細地描述，使用例如微影及鍍覆製程，接著封蓋層可使用例如表面黏著製程610置放於柱上。在表面黏著製程中，封蓋層使用例如上文描述之精準機器人機器定位於柱上，且以某方式（例如，使用環氧樹脂）附接。此類機器可用以將表面黏著裝置置放於印刷電路板或類似者上。此類機器可使用例如氣動吸盤，其在三個維度上操控以實現封蓋層的置放。

使感測器之主動表面之使用最大化的其他方式包括例如設計並使用具有主動表面之感測器，該主動表面係在蓋子之區域外部。增大感測器之主動表面之可用面積的另一實例包括使用例如包覆模製或閘控模製製程將感測器再組成至低成本複合晶圓中，例如，塑膠晶圓中。

在第一態樣中，以上所揭示為一種設備。該設備包括支撐結構；該支撐結構上之感測器，該感測器包括主動表面。該設備進一步包括：一對柱，每一柱在該感測器之相對側處位於該支撐結構上，該對柱中之每一者相對於該支撐結構之頂面包含柱高度，該柱高度高於該感測器之該主動表面相對於該支撐結構之同一頂面的高度；及該對柱上且該主動表面上方之封蓋層，該封蓋層藉由該對柱支撐於其相對末端處。該感測器之該主動表面、該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少大約一半以上上方一起形成開口，且該支撐結構、該感測器、該封蓋層及該對柱一起形成流槽。

在一個實例中，該對柱中之每一者可包括：例如該感測器之該些相對側處之底部柱部分；及底部柱部分上方之頂部柱部分，該頂部柱部分可相同或不同於底部柱部分之材料。在一個實例中，該對柱可各自包括例如填充物材料。填充物材料可包括例如環氧樹脂及塑膠模製化合物中的一者。

在一個實例中，該第一態樣之設備中的封蓋層可包括例如玻璃，例如鋁矽酸鹽玻璃及平板顯示器玻璃中的至少一者。

在一個實例中，該第一態樣之設備之支撐結構可包括例如介電層，且介電層在其中可包括一或多個導電路徑。

在一個實例中，該第一態樣之設備中的感測器可包括例如一或多種半導體材料，例如，使用CMOS技術製造之感測器（例如，CMOS影像感測器，如上文所描述）。

在一個實例中，該第一態樣之設備中感測器之主動表面上的次要層可包括例如通道。

在一個實例中，該第一態樣之設備可例如為用於生物分析及化學分析中之至少一者的濾芯（cartridge）之零件。此類濾芯可用以實現定序，例如，DNA定序，例如，合成定序或次世代定序（亦被稱作高產量定序）。此濾芯可替代地用以實現基因分型，該基因分型涉及藉由使用生物分析檢查個體之DNA序列並比較該DNA序列與另一個體之序列或參考序列來判定個體之遺傳構成（基因型）的差異。

在第二態樣中，上文所揭示為一種方法。該方法包括：形成流槽，該形成包括將感測器置放於支撐結構上，該感測器包括主動表面；形成一對柱，每一柱係在該感測器之相對側處，該對柱中之每一者包含相對於該支撐結構之頂面的柱高度，該柱高度高於該感測器之該主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度；及將封蓋層置放於該對柱之頂面上，使得該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半上方形成空間。

在一個實例中，置放該感測器可包括例如置放使用CMOS技術製造之影像感測器（例如，CMOS影像感測器，如上文所述）。

在一個實例中，該第二態樣之該方法中的形成該對柱可包括例如在該感測器之該些相對側處形成底部柱部分；及在每一底部柱部分上方形成頂部柱部分。

在一個實例中，該第二態樣之方法中的支撐結構可包括例如介電層，且介電層可在其中包括導電路徑。

在一個實例中，該第二態樣之方法可進一步包括例如耦接該流槽及用於生物分析及化學分析中之至少一者的濾芯。

在一個實例中，該第二態樣之方法可進一步包括例如將流槽用於定序。

在一個實例中，該第二態樣之方法可進一步包括例如將流槽用於基因分型。

在一個實例中，該第二態樣之方法中的該對柱可包括例如填充物材料。

在一個實例中，該第二態樣之方法中的填充物材料可包括例如環氧樹脂及塑膠模製化合物中的至少一種。

雖然本文中已描述且描繪了本發明之若干態樣，但替代性態樣可藉由所屬領域中具通常知識者來實現以實現同一目標。因此，隨附申請專利範圍意欲涵蓋所有此等替代性態樣。

應瞭解，前述概念（假設此類概念並非相互不一致）之所有組合預期為本文所揭示之發明性主題的部分。特定言之，在本發明結尾處出現之所主張主題的全部組合預期為本文所揭示之本發明主題的一部分。

