本發(fā)明涉及半導(dǎo)體,特別涉及一種檢測芯片、納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù):
1、場效應(yīng)晶體管作為半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中常見的器件,其具有諸多優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)傳感器(例如采用電極的傳感器),將場效應(yīng)晶體管應(yīng)用于檢測領(lǐng)域制備檢測芯片,不僅可使得檢測芯片具有極小的尺寸,還可提高其檢測性能。
2、以應(yīng)用于生物或環(huán)境檢測的檢測芯片為例,其具有類似于場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu),包括設(shè)于襯底上的源端、漏端及前兩者之間的溝道,并在溝道的表面設(shè)置探針用于與待檢測樣品結(jié)合通過電阻或電位的微小變化實(shí)現(xiàn)檢測。但上述檢測芯片的檢測性能還可進(jìn)一步提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種檢測芯片、納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法,提高納米線結(jié)構(gòu)的比表面積及提高檢測芯片的性能。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的納米線結(jié)構(gòu),包括:
3、襯底;
4、絕緣介質(zhì)層,覆蓋所述襯底的表面,且具有若干沿第一方向延伸的溝槽;
5、若干納米線溝道,設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層上,且沿第二方向跨越若干所述溝槽,所述第二方向與所述第一方向相交。
6、可選的,所述溝道呈倒梯形狀或倒三角形狀。
7、可選的,所述第一方向與所述第二方向正交。
8、基于本發(fā)明的另一方面,還提供一種納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,包括:
9、提供襯底,所述襯底表面上覆蓋有絕緣介質(zhì)層;
10、在所述絕緣介質(zhì)層上形成若干沿第一方向延伸的溝槽;
11、在所述溝槽中形成填充材料層,并暴露所述絕緣介質(zhì)層的表面;
12、在所述填充材料層及所述絕緣介質(zhì)層上形成若干沿第二方向延伸的納米線溝道,所述第二方向與所述第一方向相交;
13、采用各向同性蝕刻工藝去除所述填充材料層,以暴露所述納米線溝道與所述填充材料層相接觸的表面。
14、可選的,所述絕緣介質(zhì)層、所述填充材料層及所述納米線溝道的材質(zhì)不同。
15、可選的,在所述溝槽中形成填充材料層的步驟包括:
16、形成填充材料層覆蓋所述溝槽的內(nèi)壁及所述絕緣介質(zhì)層的表面,并填充滿所述溝槽;
17、去除所述絕緣介質(zhì)層表面上的填充材料層,使所述溝槽中剩余的填充材料層與所述絕緣介質(zhì)層的表面齊平。
18、可選的,形成所述納米線溝道的步驟包括:
19、在所述填充材料層及所述絕緣介質(zhì)層上形成溝道材料層;
20、圖形化所述溝道材料層以形成所述納米線溝道,所述第二方向與所述第一方向相交。
21、可選的,所述納米線溝道的材質(zhì)包括多晶硅或無定形硅,采用沉積工藝形成所述溝道材料層,并對所述溝道材料層執(zhí)行摻雜工藝。
22、可選的,所述納米線溝道的材質(zhì)包括單晶硅,采用soi工藝在所述絕緣介質(zhì)層及所述填充材料層上形成所述溝道材料層。
23、基于本發(fā)明的另一方面,還提供一種檢測芯片,用于檢測待測樣品,包括:
24、襯底;
25、絕緣介質(zhì)層,覆蓋所述襯底的表面,且具有若干沿第一方向延伸的溝槽;
26、若干納米線溝道,設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層上,且沿第二方向跨越若干所述溝槽,所述第二方向與所述第一方向相交;
27、源漏結(jié)構(gòu),位于所述絕緣介質(zhì)層上且設(shè)于若干所述納米線溝道的兩端;以及,
28、靈敏探針,設(shè)于所述納米線溝道暴露的外壁,用于與所述待檢測樣品結(jié)合。
29、綜上所述,本發(fā)明提供的納米線結(jié)構(gòu),通過在襯底的絕緣介質(zhì)層上形成若干沿第一方向延伸的溝槽,在絕緣介質(zhì)層及溝槽上設(shè)置若干沿第二方向延伸的納米線溝道,并且納米線溝道跨越若干溝槽,不僅使納米線溝道在絕緣介質(zhì)層上的部分顯露,還使納米線溝道朝向溝槽的部分顯露,從而增大納米線溝道顯露的外壁面積,也即增大納米線溝道的比表面積。由該納米線結(jié)構(gòu)制成的檢測芯片可附著更多的靈敏探針,從而提升檢測芯片的性能。
1.一種納米線結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米線結(jié)構(gòu),其特征在于,所述溝道呈倒梯形狀或倒三角形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米線結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一方向與所述第二方向正交。
4.一種納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述絕緣介質(zhì)層、所述填充材料層及所述納米線溝道的材質(zhì)不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,在所述溝槽中形成填充材料層的步驟包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,形成所述納米線溝道的步驟包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述納米線溝道的材質(zhì)包括多晶硅或無定形硅,采用沉積工藝形成所述溝道材料層,并對所述溝道材料層執(zhí)行摻雜工藝。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米線結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,所述納米線溝道的材質(zhì)包括單晶硅,采用soi工藝在所述絕緣介質(zhì)層及所述填充材料層上形成所述溝道材料層。
10.一種檢測芯片,用于檢測待測樣品,其特征在于,包括: