[发明专利]具有包括屏蔽层的纳米线传感器的集成电路、感测装置、测量方法以及制造方法

权利要求书

1.一种集成电路(IC)，包括：

-衬底(110)；

-在所述衬底之上的绝缘层(120)；和

-在所述绝缘层上的第一纳米线元件(140a)和第二纳米线元件(140b)；

其中所述第一纳米线元件被布置用于暴露于潜在地包括分析物的介质，并且其中所述第二纳米线元件被布置成通过在所述第二纳米线元件之上的屏蔽层(150)而被从所述介质屏蔽。

2.根据权利要求1所述的集成电路(100)，其中所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)中的每一个均由氧化物膜(540)覆盖，所述屏蔽层(150)布置于所述氧化物膜之上。

3.根据权利要求1或2所述的集成电路(100)，进一步包括用于处理所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)的相应的信号的信号处理电路(200)。

4.根据权利要求3所述的集成电路(100)，其中所述信号处理电路(200)包括布置成从所述第一纳米线元件信号减去所述第二纳米线元件信号的差分器。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的集成电路(100)，进一步包括：包含所述第一纳米线元件(140a)的第一晶体管和包含所述第二纳米线元件(140b)的第二晶体管。

6.根据权利要求5所述的集成电路(100)，进一步包括晶体管的阵列，其中各晶体管均包括在源极电极(142)与漏极电极(144)之间延伸的纳米线(140)，所述阵列包括所述第一晶体管和所述第二晶体管。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的集成电路(100)，其中所述衬底(110)是布置成将偏置电压提供至所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)的半导体衬底。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的集成电路(100)，其中所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)均包括硅纳米线或由硅纳米线构成。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的集成电路(100)，其中所述屏蔽层(150)具有确保所述第二纳米线元件(140b)对所述介质不敏感的厚度。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的集成电路(100)，其中所述屏蔽层(150)包括诸如氧化物层或氮化物层之类的介电层或者诸如聚酰亚胺层或聚对二甲苯层之类的聚合物层。

11.一种感测装置，包括流动通道(160)和根据权利要求1至10中的任一项所述的集成电路(IC)，其中所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)被布置在所述流动通道中以使得所述第一纳米线元件和所述第二纳米线元件相对于通过所述流动通道的介质的流动方向彼此相邻。

12.一种测量介质中的感兴趣的分析物的方法，所述方法包括：

-提供根据权利要求1至10中的任一项所述的集成电路(IC)；

-使所述介质在如下方向上在所述第一纳米线元件(140a)和所述第二纳米线元件(140b)之上流动，所述方向使得所述第一纳米线元件和所述第二纳米线元件相对于所述流动方向彼此相邻；

-同时捕捉来自所述第一纳米线元件的第一纳米线元件信号和来自所述第二纳米线元件的第二纳米线元件信号；并且

-从所述第二纳米线元件信号和所述第一纳米线元件信号之间的差导出分析物测量值。

13.根据权利要求12所述的方法，其中：

-同时捕捉来自所述第一纳米线元件(140a)的第一纳米线元件信号和来自所述第二纳米线元件(140b)的第二纳米线元件信号的步骤包括用交流电流驱动所述第一纳米线元件和所述第二纳米线元件；并且

-从所述第二纳米线元件信号和所述第一纳米线元件信号之间的差导出分析物测量值的步骤包括测量所述第一纳米线元件对所述交流电流的复阻抗响应和所述第二纳米线元件对所述交流电流的复阻抗响应。