100‧‧‧晶片

102‧‧‧晶粒

104‧‧‧感測器

105‧‧‧主動表面

200‧‧‧支撐結構

202‧‧‧導電路徑

300‧‧‧底部柱部分

302‧‧‧底部柱部分

400‧‧‧頂部柱部分

402‧‧‧頂部柱部分

500‧‧‧末端結構

502‧‧‧封蓋層

504‧‧‧空間

506‧‧‧通道

600‧‧‧製造本發明之設備之製程

602‧‧‧感測器之一個實例的製造

604‧‧‧置放晶粒及感測器

606‧‧‧面板化

608‧‧‧扇出製程

610‧‧‧表面黏著製程

自本發明之各種態樣的結合隨附圖式進行的以下詳細描述，本發明的此等及其他目標、特徵及優勢將變得顯而易見，其中：

圖1至圖5為製造揭示於本發明中之設備之各種階段之一個實例的橫截面圖。

圖1為根據本發明之一或多個態樣的上面包括晶粒與感測器的晶片之一個實例之橫截面圖。該感測器包括例如主動表面。

圖2為根據本發明之一或多個態樣的製備圖1之感測器及晶粒並將該感測器及該晶粒置放於支撐結構上的一個實例之橫截面圖。

圖3為根據本發明之一或多個態樣的鄰接於圖2之晶粒之任一側形成底部柱部分之一個實例的橫截面圖。

圖4為根據本發明之一或多個態樣的在圖3之底部柱部分上方形成頂部柱部分之一個實例的橫截面圖。

圖5為根據本發明之一或多個態樣的在將封蓋層置放於頂部柱部分上從而在感測器之主動表面的至少約一半（在此狀況下，全部或幾乎全部）上方產生空間之後的末端結構之一個實例的橫截面圖。

圖6為根據本發明之一或多個態樣的製造本文中揭示之設備的一個實例之流程圖。

Claims (20)

1. 一種設備，其包含： 支撐結構； 該支撐結構上之感測器，該感測器包含主動表面； 一對柱，每一柱在該感測器之相對側處位於該支撐結構上，該對柱中之每一者相對於該支撐結構之頂面包含柱高度，該柱高度高於該感測器之該主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度；及 該對柱上且該主動表面上方之封蓋層，該封蓋層藉由該對柱支撐於其相對末端上； 其中該感測器之該主動表面、該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半以上上方形成開口，且其中該支撐結構、該感測器、該封蓋層及該對柱一起形成流槽。
2. 如請求項1所述之設備，其中該對柱中之每一者包含： 該感測器之該些相對側處之底部柱部分；及 每一底部柱部分上方之頂部柱部分。
3. 如請求項2所述之設備，其中該對柱包含至少一種填充物材料。
4. 如請求項1所述之設備，其中該至少一種填充物材料包含環氧樹脂及塑膠模製化合物中的至少一種。
5. 如請求項1所述之設備，其中該封蓋層包含玻璃。
6. 如請求項5所述之設備，其中該封蓋層包含鋁矽酸鹽玻璃及平板顯示器玻璃中的至少一種。
7. 如請求項1所述之設備，其中該支撐結構包含一或多個介電層，該一或多個介電層中之每一者在其中包含一或多個導電路徑。
8. 如請求項1所述之設備，其中該感測器包含一或多種半導體材料。
9. 如請求項7所述之設備，其中該感測器包含使用互補式金屬氧化物半導體（CMOS）技術製造的影像感測器。
10. 如請求項1所述之設備，其中該感測器之該主動表面上之保護層包含複數個通道。
11. 如請求項1所述之設備，其中該設備為用於生物分析及化學分析中之至少一者的濾芯之零件。
12. 一種方法，其包含： 形成流槽，該形成包含： 將感測器置放於支撐結構上，該感測器包含主動表面； 形成一對柱，每一柱係在該感測器之相對側處，該對柱中之每一者包含相對於該支撐結構之頂面的柱高度，該柱高度高於該感測器之該主動表面相對於該支撐結構之該頂面的高度；及 將封蓋層置放於該對柱之頂面上，使得該封蓋層及該對柱在該感測器之該主動表面的至少約一半上方形成空間。
13. 如請求項12所述之方法，其中置放該感測器包含置放使用CMOS技術製造之影像感測器。
14. 如請求項12所述之方法，其中形成該對柱包含： 在該感測器之該些相對側處形成底部柱部分；及 在每一底部柱部分上方形成頂部柱部分。
15. 如請求項12所述之方法，其中該支撐結構包含一或多個介電層，該一或多個介電層各自在其中包含一或多個導電路徑。
16. 如請求項12所述之方法，該方法進一步包含耦接該流槽及用於生物分析及化學分析中之至少一者的濾芯。
17. 如請求項12所述之方法，該方法進一步包含將該流槽用於定序。
18. 如請求項12所述之方法，該方法進一步包含將該流槽用於基因分型。
19. 如請求項12所述之方法，其中該對柱包含至少一種填充物材料。
20. 如請求項12所述之方法，其中該至少一種填充物材料包含環氧樹脂及塑膠模製化合物中的至少一種。