[发明专利]生物传感器芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种生物传感器芯片(100)，其用于检测生物微粒，所述生物传感器芯片(100)适合作为生物传感器阵列，并且包括： 

多个传感器活性区域(101)，单片集成在共用衬底(118)上， 

每一个传感器活性区域(101)包括铜材料的纳米电极(108)，对所述生物微粒敏感，并被布置在所述生物传感器芯片(100)的后端线部分(102)中，其中，所述传感器活性区域(101)的暴露的铜表面的直径最大为用于制造所述生物传感器芯片(100)的CMOS工艺的最小铜通孔的平板印刷的最小特征尺寸的1.6倍，使得所述生物传感器芯片用在单分子检测层面。 

2.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中，所述传感器活性区域(101)的暴露的铜表面的直径最大为用于制造所述生物传感器芯片(100)的CMOS工艺的最小铜通孔的平板印刷的最小特征尺寸的1.1倍。 

3.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中，所述传感器活性区域(101)的暴露的铜表面的直径最大为用于制造所述生物传感器芯片(100)的CMOS工艺的最小铜通孔的平板印刷的最小特征尺寸的0.7倍。 

4.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中，所述传感器活性区域(101)被布置在所述生物传感器芯片(100)的后端线部分(102)的上表面(103)。 

5.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其包括所述后端线部分(102)中的至少一个中间金属化结构(104至106)，其中，所述传感器活性区域(101)通过所述至少一个中间金属化结构(104至106)电耦接至所述生物传感器芯片(100)的前端线部分(107)。 

6.根据权利要求5所述的生物传感器芯片(100)，其中所述中间金属化结构是中间铜结构。 

7.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其包括至少部分形成在后端线部分(102)中的电容器结构(108，109)，所述电容器 结构(108，109)被布置为使得所述传感器活性区域(101)中的检测事件能够影响所述电容器结构(108，109)的电容值。 

8.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其包括形成在前端线部分(107)中并电耦接至所述传感器活性区域(101)的开关晶体管结构(113)。 

9.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其包括一个或多个布置在所述传感器活性区域(101)的暴露表面(103)上并适于与所述生物微粒相互作用的捕获分子(112)。 

10.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中，所述纳米电极(105)的暴露表面(103)具有小于300nm的尺寸。 

11.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中，所述纳米电极(108)包括由自组装单分子层覆盖的铜材料。 

12.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其包括电绝缘层(116)，所述电绝缘层(116)形成了所述生物传感器芯片(100)的部分表面并具有凹槽(117)，其中，所述传感器活性区域(101)的暴露表面(103)和所述电绝缘层(116)在所述凹槽(117)中形成了感应容器。 

13.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其由具有嵌入式闪存或嵌入式DRAM的嵌入式选项的CMOS技术制造。 

14.根据权利要求1所述的生物传感器芯片(100)，其中所述衬底是半导体衬底(118)，包括由IV族半导体和III族-V族半导体组成的组中的一种半导体。