[发明专利]具有一致传感器表面区域的化学传感器

权利要求书

1.化学传感器，其包括：

化学灵敏的场效应晶体管，其包括具有上表面的浮栅导体；

设置在所述浮栅导体的上表面上的电介质材料层，所述电介质材料层限定通孔，所述通孔中设置有导电金属，其中，所述通孔中的导电金属的顶表面与所述电介质材料层的顶表面齐平；

材料，其限定延伸至设置在所述通孔中的导电金属的开孔，所述材料包括在第二电介质下方的第一电介质；和

导电元件，其接触设置在所述通孔中的导电金属并且沿着所述开孔的侧壁延伸一定的距离，其中，所述距离由所述化学传感器的输出信号的最大信噪比来确定。

2.权利要求1所述的化学传感器，其中所述开孔包括所述第一电介质中的下部和所述第二电介质中的上部。

3.权利要求2所述的化学传感器，其中所述开孔的下部的宽度基本上与所述上部的宽度相同。

4.权利要求2所述的化学传感器，其中所述导电元件与开孔的形状共形。

5.权利要求1所述的化学传感器，其中所述导电元件包括限定所述化学传感器的反应区域的下部的内表面，和第二电介质包括限定所述开孔的上部的内表面。

6.权利要求1所述的化学传感器，其中所述导电元件包括导电材料，和所述导电元件的内表面包括所述导电材料的氧化物。

7.权利要求1所述的化学传感器，其中所述化学传感器的传感表面包括所述导电元件的内表面。

8.权利要求1所述的化学传感器，其中所述化学灵敏的场效应晶体管响应于在所述导电元件附近发生的化学反应而产生传感器信号。

9.权利要求1所述的化学传感器，其中所述浮栅导体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。

10.制造化学传感器的方法，所述方法包括：

形成化学灵敏的场效应晶体管，其包括具有上表面的浮栅导体；

在所述浮栅导体的上表面上形成电介质材料层，所述电介质材料层限定通孔；

在所述通孔中沉积导电金属，其中，所述通孔中的导电金属的顶表面与所述电介质材料层的顶表面齐平；

形成材料，其限定延伸至所述通孔中的导电金属的开孔，所述材料包括在第二电介质下方的第一电介质；和

形成导电元件，其接触所述通孔中的导电金属并且沿着所述开孔的侧壁延伸一定的距离，其中，所述距离由所述化学传感器的输出信号的最大信噪比来确定。

11.权利要求10所述的方法，其中形成所述材料和形成所述导电元件包括：

在所述电介质材料层上形成所述材料，

蚀刻所述材料，以暴露所述导电金属，从而限定开孔；和

在所述开孔中形成所述导电元件。

12.权利要求11所述的方法，其中在所述开孔中形成所述导电元件包括：

将导电材料沉积在所述开孔中和所述材料的上表面上；和

从所述材料的上表面去除所述导电材料，以及在所述开孔中去除所述导电材料的一部分。

13.权利要求12所述的方法，其中去除所述导电材料包括：

将光刻胶层沉积在所述开孔中以及沉积在所述材料的上表面上；和

从所述材料的上表面与所述光刻胶一起去除所述导电材料，以及在所述开孔中与所述光刻胶一起去除所述导电材料的一部分。

14.权利要求13所述的方法，进一步包括去除残留的光刻胶。

15.权利要求12所述的方法，其中所述导电材料包括钛。

16.权利要求10所述的方法，其中所述开孔是纳米孔。