固態(tài)CMOS芯片需要與生物液體環(huán)境之間交互作用,常常要求在標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝之外,通過采取特殊的工藝,以制各出傳感器、相關(guān)材料和生物兼容性鈍化層。例如,工作在CMOS電路上的電化學(xué)原理芯片或之前所討論過的使用電子控制修飾的芯片,都需要使用貴金屬電極c特別是,在一種知名的、并且經(jīng)常使用的電化學(xué)系統(tǒng)中需要經(jīng)常采用金(Au)材料,但在CMOS量產(chǎn)生產(chǎn)線上直接加工此類材料是不可行的,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致工藝污染問題,從而對(duì)CMOS器件的性能和產(chǎn)量產(chǎn)生重大影響.

HCPL-2630

   出于這個(gè)原因,必須使用CMOS后處理工藝?yán)砟�。但�?在這種情況下也必須要小心處理,尤其是當(dāng)對(duì)工藝敏感的模擬電路已經(jīng)完成制作的情況下,以保證后處理工藝不會(huì)使CMOS相關(guān)器件的性能惡化。下面探討一個(gè)具體例子。對(duì)應(yīng)本章6.5.1.2節(jié)所討論的傳感器原理,叉指金電極作為陣列芯片的感應(yīng)單元用于電學(xué)原理DNA探測(cè)目的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,沉積生長(zhǎng)了一種⒎/Pt/Au多層金屬疊層(∞nln/50nlF/3tXl~5∞nm),同時(shí)通過剝離工藝(l洫-of)實(shí)現(xiàn)器件

結(jié)構(gòu)化制作[23]�；镜腃MOS技術(shù)是一個(gè)5Ⅴn阱工藝,其最小柵長(zhǎng)度為0,5um、氧化物的厚度15nm。氮化硅鈍化后的CMOS相關(guān)流程示意圖如圖6.5所示,所制作傳感器的照片及其橫截面如圖6,6所示。

    針對(duì)傳感器的電流從1pA~100nA范圍,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的測(cè)試電路。電流范圍的選擇是基于相關(guān)傳感器技術(shù)規(guī)格書。電路包含一個(gè)調(diào)節(jié)回路以控制施加電極的偏置電壓,同時(shí),其電流被記錄和放大,通過使用兩個(gè)電流鏡串聯(lián)電流可以被放 大約100倍。其中一個(gè)支路的簡(jiǎn)化線路圖如圖6.7所示[23]。電路可以用一個(gè)測(cè)試/校準(zhǔn)輸人量進(jìn)行表征。