TWI615607B - 分析物檢測設備及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一範例提供一分析物檢測設備，其包括表面增強型發光(SEL)結構。一介電層位在SEL結構下方。一電場產生基底位在該介電層下方。此電場產生基底係用來圍繞SEL結構施加一電場，以將帶電離子吸引到SEL結構。
Description
本發明大體而言係有關於表面增強型發光電場產生基底。
表面增強型發光(SEL)有時用於分析無機材料及複合有機分子的結構。SEL將電磁輻射或光聚焦到一分析物或含有一分析物的溶液上，其中光與分析物的相互作用係檢測來分析用。
依據本發明之一可行實施例，係特地提出一種分析物檢測設備，其包含：一表面增強型發光(SEL)結構；該SEL結構下方之一介電層；及該介電層下方之一電場產生基底，該電場產生基底用以施加圍繞該SEL結構的一電場，來將帶電離子吸引到該SEL結構。
圖1概要地繪示一範例表面增強型發光(SEL)平台20。就本案揭露內容之目的而言，「表面增強型發光」在其意義範疇中含括表面增強型拉曼發射，如同表面增強型拉曼光譜法(SERS)，及表面增強型螢光。透過表面增強型發光的使用，平台20利於溶液中分析物的分析。平台20利於產生或建立一電場，用以將分析物的帶電離子吸引到表面增強型發光結構，來增加分析物在表面增強型發光結構上或附近的一密度。增加靠近表面增強型發光結構之分析物的密度，可改善表面增強型發光的性能。
平台20包含電場產生基底24、介電層26及表面增強型發光(SEL)結構30。電場產生基底24可具雙重目的：(1)作為用於介電層26及SEL結構30的一基底；及(2)作為用以產生電場並施加給SEL結構30的一裝置，其中該電場將分析物的帶電離子吸引到SEL結構30。平台20透過在一感測區域下的裝置規劃，來提供一可規劃的局部化電場增強區域。使用時，平台20係置設靠近一較大套組或設置作為一較大套組之部分，此較大套組包括與基底24共同運作以產生或形成將分析物之帶電離子吸引到SEL結構30之電場的一相對電極(或稱反電極)。在一實施態樣中，此電場產生基底包括利於對基底24電氣充電及使基底24放電的電路。於一實施態樣中，電場產生基底包含利於控制基底24之電氣充電及放電的一整合式電晶體。
在一實施態樣中，電場產生基底包括在電場產生基底24不再連接至一電池、插座、或其他電流源或電力源後利於電荷儲存的電路。於一實施態樣中，電場產生基底包括利於在基底24不再連接至電池、插座或其他電流源之際，連續提供圍繞及穿過金屬層板28且圍繞SEL結構30之電荷的電路。換言之，電場產生基底係為非依電性。在一實施態樣中，電場產生基底包括形成一電容以儲存電荷的電路。於一實施態樣中，基底24包含一浮動閘極MOSFET電晶體(FGMOS)，其中此浮動閘極被充電且儲存電荷。在一實施態樣中，基底24包含採可規劃唯讀記憶體(PROM)形式的一浮動閘極電晶體，PROM有時亦稱一次性可規劃非依電性記憶體；可現場規劃唯讀記憶體；或浮動閘極突崩注入型MOS (FAMOS)。在基底24包含一PROM浮動閘極電晶體的多個實施態樣中，浮動閘極可藉由對汲極施加偏壓以突崩致使將電子注入浮動閘極來規劃或充電。與諸如可抹除可規劃唯讀記憶體電晶體(EPROM)之其他類型的浮動閘極電晶體相反地，PROM浮動閘極電晶體省略一控制閘極。
在另一實施態樣中，基底24包含採可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)晶片或裝置形式的一浮動閘極電晶體，利於使用諸如商業上可得EPROM晶片之先前存在商業上可得元件部件形成平台20。於一些實施態樣中，金屬層板28及SEL結構30 (及可能加上介電層26)係直接形成在一商業上可得EPROM晶片上。在一些實施態樣中，金屬層板28及SEL結構30 (及可能加上介電層26)係壓製在商業上可得EPROM晶片上。
