KR20220029146A - Manufacturing method for sensor detecting target molecule - Google Patents

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KR20220029146A
KR20220029146A KR1020200111123A KR20200111123A KR20220029146A KR 20220029146 A KR20220029146 A KR 20220029146A KR 1020200111123 A KR1020200111123 A KR 1020200111123A KR 20200111123 A KR20200111123 A KR 20200111123A KR 20220029146 A KR20220029146 A KR 20220029146A
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Abstract

A method for manufacturing a target material detection sensor is provided. The method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention comprises: a stacking step of sequentially stacking a first insulating layer and a semiconductor layer on an upper surface of a substrate; a step of removing the first insulating layer; an impurity implantation step of implanting impurities; a step of forming an insulating film; a step of forming an electrode; a step of laminating a second insulating layer; a step of forming a microfluidic inlet; a step of forming a microfluidic outlet; and a step of fixing an acceptor material, thereby capable of improving the capture probability and detection ability of a detection surface for the target material.

Description

표적물질 검출 센서 제조방법 {MANUFACTURING METHOD FOR SENSOR DETECTING TARGET MOLECULE}Target material detection sensor manufacturing method {MANUFACTURING METHOD FOR SENSOR DETECTING TARGET MOLECULE}

본 발명은 표적물질을 검출하는 센서의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표적물질을 포함한 미세유체를 센서에 수직으로 통과시켜 높은 감도, 높은 선택성 및 빠른 감지 속도 등의 특성을 갖는 센서의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a sensor for detecting a target material, and more particularly, manufacturing a sensor having characteristics such as high sensitivity, high selectivity and fast detection speed by passing a microfluid containing a target material vertically through the sensor it's about how

일반적으로 각종 바이오센서, 화학센서, 환경센서 중 전기화학적 원리를 바탕으로 한 센서 소자들은 감지표면에 표적물질(target molecule)에 대해 선택적으로 생물학적 인식기능을 갖는 수용물질을 고정하고, 고정된 수용물질이 생물학적 상호작용 또는 인식반응을 통해 표적물질을 포획할 때 포획된 표적물질의 전하에 의해 센서의 전기 전도도가 변하는 것을 이용하여 표적물질을 정성 또는 정량적으로 감지한다.In general, sensor elements based on electrochemical principles among various biosensors, chemical sensors, and environmental sensors have a receptor material having a biological recognition function selectively fixed to a target molecule on the sensing surface, and the fixed receptor material When a target material is captured through this biological interaction or recognition reaction, the target material is detected qualitatively or quantitatively by using the change in the electrical conductivity of the sensor by the charge of the captured target material.

이러한 전기화학적 원리를 바탕으로 한 센서는 표적물질에 따라 실시간 화학물질 감별 또는 질병 진단 등의 다양한 목적으로 사용되고 있으며, 소형으로 제작이 가능하므로 시간적 공간적 제약이 없어서 널리 사용될 것으로 기대된다. Sensors based on these electrochemical principles are used for various purposes such as real-time chemical substance identification or disease diagnosis depending on the target material, and are expected to be widely used because they can be manufactured in a small size and have no temporal and spatial limitations.

이 때, 이러한 센서는 표적물질을 검출하기 위해 표적물질이 포함된 미세유체를 감지 표면까지 유도하는 구성이 필수적으로 요구된다. 이에 따라, 기존에는 PDMS(polydimethylsiloxane)와 같은 폴리머로 제작된 미세유체 채널을 센서와 결합하여 랩온어칩(lab-on-a-chip) 형태로 센서를 제작하는 것이 일반적이었다. At this time, such a sensor is essentially required to induce a microfluid containing the target material to the sensing surface in order to detect the target material. Accordingly, conventionally, it is common to fabricate a sensor in the form of a lab-on-a-chip by combining a microfluidic channel made of a polymer such as PDMS (polydimethylsiloxane) with the sensor.

따라서, 랩온어칩 형태로 제작된 센서의 감도는 미세유체 채널을 통해 미세유체가 센서의 감지표면까지 전달되는 양과 감지표면에서 미세유체에 포함된 표적물질이 수용물질과 결합하는 양에 의해 결정된다. Therefore, the sensitivity of the sensor manufactured in the form of a lab-on-a-chip is determined by the amount of microfluid delivered to the sensing surface of the sensor through the microfluidic channel and the amount of binding of the target material contained in the microfluid to the receptor at the sensing surface. .

종래의 랩온어칩 형태로 제작된 센서는 미세유체의 흐름이 센서의 기판과 수평 방향으로 형성되므로, 미세유체 내의 표적물질은 기판에 형성된 감지표면까지 대류 또는 확산에 의해 전달된다. 따라서, 실제 수용물질과 결합하는 표적물질의 양이 제한적일 수 밖에 없어서 종래의 랩온어칩 형태로 제작된 센서는 반응 감도가 떨어지는 문제가 있었다. In the conventional lab-on-a-chip sensor, the flow of the microfluid is formed in a horizontal direction with the substrate of the sensor, so the target material in the microfluid is transferred by convection or diffusion to the sensing surface formed on the substrate. Therefore, since the amount of the target material that actually binds to the receptor material is limited, the sensor manufactured in the form of a lab-on-a-chip has a problem in that the response sensitivity is lowered.

특히 나노 스케일의 구조체를 이용할 경우, 감지면적이 수 제곱 마이크로미터에서 수십 제곱 나노미터 밖에 되지 않기 때문에 수용물질과 반응하는 표적물질의 양은 줄어들게 되고 반응에 걸리는 시간이 늘어나게 되어서 센서의 감도가 더욱 떨어지는 문제가 있었다.In particular, when a nanoscale structure is used, since the sensing area is only a few square micrometers to several tens of square nanometers, the amount of target material reacting with the receiving material is reduced and the reaction time is increased, which further reduces the sensitivity of the sensor. there was

따라서 센서의 감도를 향상시키기 위해서 감지표면에 도달하는 표적물질의 양을 증가시켜서 수용물질과 표적물질의 결합 반응 확률을 높이기 위한 센서 구조가 요구되어 왔다.Therefore, in order to improve the sensitivity of the sensor, a sensor structure has been required to increase the probability of a binding reaction between the receptor material and the target material by increasing the amount of the target material reaching the sensing surface.

이에 따라, 최근 센서의 기판과 수직한 방향으로 미세유체의 흐름을 형성시키는 수직 미세유체 제어 장치를 이용한 나노 그물망 센서 및 그 제조방법(국내특허등록번호: 10-1641085)이 등록되었다. Accordingly, a nano-network sensor using a vertical microfluidic control device that forms a flow of microfluid in a direction perpendicular to the substrate of the sensor and a method for manufacturing the same (Korean Patent Registration No.: 10-1641085) were recently registered.

