[发明专利]一种磁性生物传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备磁性生物传感器的方法，该方法包括以下步骤：

提供一个衬底，该衬底包含电路；和

在该衬底上制备传感层，该传感层包含第一和第二部分，第一和第二部分各包含至少一个薄膜层，该步骤包括：

在该衬底上制备传感层的第一部分；和

在传感层的第一部分上制备第二部分，该步骤包括：

生成沟槽层；

在该沟槽层中形成第一和第二沟槽；

在第一和第二沟槽中生成传感层的第二部分所包含的薄膜层；

和

去除沟槽层之上、第一和第二沟槽之外的薄膜材料使传感层的第二部分被限制在第一和第二沟槽中并且与传感层的第一部分相接。

2.如权利要求1所述的方法，其中，传感层的第一部分至少包含反铁磁层、钉扎层、隧穿层和下电极；第二部分至少包含自由层、上电极和生物薄膜层。

3.如权利要求2所述的方法，其中，第一和第二沟槽的槽壁包含保护层，该保护层和沟槽层包含至少一种不同的材料。

4.如权利要求1所述的方法，其中，第一沟槽中形成一个信号单元可以测量目标磁场；第二沟槽中形成一个参考单元可以为信号单元的测量提供修正信号；信号单元和参考单元通过一个惠斯通电桥相连，该惠斯通电桥在衬底中。

5.一种制备磁性生物传感器的方法，包含：

在一个衬底上定义多个芯片区，每个芯片区中包含一个电路；

在芯片区中制备磁性生物传感器，包含：

在芯片区中制备传感层的第一部分，该第一部分至少包含反铁磁层，钉扎层，隧穿层和下电极；

在芯片区中制备传感层的第二部分，该第二部分至少包含自由层，上电极和生物薄膜层，该步骤包含：

生成一个沟槽层；

在沟槽层中生成第一和第二沟槽；

在第一和第二沟槽中生成传感层的第二部分所包含的薄膜层；

和

去除沟槽层之上、第一和第二沟槽之外的薄膜材料使传感层的第二部分被限制在第一和第二沟槽中并且与传感层的第一部分相接；和

将芯片区从衬底中分离以形成分立的磁性生物传感器。

6.如权利要求5所述的方法，其中，第一沟槽中形成一个信号单元以测量目标磁场；第二沟槽中形成一个参考单元用于为信号单元的测量提供修正信号；信号单元和参考单元通过一个惠斯通电桥相连，该惠斯通电桥被包含在衬底电路中。

7.一个磁性生物传感器，包含：

衬底，该衬底包含一个电路；和

传感层，该传感层包含：

第一部分，该第一部分至少包含反铁磁层、钉扎层、隧穿层和下电极；该第一部分连续地分布在衬底的上表面，并且与衬底的上表面相连；和

第二部分，该第二部分至少包含：

沟槽层；和

在沟槽层中的第一和第二沟槽，该第一和第二沟在空间上分离，在第一和第二沟槽各包含：自由层、上电极和生物薄膜层。

8.如权利要求7所述的磁性生物传感器，其中，第一和第二沟槽各包含一个保护层，该保护层位于第一和第二沟槽的槽壁上。