介電層26包含一層電氣絕緣或電氣非傳導材料，其支撐在基底24之上介於基底24與SEL結構30間，附接兩者而電氣絕緣分開的基底24與SEL結構30。於一實施態樣中，介電層26包含一經氧化的材料層。在一實施態樣中，介電層26包含諸如二氧化矽、矽氮化物、碳化矽或其混合物的一材料層。於一實施態樣中，在將SEL結構30設置或形成在介電層26上之前，介電層26係積設在基底24上。在另一實施態樣中，介電層26係設置作為基底24的一頂部或上表面。介電層26係足夠薄且以一合適材料形成，使得電場產生基底24所產生的電荷穿過及越過介電層26，以形成圍繞SEL結構30的一電場。
SEL結構30包含作為供分析物積設之一台體的一結構，其中SEL結構30增強分析物散射或再發射之輻射的強度。結構30可增強分析物在受來自一輻射源之輻射撞擊之際所散射或再發射的輻射量或光子數量。於一實施態樣中，結構30包含在腔室40內供分析物24接觸於其上或圍繞的一個SEL結構或一組SEL結構。在一實施態樣中，SEL結構包含增強型螢光光譜法結構或表面增強型拉曼光譜法(SERS)結構。此等結構可包括一金屬表面或結構，其中分析物與金屬表面間的相互作用使拉曼散射輻射之強度增加。此等金屬表面可包括一粗糙化金屬表面，諸如週期性格柵。於另一實施態樣中，該等金屬表面可包含組裝奈米粒子。在一些實施態樣中，此等金屬表面可包含金屬島體。於一實施態樣中，此等金屬島體包含可撓柱狀支撐體，諸如柱體、針狀體、指狀物、粒子或線體。在一些實施態樣中，可撓柱狀結構可包括供分析物可積設的一金屬蓋體或頭部。於一些實施態樣中，此等柱狀結構係以一些材料形成及/或設定尺寸，以致可回應於所施加的電場而朝向及遠離彼此彎曲或撓曲。在一些實施態樣中，SERS結構為可移動且自我致動，其中此等柱狀結構回應於微毛細力而朝向彼此彎曲或撓曲而自動組構起來，其中此種彎曲利於將諸結構間之間距關閉，以有較大的散射輻射強度。
在一些實施態樣中，柱狀結構係為電氣傳導，使得柱狀結構及/或它們的金屬蓋體或頭部提供分立的充電點，其強化在不同點所產生的電場，以增強分析物之帶電離子吸引到結構30之柱狀結構的作用。例如，於一些實施態樣中，柱狀結構係從一電氣傳導聚合物形成，此聚合物諸如聚乙烯二氧基噻吩或PEDOT (或有時稱PEDT)，基於3,4-乙烯二氧噻吩或EDOT單體的傳導聚合物。在一實施態樣中，SEL或SERS結構具有一奈米尺度，以利於奈米增強型拉曼光譜法(NERS)。此等奈米尺度NERS結構可增加由吸附在此等結構上之分析物所散射輻射的強度高達1016
的一個係數。在其他進一步實施態樣中，此等柱狀結構可以諸如非電氣傳導聚合物之非電氣傳導材料形成， 或可以諸如線絲或類似物之金屬材料形成。
整體來說，平台20提供一整合式組裝單元，其同時提供分析物用之台體及用以將分析物之帶電分子吸引到SEL結構30用於增強型分析物檢測的電場產生。在一些實施態樣中，平台20係配合一分開的相對電極使用。於其他實施態樣中，平台20作為用於殼體的一支撐件，以致形成一分析物檢測套組。在一些實施態樣中，套組之殼體本身設置或支撐相對電極。
圖2係為用以形成SEL平台20之一範例方法100的流程圖。如方塊104所指出，提供具有上介電層26的電場產生基底24。沿著介電層26之電場產生基底24作為供平台20之剩餘組件接合在其上、模造於其上、壓在其上、或以其他方式形成或結合到基底24的一基底或基體。