이러한 센서는 감지표면에 도달하는 표적물질의 양을 증가시켜 수용물질과 표적물질의 결합 반응 확률을 높임일 수 있기 때문에 표적물질을 검출하는데 유용하다. Such a sensor is useful for detecting a target material because it increases the amount of the target material reaching the sensing surface, thereby increasing the probability of a binding reaction between the receptor material and the target material.

다만, 상기 발명의 제조방법은 감지표면이 형성된 후 수직 구조가 형성되기 때문에 감지표면이 손상되어 센서 제조 수율이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제는 특히 센서의 감지부가 나노 스케일인 경우 더욱 문제가 되므로, 센서 양산 시 공정 관리의 어려움 및 수율 저하 문제를 초래할 수 있다. However, in the manufacturing method of the present invention, since the vertical structure is formed after the sensing surface is formed, the sensing surface is damaged, and there is a problem in that the sensor manufacturing yield is lowered. This problem is particularly problematic when the sensing part of the sensor is a nano-scale, and thus may lead to difficulties in process management and a decrease in yield during mass production of the sensor.

등록특허공보 제10-1641085호(수직 미세유체 제어 장치를 이용한 나노 그물망 전계효과 센서 및 그 제조방법)Registered Patent Publication No. 10-1641085 (Nano mesh field effect sensor using vertical microfluidic control device and its manufacturing method)

본 발명은 표적물질을 포함한 미세유체가 표적물질 검출 센서를 수직으로 통과하도록 구현함으로써 표적물질에 대한 감지 표면의 포획 확률 및 감지 능력을 향상하고 감지 시간을 줄이는 표적물질 검출 센서를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a target material detection sensor that improves the capture probability and detection ability of a detection surface for a target material and reduces the detection time by implementing such that a microfluid including a target material passes vertically through the target material detection sensor. .

또한, 본 발명은 센서의 감지부를 형성한 뒤 미세유체가 배출되는 미세유체 배출구를 형성시킴으로써 나노 스케일의 크기를 갖는 감지부의 훼손 확률을 낮추고 공정관리를 단순화하여 센서 양산 시 수율을 향상시키는 표적물질 검출 센서 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention forms a microfluid outlet through which microfluid is discharged after forming the sensing unit of the sensor, thereby lowering the probability of damage to the sensing unit having a nanoscale size, simplifying process management, and improving the yield when mass-producing the sensor. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sensor.

또한, 본 발명은 본 발명을 구성한 필수적 구성요소를 이용하여 일부 제조 공정을 생략함으로써 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that can simplify the manufacturing process by omitting some manufacturing processes using essential components constituting the present invention.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 표적물질 검출 제조방법은 기판의 상면에 제 1 절연층 및 반도체층을 순차적으로 적층하는 적층 단계; 리소그래피 공정 또는 식각 공정을 이용하여 상기 반도체층의 일부를 제거함으로써 소스단자, 드레인단자, 게이트단자, 상기 소스단자와 상기 드레인단자를 연결하는 그물망을 형성하는 단자 및 그물망 형성 단계; 식각 공정을 이용하여 상기 그물망 하부의 배치된 상기 제 1 절연층의 일부 또는 전부를 제거하는 제 1 절연층 제거 단계; 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 전기 전도도를 높이기 위해 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하는 불순물 주입 단계; 상기 그물망의 표면에 절연막을 형성하는 절연막 형성 단계; 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 상부면에 각각 전기전도성을 가지는 전극층을 적층하여 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 형성하는 전극 형성 단계; 외부로 드러난 상기 소스전극 및 상기 드레인전극의 표면에 제 2 절연층이 형성되는 제 2 절연층 적층 단계; 상기 그물망 및 상기 게이트전극에 미세유체를 전달하기 위하여 상기 제 2 절연층의 일부를 제거함으로써 미세유체 주입구가 형성되는 미세유체 주입구 형성 단계; 상기 미세유체가 상기 기판의 하부 측으로 배출되로록 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 통하여 상기 기판을 관통하는 미세유체 배출구가 형성되는 미세유체 배출구 형성 단계; 및 상기 미세유체 주입구를 통하여 외부로 드러난 상기 그물망의 표면에 형성된 상기 절연막에 상기 미세유체에 포함된 표적물질을 포획할 수 있는 수용물질이 고정되는 수용물질 고정 단계; 를 포함할 수 있다. In order to solve the above problems, a method for manufacturing a target material detection according to an aspect of the present invention includes a stacking step of sequentially stacking a first insulating layer and a semiconductor layer on an upper surface of a substrate; a terminal and mesh forming step of removing a portion of the semiconductor layer using a lithography process or an etching process to form a source terminal, a drain terminal, a gate terminal, and a mesh connecting the source terminal and the drain terminal; a first insulating layer removing step of removing a part or all of the first insulating layer disposed under the mesh using an etching process; an impurity implantation step of implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to increase electrical conductivity of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; an insulating film forming step of forming an insulating film on the surface of the mesh; an electrode forming step of forming a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode by stacking electrode layers each having electrical conductivity on upper surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; laminating a second insulating layer in which a second insulating layer is formed on surfaces of the source electrode and the drain electrode exposed to the outside; a microfluidic inlet forming step in which a microfluidic inlet is formed by removing a portion of the second insulating layer in order to transmit the microfluid to the mesh and the gate electrode; a microfluidic outlet forming step of forming a microfluidic outlet penetrating through the substrate through an etching process from the lower surface of the substrate so that the microfluid is discharged to the lower side of the substrate; and a receiving material fixing step in which a receiving material capable of capturing a target material included in the microfluid is fixed to the insulating film formed on the surface of the mesh exposed to the outside through the microfluidic inlet; may include

