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。

技術(shù)特征：

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：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種檢測芯片、納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法，所述納米線結(jié)構(gòu)包括：襯底；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；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。本發(fā)明，通過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。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洋,朱建軍,楊渝書,耿金鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海集成電路研發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21