如方塊106所指出，金屬層板28係形成在介電層26上。於一實施態樣中，金屬層板28係藉將介電層26塗覆有金屬層板28之金屬而形成。在另一實施態樣中，層板28係藉將金屬蒸鍍到介電層26上來形成。於其他實施態樣中，金屬層板28可形成在介電層26上。在一些實施態樣中，介電層26係形成在金屬層板28上，其中介電層26係接著積設形成在基底24上。
如方塊108所指出，SEL結構30係形成在基底24與介電層26上。於結構30包含週期性格柵的多個實施態樣中，粗糙化表面或週期性格柵係使用諸如蝕刻及類似者之任何合適材料移除技術來形成。在結構30包含柱狀結構之多個實施態樣中，此等柱狀結構可被生長成。例如，奈米線種可被積設到金屬層板28及/或介電層26上，其中柱狀結構係透過化學氣相沉積從諸如矽烷的一材料生長成。於另一實施態樣中，結構30的柱狀結構可藉蝕刻基體來形成。例如，在一實施態樣中，一反應式離子蝕刻程序可應用在諸如矽的一基體上，產生可撓柱體。從矽基體的材料移除可透過諸如氟、氯、溴或鹵素的反應式氣體種類在氣態氮、氬或氧的存在下之作用達成。於更一實施態樣中，此等柱狀結構可藉奈米印刷形成，其中諸如在UV光暴露下能夠大幅交鏈之聚合物的一薄膜被施敷在層板28，採長條片形式以在該長條片上產生一塗層，且其中奈米柱形式的可撓柱體係藉在一對輥體間滾捲該長條片來產生，該等輥體其一係為具有凸紋圖案的一模件，此凸紋圖案蓋印到長條片的高黏性薄膜塗層中，以多個奈米柱形式在該長條片上留下模件之凸紋圖案的反型。在又一實施態樣中，諸如一聚合物塑膠之塗層的熱奈米壓紋技術，配合具有一凸紋圖案的模件，使凸紋圖案蓋印到塗覆基體之該聚合物塑膠中，以致以多個奈米柱形式在該基體上留下模件之凸紋圖案的反型。
柱狀結構上的金屬頭部或蓋體可由下列步驟形成：採用諸如將金屬從金屬奈米粒子之一膠體懸浮液沉降到結構上的程序，將積設的金屬層之部分提升以形成一金屬蓋體，或透過充能粒子撞擊減少吸附金屬有機化合物。在一實施態樣中，金屬蒸氣串流可使用薄膜真空蒸鍍技術來形成，以將金屬積設到各柱狀支撐件上。
在又一實施態樣中，金屬蓋體可使用電鍍程序形成，其中可撓柱體被浸到含金屬陽離子的電鍍溶液中。對柱狀結構施加電位在可撓柱體的頂端造成一增強的電場。此電場將金屬陽離子吸引到頂端，其中發生金屬陽離子的化學還原，使得金屬被積設來生長成金屬蓋體。於更進一步實施態樣中，SEL結構30可使用其他程序來形成。
圖3概要地繪示SEL平台120，其為SEL平台20的一範例實施態樣。SEL平台120除額外包含金屬層板28外，SEL平台120係類似於平台20。金屬層板28包含用以增強表面增強型發光的金屬材料層或層板。金屬層板28係由介電層26及下方的基底24支撐。於一實施態樣中，金屬層板28係直接支撐在介電層26上。在另一實施態樣中，額外中介層係置設在介電層26與金屬層板28之間。於SEL結構30包含諸如奈米指狀物之柱狀結構的一實施態樣中，在金屬尖端或蓋體形成期間，金屬層板28係形成在此等柱狀結構上，且包含諸如鎳、金、鉑、鈀、銠或其合金的金屬。在一些實施態樣中，金屬層板28可額外包含諸如鋁、鋁銅、鉭鋁、或具有鋁銅之鉭鋁的另一金屬層。為本說明書之目的，除非有另外特別指明，「金屬」一詞包含單一金屬及其合金。於一實施態樣中，金屬層板28具有厚度介於50 nm到800 nm間，且標稱上在300~500 nm間。
圖4概要地繪示一範例SEL套組200。套組200包含一自足單元，其中含有分析物之溶液可被置入且而後蒸發。在圖示的範例中，套組200包括用於電場形成的一相對電極，此電場在溶液完全蒸發前將溶液內的帶電離子吸引到結構30。套組200利用上述的平台20。