본 발명의 다른 측면에 따른 표적물질 검출 제조방법은 기판의 상면에 제 1 절연층 및 반도체층을 순차적으로 적층하는 적층 단계; 리소그래피 공정 또는 식각 공정을 이용하여 상기 반도체층의 일부를 제거함으로써 소스단자, 드레인단자, 게이트단자, 상기 소스단자와 상기 드레인단자를 연결하는 그물망을 형성하는 단자 및 그물망 형성 단계; 식각 공정을 이용하여 상기 그물망 하부의 배치된 상기 제 1 절연층의 일부 또는 전부를 제거하는 제 1 절연층 제거 단계; 상기 그물망의 표면에 절연막을 형성하는 절연막 형성 단계; 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 전기 전도도를 높이기 위해 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하는 불순물 주입 단계; 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 상부면에 각각 전극층을 적층하여 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 형성하는 전극 형성 단계; 외부로 드러난 상기 소스전극 및 상기 드레인전극의 표면에 제 2 절연층이 형성되는 제 2 절연층 적층 단계; 상기 그물망 및 상기 게이트전극에 미세유체를 전달하기 위하여 상기 제 2 절연층의 일부를 제거함으로써 미세유체 주입구가 형성되는 미세유체 주입구 형성 단계; 상기 미세유체가 상기 기판의 하부 측으로 배출되로록 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 통하여 상기 기판을 관통하는 미세유체 배출구가 형성되는 미세유체 배출구 형성 단계; 및 상기 미세유체 주입구를 통하여 외부로 드러난 상기 그물망의 표면에 형성된 상기 절연막에 상기 미세유체에 포함된 표적물질을 포획할 수 있는 수용물질이 고정되는 수용물질 고정 단계; 를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a target material detection comprising: a stacking step of sequentially stacking a first insulating layer and a semiconductor layer on an upper surface of a substrate; a terminal and mesh forming step of removing a portion of the semiconductor layer using a lithography process or an etching process to form a source terminal, a drain terminal, a gate terminal, and a mesh connecting the source terminal and the drain terminal; a first insulating layer removing step of removing a part or all of the first insulating layer disposed under the mesh using an etching process; an insulating film forming step of forming an insulating film on the surface of the mesh; an impurity implantation step of implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to increase electrical conductivity of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; an electrode forming step of forming a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode by stacking electrode layers on upper surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal, respectively; laminating a second insulating layer in which a second insulating layer is formed on surfaces of the source electrode and the drain electrode exposed to the outside; a microfluidic inlet forming step in which a microfluidic inlet is formed by removing a portion of the second insulating layer in order to transmit the microfluid to the mesh and the gate electrode; a microfluidic outlet forming step of forming a microfluidic outlet penetrating through the substrate through an etching process from the lower surface of the substrate so that the microfluid is discharged to the lower side of the substrate; and a receiving material fixing step in which a receiving material capable of capturing a target material included in the microfluid is fixed to the insulating film formed on the surface of the mesh exposed to the outside through the microfluidic inlet; may include

이 때, 상기 미세유체 배출구 형성 단계는 상기 미세유체 배출구가 형성되기 전, 상기 그물망이 손상되는 것을 방지하도록 상기 그물망의 표면에 형성된 절연막을 감싸도록 식각 저지층을 형성하는 식각 저지층 형성 단계; 및 상기 기판의 하부면에 마스크층을 적층하고 상기 마스크층의 하부면에 리소그래피 공정을 이용하여 상기 미세유체 배출구의 형성을 위한 패턴을 형성하는 마스크 적층 단계; 및 상기 미세유체 배출구 형성을 위해 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 하는 식각 공정 단계; 를 포함하고, 상기 미세유체 배출구가 형성된 후, 상기 식각 저지층을 제거하는 식각 저지층 제거 단계; 를 더 포함할 수 있다. At this time, the microfluidic outlet forming step includes, before the microfluidic outlet is formed, an etch stop layer forming step of forming an etch stop layer to surround the insulating film formed on the surface of the mesh to prevent the mesh from being damaged; and laminating a mask layer on the lower surface of the substrate and forming a pattern for forming the microfluidic outlet on the lower surface of the mask layer by using a lithography process; and an etching process step of performing an etching process from the lower surface of the substrate to form the microfluidic outlet; and, after the microfluid outlet is formed, an etch stop layer removal step of removing the etch stop layer; may further include.

이 때, 상기 식각 저지층 형성 단계에서 상기 식각 저지층은 감광제, 반도체 절연막, 폴리머, 자연산화층 중 적어도 하나를 상기 식각 저지층으로 이용할 수 있다. In this case, in the etch stop layer forming step, at least one of a photoresist, a semiconductor insulating layer, a polymer, and a natural oxide layer may be used as the etch stop layer.

이 때, 상기 마스크 적층 단계에서 상기 마스크층은 감광제, 금속층, 반도체 절연막, 폴리머 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. In this case, in the mask lamination step, the mask layer may be implemented with at least one of a photoresist, a metal layer, a semiconductor insulating film, and a polymer.

이 때, 상기 단자 및 그물망 형성 단계에서 형성되는 상기 그물망은 육각형, 사각형, 원형 및 직선 중 어느 하나의 형태를 가진 홀이 하나가 형성되거나, 복수 개가 반복되어 형성될 수 있다. In this case, in the terminal and the mesh formed in the step of forming the mesh, one hole having any one of hexagonal, square, circular and straight lines may be formed, or a plurality of holes may be formed repeatedly.

이 때, 상기 단자 및 그물망 형성 단계는 상기 소스단자, 상기 드레인단자, 상기 게이트단자 및 상기 그물망 형성 시 손상된 표면을 제거하기 위하여 고온 산화막을 생성하고 제거하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. In this case, the step of forming the terminal and the mesh may include: creating and removing a high-temperature oxide film to remove the damaged surface during the formation of the source terminal, the drain terminal, the gate terminal, and the mesh; may further include.

이 때, 상기 제 1 절연층 제거 단계에서 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 지지하도록 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 지지하는 부분을 제외한 상기 절연층을 제거할 수 있다.In this case, in the first insulating layer removing step, the insulating layer may be removed except for a portion supporting the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to support the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal. .

이 때, 상기 불순물 주입 단계는 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입 시 손상된 표면을 제거하기 위하여 고온 산화막을 생성하고 제거하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. In this case, the impurity implantation step may include: generating and removing a high-temperature oxide film in order to remove a damaged surface when the impurity is implanted into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; may further include.

이 때, 상기 불순물 주입 단계는 상기 표적물질의 전하 종류에 따라 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 p형 또는 n형으로 도핑(doping)할 수 있다. In this case, in the impurity implantation step, p-type or n-type doping of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal may be performed according to the type of charge of the target material.

이 때, 상기 불순물 주입 단계는 상기 그물망에 불순물이 주입되는 것을 방지하도록 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하기 전 상기 그물망의 표면을 감싸도록 불순물 저지층을 형성하는 불순물 저지층 형성 단계; 및 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입한 후 상기 불순물 저지층을 제거하는 불순물 저지층 제거 단계; 를 더 포함할 수 있다. In this case, in the impurity implantation step, an impurity blocking layer is formed to surround the surface of the mesh before implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to prevent impurities from being implanted into the mesh. layer forming step; and an impurity blocking layer removing step of removing the impurity blocking layer after implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; may further include.

이 때, 상기 절연막 형성 단계에서 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면이 외부에 드러나지 않도록 외부에 드러난 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면에 절연막을 형성하고, 상기 전극 형성 단계에서 상기 전극 형성 전 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자가 상기 전극층과 맞닿도록 상기 전극층 적층 전 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면에 형성된 절연막을 제거할 수 있다. In this case, in the insulating film forming step, an insulating film is formed on the surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal exposed to the outside so that the surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal are not exposed to the outside, and the electrode In the forming step, the insulating film formed on the surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal may be removed before the electrode layer is stacked so that the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal are in contact with the electrode layer before the electrode is formed.

