[发明专利]具有集成温度控制的微传感器

权利要求书

1.一种用于检测样本中的分析物的半导体器件，所述半导体器件包括传感器，所述传感器包括：

感测区域，形成于半导体衬底之上，所述感测区域包括配置成检测在所述感测区域与所述分析物之间的相互作用的换能器；

在所述感测区域下面的集成热能源，所述热能源被配置成产生热能；以及

与所述感测区域相邻的集成温度传感器，所述集成温度传感器被配置成感测所述感测区域的温度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述换能器选自于电化学换能器、光学换能器、量热换能器、声学换能器和重量换能器。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述换能器为电化学换能器。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述温度传感器在所述热能源之上。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述温度传感器在所述换能器之下。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述热能源与所述感测区域之间的热传导层。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述换能器包括工作电极和反电极，并且所述相互作用出现于所述分析物、所述工作电极和所述反电极之间。

8.一种用于检测样本中的分析物的系统，所述系统包括：

半导体器件部件，包括用于检测所述样本中的所述分析物的传感器，所述传感器包括：

感测区域，形成于半导体衬底之上，所述感测区域包括配置成检测在所述分析物与所述感测区域之间的相互作用的换能器；

在所述感测区域下面的集成热能源，所述热能源被配置成产生热能；以及

与所述感测区域相邻的集成温度传感器，所述集成温度传感器被配置成感测所述感测区域的温度；以及

控制部件，配置成从所述集成温度传感器接收信号并且响应于从所述集成温度传感器接收的所述信号向所述热能源提供信号。

9.一种用于形成半导体器件的方法，所述半导体器件用于检测样本中的分析物，所述方法包括：

在硅衬底之上形成热绝缘层；

在所述热绝缘层之上形成热能源层，所述热能源层为难熔材料；

图案化所述热能源层以形成热能源；

在所述热能源之上形成热传导层；

在所述热传导层之上形成温度传感器；

在所述热传导层之上形成工作电极和反电极；

在所述温度传感器之上形成钝化层；以及

图案化所述钝化层以暴露所述工作电极和反电极的至少一部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述难熔材料为钽铝或者氮化钽。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述温度传感器、所述工作电极和所述反电极由相同材料形成。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述金属选自于硅化铂和硅化铬。

13.一种用于检测样本中的分析物的半导体器件，所述半导体器件包括传感器，所述传感器包括：

感测区域，形成于半导体衬底之上，所述感测区域包括配置成检测在所述感测区域与所述分析物之间的相互作用的换能器；

与所述感测区域相邻的集成热能源，所述集成热能源被配置成产生热能并且向所述感测区域提供局部化加热；以及

与所述感测区域相邻的集成温度传感器，所述集成温度传感器被配置成感测所述感测区域的温度。

14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述温度传感器在所述热能源之下。

15.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述热能源在所述温度传感器之下。

16.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述换能器选自于电化学换能器、光学换能器、量热换能器、声学换能器和重量换能器。

17.根据权利要求16所述的半导体器件，其中所述换能器为电化学换能器。

18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中所述换能器包括工作电极、反电极，并且所述相互作用出现于所述分析物、所述工作电极和所述反电极之间。

19.根据权利要求18所述的半导体器件，其中所述工作电极、所述反电极和所述温度传感器由相同材料形成。

20.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述热能源和所述温度传感器在所述换能器之下。