如圖4進一步所示，套組200額外包含殼體234及相對電極236。殼體234包含一蓋件、蓋體、圓頂蓋、或其他在層板28之上延伸用以形成腔室240的結構，其中含有分析物之溶液可填充或置入腔室240中。於一實施態樣中，殼體234直接從金屬層板28延伸而來且受金屬層板28直接支撐。在又一實施態樣中，殼體234直接從介電層26延伸而來且受介電層26直接支撐。於另一實施態樣中，殼體234直接從基底24延伸而來且受基底24直接支撐。在圖示的範例中，殼體234包含多個開口244。在一實施態樣中，開口244作為供含有分析物251之溶液249穿過置入到腔室240內的填充開口。於一實施態樣中，殼體234係以一聚合物形成。另一實施態樣，殼體234係以諸如鎳的金屬形成，其中殼體234的金屬層本身作為相對電極236。
相對電極236可包含由殼體234支撐的一金屬電極，位在沿著腔室240與金屬層板28及基底24隔開的一位置處。在一實施態樣中，相對電極236係安裝到殼體234之聚合物或電氣非傳導材料。於另一實施態樣中，相對電極236 (概要顯示)係整合成殼體234之部分。例如，在一實施態樣中，殼體234可包括作為相對電極236的一金屬層，諸如鎳。
操作時，電場產生基底24及金屬層28與相對電極236共同合作來形成穿過腔室240且位在腔室240內的一電場。如箭頭所表示，電場會使分析物251的帶電分子或離子被吸引並拉到結構30。於一實施態樣中，在分析物朝向結構30移動或移到結構30上期間或之後，在遠離結構30之區域中分析物251稀化的溶液249被蒸發或允許蒸發。而後，光或輻射可被導向結構30，其中因與分析物251相互作用所致從結構30散發出的光被感測或檢測來指出分析物251的特性。在一實施態樣中，輻射係導向結構30作為拉曼光譜法測試程序的部分。於另一實施態樣中，光或輻射係導向結構30作為螢光測試程序的部分。
圖5概要繪示另一範例SEL套組300。套組300包含其中含分析物之溶液可被置入且而後蒸發的一自足單元。在圖示的範例中，套組300提供用以形成在溶液完全蒸發之前將溶液內之分析物的帶電離子吸引到結構30的一電場。套組300利用上述的平台20。
套組300除特別繪示成包含一浮動閘極電晶體324外，其他係類似套組200。於一實施態樣中，此浮動閘極電晶體包含作為電場產生基底的一可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)裝置。在另一實施態樣中，該浮動閘極電晶體包含作為電場產生基底的一可規劃唯讀記憶體(ROM)裝置。套組300中對應套組200之組件或結構的那些剩餘組件或結構係以類似方式標示。
浮動閘極電晶體324包含有時用於電腦及其他電子裝置以儲存資料的一裝置。在套組300中，浮動閘極電晶體324提供平台320用的電場產生基底。浮動閘極電晶體324包含抓住一電荷的一浮動閘極。於套組300中，浮動閘極係用來儲存電荷，連續與作為電氣接地點之相對電極236共同合作，以在腔室240內提供一電場。因此，套組300及特別是浮動閘極電晶體324的浮動閘極可在使用套組300之前先充電幾小時、幾天、且甚至是幾週。浮動閘極電晶體324之浮動閘極所儲存的電荷，讓套組300備妥供在接續此預充電後的任何時間使用。在一實施態樣中，套組300併同其他套組300可在使用前充電，諸如在製造期間、在配送前、或在使用前庫存時充電。浮動閘極電晶體的浮動閘極儲存電荷，使得套組300的使用涉及對腔室240充填以待測試之溶液及分析物。由浮動閘極提供而已存在之電場，將分析物的帶電分子吸引到結構30以利於測試。EPROM裝置324的浮動閘極利於在套組300本身沒有被連接到諸如電池或電源插座之電流源的情況下，進行含分析物之溶液的測試動作。
圖6係為繪示用以使用套組300之一範例方法400的流程圖。如方塊404所指，諸如浮動閘極電晶體324之電場產生基底係連接到諸如電流源之電源，以對電氣充電裝置充電。在電場產生基底包含以EPROM裝置形式之一浮動閘極電晶體324的多個實施態樣中，可藉將源極與汲極端接地及在一控制閘極加上足以隧穿通過氧化物到浮動閘極之電壓，而達成充電。於電場產生基底包含以PROM裝置形式之一浮動閘極電晶體的多個實施態樣中，可藉對汲極施加偏壓以突崩，而將電子注入浮動閘極中來達成充電。
如方塊408所指，一旦諸如浮動閘極電晶體324之浮動閘極的電場產生基底24呈充分充電，電場產生基底即從為電流源的電源解除連接。一旦解除連接，諸如浮動閘極電晶體324之電場產生基底即儲存電荷，在腔室240內形成一連續或一致的電場。如方塊410所指，圍繞結構30的電場在電場產生基底或浮動閘極電晶體324從電流源解除連接時會維持。因此，套組200或套組300係備妥供在基底24或浮動閘極電晶體324沒有被連接到電力源或電流源的情況下使用。對腔室240充填以含待(在基底24或浮動閘極電晶體324的首次預備性充電之後的幾小時、幾天或幾週)測試之分析物的一溶液，可讓溶液及分析物暴露在電場中，使分析物的帶電分子被吸引到結構30，其中此等帶電分子的密度增加，來提升發光測試(拉曼光譜法或螢光)中所感測輻射的強度。
圖7概要繪示SEL平台520，即平台20的另一實施態樣。平台520類似平台20，其中平台520包含一電場產生基底524、介電層526、金屬層板528及SEL結構530。電場產生基底524包含一EPROM裝置。在圖示的範例中，電場產生基底524包含浮動閘極電晶體324的一範例，即一個EPROM裝置，其中電場產生基底524包含一nMOSFET或nMOS場效電晶體，其中通道含有類型上與p型基體相反的電子，而有吸引正離子的一帶負電浮動閘極。
圖8更詳細的繪示電場產生基底524的一範例。在圖示的範例中，基底524包含基體560、介電層562、介電層564、浮動閘極566、介電層568及控制閘極570。基體560包含一p型矽基體，其具有由藉未摻雜p型矽基體形成之通道區域574分開的經摻雜之n型區域572。介電層562包含在n型區域572與浮動閘極566之間延伸的一電氣絕緣層。介電層564包含跨越通道574且在通道區域574與浮動閘極566之間延伸的一電氣絕緣層。在一實施態樣中，層體562及564係為單一相連層。於一實施態樣中，層體562及564包含磷矽酸鹽玻璃(PSG)。於其他實施態樣中，層體562及/或層體564可利用包括但不限於二氧化矽的其他電氣絕緣或介電材料形成。
浮動閘極566可包含一電氣傳導材料層，其藉層體562、564與基體560隔開，且更藉介電層568與控制閘極570電氣絕緣。於一實施態樣中，浮動閘極566包含一金屬層或薄膜。在一實施態樣中，浮動閘極566包含鎢或鋁。於其他實施態樣中，浮動閘極566係以其他金屬形成。
介電層568將浮動閘極566與控制閘極570隔開，且將浮動閘極566與控制閘極570絕緣。介電層568可包含一電氣絕緣材料，比如氧化物諸如二氧化矽、或矽氮化物。在進一步其他實施態樣中，介電層568可包含其他電氣絕緣材料。
控制閘極570包含由介電層568支撐與浮動閘極566相對立的一金屬層金屬膜。在浮動閘極566充電期間，控制閘極570接收電流，而由n型區域572部分提供之源極端576與汲極端578 (顯示於圖7中)接地使得控制閘極570上的電壓隧穿介電層568到浮動閘極566。浮動閘極566上的電荷係維持成浮動閘極566而後與金屬層板528及相對電極共同合作，以提供圍繞SEL結構530的靜電場。
在其他實施態樣中，形成電場產生基底524之EPROM裝置可包含一pMOSFET或pMOS場效電晶體，基體560於圖8中所示之n型與p型區域係翻轉，使得通道包含在類型上與n型基體相反的多個洞孔，而有吸引負離子的一帶正電浮動閘極。在此一實施態樣中，基底524係類似圖6及7中所示之基底524，除了基體560包含具有未摻雜p型區域572的一n型矽基體以外，其中此等未摻雜p型區域572被由經摻雜n型矽基體形成之通道區域574隔開。
介電層526可類似上述的介電層26。介電層526包含形成在控制閘極570與金屬層板528之間的一電氣絕緣層或介電層，諸如一氧化物。金屬層板528係類似上述的金屬層板28。SEL結構530除特定繪示成包含以具有金屬蓋582之可撓奈米指狀物580形式的可撓柱狀結構以外，SEL結構530係類似上述的SEL結構30。在一實施態樣中，奈米指狀物580包含可撓聚合物，而金屬蓋582包含金、銀、鉑、銠或其他金屬。
圖9概要地繪示用以控制電場產生基底524的一範例電路590。在圖示的範例中，基底524額外包含一電源596及選擇電晶體597，以選擇性地控制或致動對基底524之浮動閘極的充電。
圖9及圖10繪示多個SEL套組600，即套組200之範例實施態樣。如圖10所示，套組600可使用半導體積體電路製造技術形成為晶圓602之部分。形成為晶圓602之部分的獨立套組600接著分成獨立套組或多個獨立組套組。
圖11係為繪示形成為晶圓602之部分之兩個套組600的截面圖。為易於討論，僅論述其中一個套組600。如圖11所示，套組600包含電場產生基底24、介電層26、金屬層28、SEL結構530、殼體634及密封件636。各套組600的電場產生基底24、介電層26、金屬層28及SEL結構530係在以上論述。如同前述，電場產生基底24、介電層26、金屬層28及SEL結構530形成一SEL平台620，其中電場產生基底24作為用於其他平台測試的一基體或基礎。
殼體634從金屬層28延伸而來。在其他實施態樣中，殼體634可接觸介電層26或基底24及直接從介電層26或基底24延伸。殼體634，有時稱為一孔洞板，與金屬層28共同合作來形成及界定腔室640的內部638。
殼體634保護SEL結構530不暴露在環境下，且減少或防止SEL結構530之表面於使用前的氧化。殼體634可額外減少或防止SEL結構530非故意或早發暴露於外來物質或SEL結構530欲檢測之分析物。雖然殼體634及平台620係繪示成形成矩形的腔室640，在其他實施態樣中，腔室640可具有其他形狀。
於一實施態樣中，殼體634包含多個壁，其等由可選擇地以一層或多層金屬鍍敷一模蕊來形成，且而後移除該模蕊以形成具有孔洞之殼體來形成。於一實施態樣中，殼體634可具有一金屬表面，諸如例如鎳、金、鉑或銠。在一實施態樣中，殼體634的多個壁係整個以此一金屬形成。於此一實施態樣中，殼體634之以金屬形成的多個壁作為類似於前述之相對電極236的一相對電極，其與基底24一同形成腔室640內圍繞SEL結構530的一靜電場。在進一步其他實施態樣中，殼體634可使用除鍍敷以外之程序以非金屬材料形成。
在圖示的範例中，殼體634更包含充填開口644。充填開口644包含從殼體634之外部延伸到腔室640之內部638的通路。充填開口644係各定製且設置來利於對內部638充填有含待測試之分析物的溶液。在圖示的範例中，充填開口644各延伸穿過殼體634。如虛線所指，於其他實施態樣中，套組600可額外或替代包含其他充填開口。