이 때, 상기 제 2 절연층 적층 단계에서 상기 제 2 절연층은 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 미세유체를 전기적으로 절연하도록 감광제, 반도체 절연막, 폴리머 절연막 중 적어도 하나를 상기 제 2 절연층으로 구현할 수 있다. In this case, in the step of stacking the second insulating layer, the second insulating layer uses at least one of a photoresist, a semiconductor insulating film, and a polymer insulating layer as the second insulating layer to electrically insulate the source electrode and the drain electrode from the microfluid. can be implemented

이 때, 상기 수용물질 고정 단계는 상기 수용물질 고정 전 6-아미노헥산에탄올 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-아미노프로필트리에톡시실란 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-메캅토프로피오닉산, 숙신이미딜프로피오네이트, 환원된 L-글루타티온, b-1-에틸-3-디메틸아미노프로필 카보디이미드 및 설포-N-하이드록시숙신이미드의 조합, 프로테인 A, 프로테인 G, 프로테인 L, 아민기(-NH-)를 가진 파릴렌-A 및 글루타르알데하이드의 조합, 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-C, 및 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-H 중 적어도 하나를 사용하여 생화학적 반응 방법 또는 물리적 박막 증착 방법으로 상기 절연막 표면을 처리하는 절연막 표면처리 단계; 를 더 포함할 수 있다. In this case, in the step of fixing the receiving material, a combination of 6-aminohexaneethanol and glutaraldehyde, a combination of 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde, 3-mercaptopropionic acid, and succinic before fixing the receiving material Imidylpropionate, reduced L-glutathione, combination of b-1-ethyl-3-dimethylaminopropyl carbodiimide and sulfo-N-hydroxysuccinimide, protein A, protein G, protein L, amine group Using at least one of a combination of parylene-A with (-NH-) and glutaraldehyde, parylene-C with a formyl group (-CHO), and parylene-H with a formyl group (-CHO) an insulating film surface treatment step of treating the surface of the insulating film by a biochemical reaction method or a physical thin film deposition method; may further include.

이 때, 상기 리소그래피 공정은 전자빔 리소그래피, 스테퍼, 스캐너, 나노 임프린트, 이온빔 리소그래피, X-선 리소그래피, 자외선 리소그래피, 극자외선 리소그래피 또는 포토 리소그래피 중 적어도 하나의 공정일 수 있다.In this case, the lithography process may be at least one of electron beam lithography, stepper, scanner, nanoimprint, ion beam lithography, X-ray lithography, ultraviolet lithography, extreme ultraviolet lithography, or photolithography.

이 때, 상기 식각 공정은 습식 식각, 건식 식각 또는 습식 식각과 건식 식각의 조합일 수 있다. In this case, the etching process may be wet etching, dry etching, or a combination of wet etching and dry etching.

본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법은, 센서의 감지부를 형성한 뒤 미세유체가 배출되는 미세유체 배출구를 형성시킴으로써 그물망의 훼손 확률을 낮추고 공정관리를 단순화하여 센서 양산 시 수율을 향상시킬 수 있다. The method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention reduces the probability of damage to the mesh and simplifies process management by forming a microfluid outlet through which the microfluid is discharged after forming the sensing unit of the sensor, thereby increasing the yield in mass production of the sensor. can be improved

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법은, 발명을 구성하는 필수적 구성요소인 절연막을 이용하여 일부 제조 공정을 생략함으로써 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.In addition, the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention may simplify the manufacturing process by omitting some manufacturing processes using an insulating film, which is an essential component constituting the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 단면도이다.
도 4 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 적층 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 5 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 단자 및 그물망 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 6 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 제 1 절연층 제거 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 7 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 불순물 주입 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 8 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 절연막 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 9 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 전극 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 10 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 제 2 절연층 적층 단계 및 미세유체 주입구 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 11 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 식각 저지층 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 12 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 마스크 적층 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 저면도 및 단면도이다.
도 13 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 미세유체 배출구 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 14 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 수용물질 고정 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 미세유체 배출구 형성 단계를 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 순서도이다. 1 is a perspective view of a target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a top view of the target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
4 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, showing the lamination step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
5 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor respectively showing the terminal and the net forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
6 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor respectively illustrating a first insulating layer removing step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
7 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor, respectively, illustrating an impurity implantation step of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
8 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, illustrating the insulating film forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
9 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor respectively showing the electrode forming step of the target material detection sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
10 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor respectively showing the step of stacking the second insulating layer and forming the microfluidic inlet of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention; .
11 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, showing the etch stop layer forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
12 (a) and (b) are a bottom view and a cross-sectional view of a target material detection sensor respectively illustrating a mask lamination step of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
13 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor, respectively, illustrating a step of forming a microfluidic outlet of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
14 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor respectively showing the step of fixing the receiving material of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a step of forming a microfluidic outlet of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart of a method for manufacturing a target material detection sensor according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

본 발명은 표적물질을 포함한 미세유체가 그물망을 수직으로 통과하여 미세유체 배출구로 배출되도록 구현함으로써 표적물질에 대한 포획 확률을 높여 표적물질 검출 센서의 감지 능력을 향상하고 감지 시간을 줄이는 표적물질 검출 센서를 제조하는 방법을 제공한다. The present invention is a target material detection sensor that improves the detection capability of the target material detection sensor and reduces the detection time by increasing the capture probability for the target material by implementing the microfluid including the target material to pass vertically through the mesh and discharged to the microfluid outlet provides a method for manufacturing

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 앞서 본 발명에 의해 제공되는 표적물질 검출 센서에 대해 도면을 참조하여 간략히 설명한다. Before describing a preferred embodiment of the present invention, a target material detection sensor provided by the present invention will be briefly described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서의 단면도이다.1 is a perspective view of a target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention. 2 is a top view of the target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서는 미세유체 배출구(21)를 기판(12)에 수직하게 기판(12)을 관통하여 형성함으로써, 종래의 센서 방식과 달리 표적물질(31)을 포함한 미세유체의 흐름을 수평이 아닌 수직으로 형성한다. 1 to 3 , the target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention has the microfluidic outlet 21 perpendicular to the substrate 12 and the substrate ( 12), unlike the conventional sensor method, the flow of the microfluid including the target material 31 is formed vertically instead of horizontally.

