[发明专利]具有薄导电元件的化学设备

权利要求书

1.化学设备,其包括:

化学灵敏的场效应晶体管，其包括包含彼此电耦联的多个浮栅导体的浮栅结构；

导电元件，其与所述多个浮栅导体中的最上浮栅导体叠加和通信，所述导电元件比所述最上浮栅导体更宽和更薄；和

第一电介质材料层，其限定延伸至所述导电元件的上表面的开孔；

第二电介质材料层，其设置在所述最上浮栅导体的上表面与所述导电元件的底表面之间，其中，所述第二电介质材料层包括通孔，所述通孔填满导电材料，用于在所述导电元件与所述最上浮栅导体之间通信；

其中，所述导电元件的上表面限定所述化学设备的反应区域的底部表面，并且所述反应区域的底部表面比所述最上浮栅导体宽。

2.权利要求1所述的化学设备，其中所述导电元件包括下述至少一种：钛、钽、亚硝酸钛和铝。

3.权利要求1所述的化学设备，其中所述化学设备中相邻导电元件之间的距离是约0.18微米。

4.权利要求1所述的化学设备，其中所述导电元件的厚度是0.1 - 0.2 微米。

5.权利要求1所述的化学设备，其中所述多个浮栅导体中的最上浮栅导体的厚度大于所述多个浮栅导体中其他浮栅导体的厚度。

6.权利要求1所述的化学设备，其中所述导电元件包括与构成所述最上浮栅导体的材料不同的材料。

7.权利要求1所述的化学设备，其中所述第一电介质材料层中的开孔的内表面和所述导电元件的上表面限定所述化学设备的反应区域的外表面。

8.权利要求1所述的化学设备，其中所述多个浮栅导体在包括阵列线和总线的层中。

9.权利要求1所述的化学设备，其包括传感器区域,其包含化学灵敏的场效应晶体管，和外周区域，其包含外周电路，以从所述化学灵敏的场效应晶体管获得信号。

10.权利要求9所述的化学设备，其中所述导电元件在仅仅在所述传感器区域中的导电层中。

11.权利要求9所述的化学设备,其中所述导电元件包括不在所述外周区域中的材料。

12.权利要求1所述的化学设备，其中所述化学灵敏的场效应晶体管包括浮栅结构，其包括彼此电耦联并且由电介质层分开的多个导体，并且所述浮栅导体是所述多个导体中的最上导体。

13.权利要求1所述的化学设备，其中，所述第一电介质材料层包括第一层和第二层，其中，所述第一电介质材料层的第一层是氮化硅，并且所述第一电介质材料层的第二层是二氧化硅和正硅酸四乙酯的至少一种，和所述第二层限定开孔的侧壁。

14.权利要求1所述的化学设备，进一步包括：

微流体结构，其与所述化学灵敏的场效应晶体管流体流动通信，并且布置为递送分析物用于测序。

15.制造化学设备的方法，所述方法包括：

形成化学灵敏的场效应晶体管，其包括包含彼此电祸联的多个浮栅导体的浮栅结构；

形成与所述多个浮栅导体中的最上浮栅导体叠加和通信的导电元件，所述导电元件比所述最上浮栅导体更宽和更薄；和

形成限定延伸至所述导电元件的上表面的开孔的第一电介质材料层；

形成第二电介质材料层，所述第二电介质材料层设置在所述最上浮栅导体的上表面与所述导电元件的底表面之间，其中，所述第二电介质材料层包括通孔，所述通孔填满导电材料，用于在所述导电元件与所述最上浮栅导体之间通信；

其中，所述导电元件的上表面限定所述化学设备的反应区域的底部表面，并且所述反应区域的底部表面比所述最上浮栅导体宽。