密封件636包含越過填充開口644耦合至套組600之剩餘部分的一材料面板或材料層。密封件636提供一封密式密封來防止內部638的汙染。密封件636防止套組600使用前內部638中之金屬表面的氧化。密封件636更可指出套組600的先前使用。密封件636可以聚合物膠、塑膠、透明材料、塑膠片、箔材料、箔片、膜體、膜片、蠟或聚二甲基矽氧烷形成。
當分析物要被置入內部638中時，密封件636可被改變來提供通過充填開口644的通路。於一實施態樣中，密封件636係藉允許密封件636從充填開口644剝離的壓力敏感膠或類似者，可釋放地或可移除地附接在殼體634。在又一實施態樣中，密封件636係以一材料形成及/或定尺寸成可被戮刺穿過充填開口644及/或從開口644撕開。於進一步其他實施態樣中，密封件636包含允許針插入開口644的一隔膜，其中此隔膜在針拉出時彈性地閉合。在進一步其他實施態樣中，密封件636係由暫時密封或關閉開口644的蓋體、頂部、門、閂、或蓋件提供。於一些實施態樣中，密封件636可被省略。
雖然本案揭露內容已參照多個範例實施態樣來描述，但熟於此技者將了解到可在不脫離請求標的之精神及範疇下在形式與細節上做變化。例如，雖然不同範例實施態樣已描述成包括提供一或多個優點的一或多個特徵，但可設想到的是，所述的特徵可在所述範例實施態樣或其他替代實施態樣中彼此互換、或替代地彼此組合。由於本案揭露內容的技術相當複雜，本文未羅列技術上的所有變化。參照多個範例實施態樣描述及後附申請專利範圍列出的本案揭露內容係明白地意欲盡可能的廣泛。例如，除非有另外指明，否則敘述單一特定元件的請求項亦含括多個此種特定元件。
20‧‧‧(表面增強型發光)平台/SEL平台
24‧‧‧(電場產生)基底/分析物
26‧‧‧(上)介電層
28‧‧‧(金屬)層板/金屬層
30‧‧‧表面增強型發光(SEL)結構/結構
40、240、640‧‧‧腔室
100、400‧‧‧範例方法
104、106、108、404、408、410‧‧‧方塊
120、620‧‧‧SEL平台
200、300、600‧‧‧(SEL)套組
234、634‧‧‧殼體
236‧‧‧相對電極
244‧‧‧開口
249‧‧‧溶液
251‧‧‧分析物
320‧‧‧平台
324‧‧‧浮動閘極電晶體/EPROM裝置
520‧‧‧(SEL)平台
524‧‧‧(電場產生)基底
526‧‧‧介電層
528‧‧‧金屬層板
530‧‧‧SEL結構
560‧‧‧基體
562、564‧‧‧介電層/層體
566‧‧‧浮動閘極
568‧‧‧介電層
570‧‧‧控制閘極
572‧‧‧n型區域/p型區域
574‧‧‧通道(區域)
576‧‧‧源極端
578‧‧‧汲極端
580‧‧‧(可撓)奈米指狀物
582‧‧‧金屬蓋
590‧‧‧電路
596‧‧‧電源
597‧‧‧選擇電晶體
602‧‧‧晶圓
636‧‧‧密封件
638‧‧‧內部
644‧‧‧(充填)開口
24‧‧‧(電場產生)基底/分析物
26‧‧‧(上)介電層
28‧‧‧(金屬)層板/金屬層
30‧‧‧表面增強型發光(SEL)結構/結構
40、240、640‧‧‧腔室
100、400‧‧‧範例方法
104、106、108、404、408、410‧‧‧方塊
120、620‧‧‧SEL平台
200、300、600‧‧‧(SEL)套組
234、634‧‧‧殼體
236‧‧‧相對電極
244‧‧‧開口
249‧‧‧溶液
251‧‧‧分析物
320‧‧‧平台
324‧‧‧浮動閘極電晶體/EPROM裝置
520‧‧‧(SEL)平台
524‧‧‧(電場產生)基底
526‧‧‧介電層
528‧‧‧金屬層板
530‧‧‧SEL結構
560‧‧‧基體
562、564‧‧‧介電層/層體
566‧‧‧浮動閘極
568‧‧‧介電層
570‧‧‧控制閘極
572‧‧‧n型區域/p型區域