이에 따라, 표적물질 검출 센서(1)의 미세유체 배출구(21)를 통해 배출되는 미세유체는 표적물질(31)이 포획되는 그물망(13)을 통과하여야만 배출되도록 유도되므로 미세유체의 표적물질 검출 센서(1)의 감도가 높아진다.Accordingly, since the microfluid discharged through the microfluid outlet 21 of the target material detection sensor 1 is induced to be discharged only through the mesh 13 in which the target material 31 is captured, the microfluidic target material detection sensor The sensitivity of (1) increases.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 의해 제조된 표적물질 검출 센서는 그물망(13)을 구비함으로써 표적물질(31) 물리적으로 포획하고, 이차적으로 수용물질(30)에 의해 포획할 수 있다. 따라서, 표적물질 검출 센서(1)의 감도가 높아서 극소량의 표적물질(31)도 감지할 수 있다. Furthermore, the target material detection sensor manufactured by the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention physically captures the target material 31 by providing the mesh 13 , and secondary to the receiving material 30 . can be captured by Accordingly, the sensitivity of the target material detection sensor 1 is high, so that even a very small amount of the target material 31 can be detected.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서(1)를 제조하는 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the target material detection sensor 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법을 나타내는 순서도이다. 15 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법은 적층 단계(S100), 단자 및 그물망 형성 단계(S200), 제 1 절연층 제거 단계(S300), 불순물 주입 단계(S400), 절연막 형성 단계(S500), 전극 형성 단계(S600), 제 2 절연층 적층 단계(S700), 미세유체 주입구 형성 단계(S800), 미세유체 배출구 형성 단계(S900) 및 수용물질 고정 단계(S1000)를 포함한다. 15 , the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention includes a stacking step (S100), a terminal and a mesh forming step (S200), a first insulating layer removal step (S300), and impurity implantation. Step (S400), forming an insulating film (S500), forming an electrode (S600), stacking a second insulating layer (S700), forming a microfluidic inlet (S800), forming a microfluidic outlet (S900) and fixing the receiving material Step S1000 is included.

이하에서는 상술한 각 단계에 대응되는 도면를 참조하여 각 단계에 대해 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, each step will be described in detail with reference to the drawings corresponding to each step described above.

도 4 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 적층 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다. 4 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, showing the lamination step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

적층 단계(S100)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(12)의 상면에 제 1 절연층(11) 및 반도체층(10)이 순차적으로 적층된다. In the lamination step ( S100 ), as shown in FIG. 4 , the first insulating layer 11 and the semiconductor layer 10 are sequentially stacked on the upper surface of the substrate 12 .

기판(12)은 판상의 형상으로 형성되며, 부도체 또는 전기전도성이 낮을 소재로 형성되는 것이 바람직하다. The substrate 12 is formed in a plate shape, and is preferably formed of an insulator or a material having low electrical conductivity.

이 때, 제 1 절연층(11)은 기판(12)과 반도체층(10) 사이에 배치되어 반도체층(10)이 기판(12)의 상면에 고정되도록 반도체층(10)을 지지하고, 기판(12)과 반도체층(10) 사이에 통전되는 것을 방지하도록 절연물질로 이루어진다. 이에 따라 반도체층(10)에서 기판으로 누설전류가 발행하는 것을 방지할 수 있다. At this time, the first insulating layer 11 is disposed between the substrate 12 and the semiconductor layer 10 to support the semiconductor layer 10 so that the semiconductor layer 10 is fixed to the upper surface of the substrate 12 , the substrate It is made of an insulating material to prevent conduction between the (12) and the semiconductor layer (10). Accordingly, it is possible to prevent leakage current from being generated from the semiconductor layer 10 to the substrate.

또한, 후술할 소스단자(41), 드레인단자(43), 게이트단자(16) 및 그물망(13)을 반도체층(10)에 형성하기 위하여 반도체층(10)과 서로 선택적으로 식각되어 제거될 수 있는 물질로 형성된다. 예를 들면, 반도체층(10)은 실리콘, 화합물 반도체, 또는 폴리머 소재의 재질로 형성될 수 있다. In addition, in order to form a source terminal 41 , a drain terminal 43 , a gate terminal 16 , and a mesh 13 to be described later on the semiconductor layer 10 , the semiconductor layer 10 and the semiconductor layer 10 may be selectively etched and removed. formed from a substance For example, the semiconductor layer 10 may be formed of a material of silicon, a compound semiconductor, or a polymer material.

한편, 기판(12)이 부도체거나 전도성이 낮은 소재일 경우 제 1 절연층(11)의 적층은 생략될 수 있다.Meanwhile, when the substrate 12 is a non-conductive material or a material having low conductivity, lamination of the first insulating layer 11 may be omitted.

반도체층(10)은 다층으로 형성될 수 있으며, 다층으로 형성된 반도체층(10) 사이에는 지지층(미도시)이 배치되어 반도체층(10)을 지지하도록 형성될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의상 하나의 반도체층(10)으로 형성된 표적물질 검출 센서(1)의 제조방법에 대하여 설명한다. The semiconductor layer 10 may be formed in multiple layers, and a support layer (not shown) may be disposed between the semiconductor layers 10 formed in multiple layers to support the semiconductor layer 10 . However, in the present specification, for convenience of description, a method of manufacturing the target material detection sensor 1 formed of one semiconductor layer 10 will be described.

도 5 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 단자 및 그물망 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다. 5 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, showing the terminal and the net forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5 (a)에 도시된 바와 같이, 단자 및 그물망 형성 단계에서는 리소그래피 공정 및 식각 공정을 이용하여 반도체층(10)의 일부를 제거함으로써 반도체층(10)에 소스단자(41), 드레인단자(43), 게이트단자(16) 및 그물망(13)이 형성된다. As shown in Fig. 5 (a), in the terminal and mesh formation step, a source terminal 41, a drain terminal ( 43), a gate terminal 16 and a mesh 13 are formed.

이 때, 단자 및 그물망 형성을 위해 사용되는 리소그래피 공정 방식에는 제한이 없으며, 예를 들면 전자빔 리소그래피, 스테퍼, 스캐너, 나노 임프린트, 이온빔 리소그래피, X-선 리소그래피, 자외선 리소그래피, 극자외선 리소그래피 또는 포토 리소그래피 중 적어도 하나의 공정일 수 있다.At this time, there is no limitation in the lithography process method used for forming the terminal and the mesh, for example, electron beam lithography, stepper, scanner, nanoimprint, ion beam lithography, X-ray lithography, ultraviolet lithography, extreme ultraviolet lithography or photolithography. It may be at least one process.

또한 단자 및 그물망 형성을 위해 사용되는 식각 공정에도 제한이 없으며, 습식식각, 건식식각 또는 습식식각과 건식식각의 조합을 통하여 반도체층(10)을 식각할 수 있다. In addition, there is no limitation on the etching process used to form the terminals and the mesh, and the semiconductor layer 10 may be etched through wet etching, dry etching, or a combination of wet and dry etching.

이 때, 상술한 리소그래피 공정 및 식각 공정에 관한 사항은 공지된 것이므로 본 명세서에서는 리소그래피 공정 및 식각 공정에 대한 자세한 설명을 생략하며, 이하에서 언급되는 리소그래피 공정 및 식각 공정은 상술한 공정을 의미한다. In this case, since the above-described lithography process and etching process are well known, detailed descriptions of the lithography process and the etching process are omitted in the present specification, and the lithography process and the etching process mentioned below refer to the above-described processes.

한편, 반도체층(10)에 형성되는 소스단자(41) 및 드레인단자(43)는 이격된 채로 연장 형성되고 연장 형성된 소스단자(41) 및 드레인단자(43)의 일단부 사이에는 그물망(13)이 형성되어 소스단자(41) 및 드레인단자(43)가 서로 연결된다. On the other hand, the source terminal 41 and the drain terminal 43 formed on the semiconductor layer 10 are formed to extend while being spaced apart, and a mesh 13 is formed between one end of the extended source terminal 41 and the drain terminal 43 . This is formed so that the source terminal 41 and the drain terminal 43 are connected to each other.

그물망(13)은 도 5 (a)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 홀이 기판(12)에 수직한 방향으로 형성된다. The mesh 13 is formed in a direction perpendicular to the substrate 12, as shown in Figure 5 (a), a plurality of holes.

이 때 홀의 개수에는 제한이 없으며, 그물망(13)에 형성된 홀의 테두리부 두께에 따라 개수가 달라질 수 있다. 또한, 홀이 하나만 형성될 수 있으나, 홀을 통과하는 미세유체의 양을 늘리기 위하여 복수 개의 홀로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the number of holes is not limited, and the number may vary depending on the thickness of the edge of the hole formed in the mesh 13 . In addition, although only one hole may be formed, it is preferable to form a plurality of holes in order to increase the amount of microfluid passing through the hole.

그물망(13)에 형성된 홀의 모양에는 제한이 없으며, 예를 들면 육각형, 사각형, 원형으로 형성될 수 있고, 육각형, 사각형, 원형의 조합으로 형성될 수 있다. 이 때, 형성된 홀은 반복적으로 인접하도록 형성되어 복수 개의 홀이 테두리부를 공유할 수 있도록 형성된다. The shape of the hole formed in the mesh 13 is not limited, for example, may be formed in a hexagon, a rectangle, a circle, and may be formed in a combination of a hexagon, a rectangle, and a circle. At this time, the formed holes are formed to be repeatedly adjacent to each other so that a plurality of holes can share the edge portion.

또한, 그물망(13)은 나노스케일의 두께를 갖는 직선 형상으로 형성되어 소스단자(41) 및 드레인단자(43)를 연결할 수 있다. 직선 형상으로 형성된 그물망은 한 개 또는 복수 개가 평행하게 배치되어 소스단자(41) 및 드레인단자(43)를 연결할 수 있다. In addition, the mesh 13 may be formed in a linear shape having a nanoscale thickness to connect the source terminal 41 and the drain terminal 43 . One or a plurality of meshes formed in a linear shape may be arranged in parallel to connect the source terminal 41 and the drain terminal 43 .

다만, 이하에서는 설명의 편의상 도 5 (a)에 도시된 바와 같이 그물망(13)에 복수 개의 홀이 형성된 것을 전제로 설명한다. However, hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that a plurality of holes are formed in the mesh 13 as shown in FIG. 5 ( a ).

이 때, 그물망(13)에 형성된 복수 개의 홀의 테두리부의 선 폭에는 제한이 없으며, 표적물질(31)에 따라 5nm에서 20μm까지 다양하게 형성될 수 있다. 또한 복수 개의 홀의 크기는 기판과 평행한 평면으로 자른 단면에서 홀에 형성된 가장 큰 길이가 표적물질에 따라 5nm에서 20μm까지 다양하게 형성될 수 있다. 이러한 수치 한정은 반도체 공정 상의 한계를 고려했을 때 최소값을 5nm로, 그물망(13)을 형성하고 있는 복수 개의 홀의 테두리부의 선 폭을 고려했을 때 그물망(13)이 기계적으로 안정되도록 20μm를 최대값으로 정의하였다.At this time, the line width of the edge portion of the plurality of holes formed in the mesh 13 is not limited, and may be formed in various ways from 5 nm to 20 μm depending on the target material 31 . In addition, the size of the plurality of holes may be varied from 5 nm to 20 μm depending on the target material having the largest length formed in the hole in a cross section cut in a plane parallel to the substrate. This numerical limitation is limited to a minimum value of 5 nm when considering the limitations of the semiconductor process, and 20 μm to a maximum value so that the mesh 13 is mechanically stable when considering the line width of the edge of the plurality of holes forming the mesh 13 . defined.

한편 그물망(13)의 두께에도 실시예에 제한이 없으나, 그물망(13)에 형성된 복수 개의 홀의 테두리부의 선 폭에 비추어 5nm에서 500nm이하인 것이 바람직하다. On the other hand, the thickness of the mesh 13 is not limited in the embodiment, but in light of the line width of the edge portion of the plurality of holes formed in the mesh 13, it is preferably 5 nm to 500 nm or less.

게이트단자(16)는 도 5에 도시된 바와 같이 소스단자(41) 및 드레인단자(43)와 같은 방향으로 연장되어 형성된다. 이 때 게이트단자(16)는 소스단자(41) 및 드레인단자(43)와 항상 같은 방향으로 연장되어야 하는 것은 아니며, 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 그물망(13)과 이격된 채로 형성될 수 있으면 실시예에 제한이 있는 것은 아니다. The gate terminal 16 is formed to extend in the same direction as the source terminal 41 and the drain terminal 43 as shown in FIG. 5 . At this time, the gate terminal 16 does not always have to extend in the same direction as the source terminal 41 and the drain terminal 43 , and remain spaced apart from the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the mesh 13 . There is no limit to the embodiment as long as it can be formed.

한편, 단자 및 그물망 형성 단계는 고온 산화막을 형성하고 다시 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 고온 산화막을 형성하고 다시 제거하는 단계를 반복적으로 수행할 수도 있다. Meanwhile, the step of forming the terminal and the mesh may further include the step of forming a high-temperature oxide film and removing it again. In addition, the step of forming a high-temperature oxide film and removing it again may be repeatedly performed.