574‧‧‧通道(區域)
576‧‧‧源極端
578‧‧‧汲極端
580‧‧‧(可撓)奈米指狀物
582‧‧‧金屬蓋
590‧‧‧電路
596‧‧‧電源
597‧‧‧選擇電晶體
602‧‧‧晶圓
636‧‧‧密封件
638‧‧‧內部
644‧‧‧(充填)開口
圖1係為一範例表面增強型發光(SEL)平台的一示意圖。
圖2係為用以形成圖1之平台之一範例方法的一流程圖。
圖3係為另一範例SEL平台的一示意圖。
圖4係為包括圖1之平台之一範例SEL套組的一示意圖。
圖5係為另一範例SEL套組的一示意圖。
圖6係為用以使用圖1之平台或圖3或圖4之套組之範例方法的一流程圖。
圖7係為另一範例SEL平台的一截面圖。
圖8係為圖7之平台的一電場產生基底之一放大截面圖。
圖9係為用以控制一範例電場產生基底之一電路的一示意圖。
圖10係為包括一範例SEL套組陣列之一範例晶圓的一頂視圖。
圖11係為繪示圖10之晶圓上的一對範例套組之一截面圖。
20‧‧‧(表面增強型發光)平台/SEL平台
24‧‧‧(電場產生)基底/分析物
26‧‧‧(上)介電層
30‧‧‧表面增強型發光(SEL)結構/結構
Claims (15)
- 一種分析物檢測設備，其包含：一表面增強型發光(SEL)結構；該SEL結構下方之一介電層；及該介電層下方之一電場產生基底，該電場產生基底用以施加圍繞該SEL結構的一電場，來將帶電離子吸引到該SEL結構，其中該電場產生基底為非依電性。
- 如請求項1之分析物檢測設備，其更包含供該SEL結構延伸的一金屬層板，其中該介電層位在該金屬層板下方。
- 如請求項2之分析物檢測設備，其更包含於該金屬層板之上且在該SEL結構上方的一殼體，該殼體支撐一相對電極以利於產生該電場。
- 如請求項1之分析物檢測設備，其中該電場產生基底包含一整合式電晶體。
- 如請求項1之分析物檢測設備，其中該電場產生基底包含一浮動閘極。
- 如請求項1之分析物檢測設備，其中該電場產生基底包含一可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)晶片。
- 如請求項1之分析物檢測設備，其中該電場產生基底包含： 一基體；該基體支撐的一源極電極；該基體支撐的一汲極電極；介於該源極電極與該汲極電極間的一通道材料；及於該源極電極與該汲極電極之間與該通道材料相對立隔開的一浮動閘極，其中該介電層係在該浮動閘極與該SEL結構之間。
- 一種分析物檢測設備，其包含：提供一電場產生基底的一可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)裝置；該EPROM裝置支撐的一介電層；及在該介電層之上延伸的介電表面增強型發光(SEL)結構。
- 如請求項8之分析物檢測設備，其更包含該介電層支撐的一金屬層板。
- 如請求項9之分析物檢測設備，其更包含：與該金屬層板共同合作來形成圍繞該SEL結構的一腔室；及該殼體支撐的一相對電極。
- 如請求項10之分析物檢測設備，其中該殼體包含形成該相對電極的一金屬層。
- 一種製造分析物檢測設備的方法，其包 含：形成一表面增強型發光(SEL)結構於一電場產生基底之一上介電層上，其中該電場產生基底為非依電性。
- 如請求項12之方法，其更包含在該電場產生基底上儲存一電荷。
- 如請求項12之方法，其更包含在該介電層上方形成一金屬層板且在該金屬層板上方形成殼體，該殼體與該金屬層板共同合作來形成一腔室且支撐與該金屬層板隔開的一相對電極。
- 如請求項12之方法，其中該電場產生基底包含一浮動閘極電晶體。
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