고온 산화막을 형성하고 다시 제거함으로써, 소스단자(41), 드레인단자(43), 게이트단자(16) 및 그물망(13) 형성 시 손상된 표면을 제거하여 표적물질 검출 센서(1)의 감도를 향상시킬 수 있다. By forming a high-temperature oxide film and removing it again, it is possible to improve the sensitivity of the target material detection sensor 1 by removing the damaged surface when the source terminal 41, the drain terminal 43, the gate terminal 16 and the mesh 13 are formed. can

또한, 고온 산화막을 형성하고 다시 제거함으로써, 표적물질(31)의 종류에 따라 그물망(13)에 형성된 홀의 테두리부의 선 폭을 줄일 수 있다. In addition, by forming and removing the high-temperature oxide film again, it is possible to reduce the line width of the edge of the hole formed in the mesh 13 according to the type of the target material 31 .

도 6 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 제 1 절연층 제거 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.6 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor respectively illustrating a first insulating layer removing step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 절연층 제거 단계에서는 식각 공정을 이용하여 그물망(13)의 하부에 배치된 제 1 절연층(11)을 선택적으로 제거한다. 이 때, 그물망(13)의 하부에 배치된 제 1 절연층(11)을 일부 제거할 수 있으나, 그물망(13)의 표면이 최대한 외부에 드러나도록 그물망(13)의 하부에 배치된 제 1 절연층(11)을 전부 제거하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 6A , in the first insulating layer removing step, the first insulating layer 11 disposed under the mesh 13 is selectively removed using an etching process. At this time, the first insulating layer 11 disposed under the mesh 13 may be partially removed, but the first insulating layer 11 disposed under the mesh 13 so that the surface of the mesh 13 is exposed to the outside as much as possible. It is preferred to remove all of the layer 11 .

이에 따라, 그물망(13)은 기판으로부터 소정의 간격으로 이격된 채로 소스단자(41) 및 드레인단자(43)에 지지된다. 그물망(13)이 기판으로부터 이격된 채로 지지됨으로써 표적물질(31)이 후술할 그물망(13)의 표면에 고정되는 수용물질(30)과 접촉할 수 있는 면적이 넓어진다. Accordingly, the mesh 13 is supported by the source terminal 41 and the drain terminal 43 while being spaced apart from the substrate by a predetermined distance. As the mesh 13 is supported while being spaced apart from the substrate, the area in which the target material 31 can contact the receiving material 30 fixed to the surface of the mesh 13 to be described later is widened.

이 때, 제 1 절연층 제거 단계에서 그물망(13)의 하부에 배치된 제 1 절연층(11) 외에 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)를 지지하도록 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 하부에 배치된 부분을 제외한 제 1 절연층(11)을 제거할 수 있다. At this time, in the step of removing the first insulating layer, the source terminal ( 41 ), the drain terminal ( 43 ) and the gate terminal ( 16 ) are supported in addition to the first insulating layer ( 11 ) disposed under the mesh ( 13 ). 41), the drain terminal 43, and the first insulating layer 11 except for portions disposed under the gate terminal 16 may be removed.

제 1 절연층(11)을 제거하는 이유는 그물망(13)의 표면이 최대한 외부로 드러나도록 하기 위함이므로, 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 하부에 배치된 부분을 제외한 제 1 절연층(11)까지 제거하더라도 제 1 절연층(11)이 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)를 지지하고 기판(12)과 절연시키는 역할을 수행하는데 지장이 없다. The reason for removing the first insulating layer 11 is to expose the surface of the mesh 13 to the outside as much as possible. Even when the first insulating layer 11 is removed except for the portion, the first insulating layer 11 supports the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 and plays a role of insulating the substrate 12 from the first insulating layer 11 . no hindrance to performing

이러한 공정은 제 1 절연층(11)을 그물망(13)의 하부에 배치된 부분만 국소적으로 제거하기보다 공정이 용이하고 시간과 비용이 적게 든다는 장점이 있다. This process has the advantage that the process is easier and the time and cost are less than that of locally removing only the portion disposed under the mesh 13 for the first insulating layer 11 .

도 7 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 불순물 주입 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.7 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor, respectively, illustrating an impurity implantation step of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

불순물 주입 단계(S400)에서는 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 전기 전도도를 높이기 위해 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)에 불순물을 주입한다. 표적물질(31)의 전하 종류에 따라 주입되는 불순물의 종류를 달리하여 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)를 p형 또는 n형으로 도핑(doping)할 수 있다.In the impurity implantation step S400 , impurities are added to the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 in order to increase the electrical conductivity of the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 . inject The source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 may be doped with p-type or n-type doping by changing the type of impurity injected according to the type of charge of the target material 31 .

이 때, 불순물 주입 단계(S400)는 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)에 불순물을 주입하기 전 불순물 저지층 형성 단계 및 불순물을 주입한 후 불순물 저지층 제거 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, the impurity implantation step ( S400 ) includes a step of forming an impurity blocking layer before implanting impurities into the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 and a step of removing the impurity blocking layer after implanting the impurities. may include more.

도 7 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 불순물 저지층 형성 단계에서는 그물망(13)에 불순물이 주입되는 것을 방지하도록, 그물망(13)의 표면을 감싸도록 불순물 주입 저지층(22)이 형성된다. 7 (a) and (b), in the impurity blocking layer forming step, the impurity injection blocking layer 22 to surround the surface of the mesh 13 to prevent implantation of impurities into the mesh 13 . this is formed

불순물 주입 저지층(22)이 그물망(13)의 표면에 형성된 뒤 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)에 불순물이 주입되며, 불순물 저지층 제거 단계를 통해 주입된 이후 불순물 주입 저지층(22)을 제거한다. After the impurity implantation blocking layer 22 is formed on the surface of the mesh 13 , impurities are implanted into the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 , and after being implanted through the impurity blocking layer removal step The impurity implantation blocking layer 22 is removed.

이를 통하여 불순물 주입 과정 상에 그물망(13)이 손상됨으로써 표적물질 검출 센서(1)의 감도가 떨어지는 문제를 줄일 수 있게 된다. Through this, it is possible to reduce the problem that the sensitivity of the target material detection sensor 1 is lowered because the mesh 13 is damaged during the impurity implantation process.

다만, 불순물 주입 저지층(22)을 통하여 상술한 바와 같이 그물망(13)을 보호하지 않은 경우라면, 그물망(13)의 표면에 고온 산화막을 생성하고 제거하는 단계를 거쳐 그물망(13)의 손상된 표면을 제거할 수도 있다. However, if the mesh 13 is not protected as described above through the impurity injection blocking layer 22 , the damaged surface of the mesh 13 is generated through the step of creating and removing a high-temperature oxide film on the surface of the mesh 13 . can also be removed.

도 8 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 절연막 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.8 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor, respectively, illustrating the insulating film forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 절연막 형성 단계(S500)에서는 그물망(13)과 표적물질(31)이 포함된 미세유체가 접촉함으로써 통전되어 누설전류 발생되는 것을 방지하기 위해 그물망(13)의 표면에 절연막(14)이 형성된다. 이를 통하여 표적물질 검출 센서의 감도 손실을 막을 수 있다.As shown in FIG. 8 (b), in the insulating film forming step (S500), the mesh 13 and the microfluid containing the target material 31 come into contact with each other to prevent leakage current from being energized. An insulating film 14 is formed on the surface of Through this, it is possible to prevent loss of sensitivity of the target material detection sensor.

이 때, 그물망(13)의 표면을 포함한 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 표면까지 절연막(14)이 형성될 수 있다. 이를 통하여 그물망(13)의 표면에만 국소적으로 절연막(14)을 형성하는 것 대비 공정이 용이하여 시간과 비용이 적게 든다. 또한, 후술하는 제 2 절연층(17)에 더불어 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)를 외부와 이중으로 절연함으로써 센서의 감도를 보다 높일 수 있다.In this case, the insulating film 14 may be formed up to the surfaces of the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 including the surface of the mesh 13 . In this way, compared to forming the insulating film 14 locally only on the surface of the mesh 13 , the process is easier and time and cost are reduced. In addition, the sensitivity of the sensor can be further increased by double insulating the source terminal 41 , the drain terminal 43 , and the gate terminal 16 from the outside in addition to the second insulating layer 17 , which will be described later.

이 때, 절연막(14)은 그물망(13)과 미세유체가 통전되지 않도록 절연할 수 있는 것이면 재질에 재한은 없다. 예를 들면, 표면에 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 반도체 절연막, 하프늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드와 같은 고유전율 절연막, 폴리머 절연막 또는 자연 산화막 중 적어도 하나를 사용하여 절연막(14)을 형성할 수 있다. At this time, the insulating film 14 is not limited to the material as long as it can insulate the mesh 13 and the microfluid from passing through. For example, the insulating film 14 may be formed on the surface by using at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a semiconductor insulating film, a high dielectric constant insulating film such as hafnium oxide or aluminum oxide, a polymer insulating film, or a natural oxide film.

도 9 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 전극 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.9 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor showing the electrode forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 9 (b)에 도시된 바와 같이, 전극 형성 단계(S600)에서는 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 상부면에는 전기전도성을 가지는 전극층(15)이 적층되어 소스전극(42), 드레인전극(44) 및 게이트전극(46)을 형성한다. 9 (b), in the electrode forming step (S600), an electrode layer 15 having electrical conductivity is laminated on the upper surfaces of the source terminal 41, the drain terminal 43, and the gate terminal 16. A source electrode 42 , a drain electrode 44 , and a gate electrode 46 are formed.

이 때, 전극층은 전기전도성을 가지는 재질로 형성되면 실시예에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 금속을 사용하여 형성된 적극이 적층될 수 있다. At this time, if the electrode layer is formed of a material having electrical conductivity, the embodiment is not limited. For example, positive electrodes formed using metal may be laminated.

전기전도성을 갖은 소스전극(42), 드레인전극(44) 및 게이트전극(46)을 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 상부면에 적층함으로써, 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 접촉저항을 낮출 수 있다. By laminating a source electrode 42 , a drain electrode 44 , and a gate electrode 46 having electrical conductivity on the upper surfaces of the source terminal 41 , the drain terminal 43 and the gate terminal 16 , the source terminal 41 is ), the contact resistance of the drain terminal 43 and the gate terminal 16 can be lowered.

한편, 절연막 형성 단계(S500)에서 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)의 상부면까지 절연막(14)이 형성된 경우에는, 소스단자(41), 드레인단자(43) 및 게이트단자(16)에 전극층(15) 직접 맞닿을 수 있도록 식각 공정을 통해 절연막(14)을 제거한 뒤 전기전도성을 가지는 전극층(15)이 적층될 수 있다. On the other hand, when the insulating film 14 is formed up to the upper surfaces of the source terminal 41, the drain terminal 43, and the gate terminal 16 in the insulating film forming step (S500), the source terminal 41, the drain terminal 43 And after removing the insulating layer 14 through an etching process so that the electrode layer 15 can directly contact the gate terminal 16, the electrode layer 15 having electrical conductivity may be laminated.

도 10 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 제 2 절연층 적층 단계 및 미세유체 주입구 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.10 (a) and (b) are top views and cross-sectional views of the target material detection sensor showing the step of stacking a second insulating layer and forming a microfluidic inlet of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 10 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 절연층 적층 단계(S100)에서는 소스전극(42) 및 드레인전극(44)이 미세유체와 접촉하지 않도록 제 2 절연층이 적층된다. 10 (a) and (b), in the second insulating layer stacking step ( S100 ), a second insulating layer is laminated so that the source electrode 42 and the drain electrode 44 do not come into contact with the microfluid. .

이를 통하여, 소스전극(42) 및 드레인전극(44)과 미세유체가 접촉하여 통전됨으로써 누설전류가 발생하는 것을 방지함으로써 표적물질 검출 센서(1)의 감도를 향상시킬 수 있다.Through this, it is possible to improve the sensitivity of the target material detection sensor 1 by preventing leakage current from being energized by contacting the source electrode 42 and the drain electrode 44 with the microfluid.

이 때, 소스전극(42) 및 드레인전극(44)과 미세유체를 전기적으로 절연할 수 있으면 제 2 절연층(17)은 다양한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 감광제, 반도체 절연막, 폴리머 절연막 중 적어도 하나가 제 2 절연층(17) 적층 시 사용될 수 있다. At this time, if the source electrode 42 and the drain electrode 44 and the microfluid can be electrically insulated, the second insulating layer 17 may be formed of various materials. For example, at least one of a photosensitizer, a semiconductor insulating layer, and a polymer insulating layer may be used when stacking the second insulating layer 17 .

한편, 도 10 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 미세유체 주입구 형성 단계(S800)에서는 게이트전극(46) 및 그물망(13)의 표면에 형성된 절연막(14)이 미세유체와 접촉하여 표적물질(31) 감지할 수 있도록 제 2 절연층(17)의 일부를 제거하여 미세유체 주입구(20)가 형성된다. On the other hand, as shown in FIGS. 10 (a) and (b), in the microfluidic inlet forming step (S800), the insulating film 14 formed on the surface of the gate electrode 46 and the mesh 13 is in contact with the microfluid. The microfluidic injection hole 20 is formed by removing a portion of the second insulating layer 17 to detect the target material 31 .

미세유체 주입구(20)는 리소그래피 공정 또는 식각 공정을 통하여 제 2 절연층(17)에 형성되며, 소스전극(42) 및 드레인전극(44)이 제 2 절연층에 둘러싸인 채로 게이트전극(46) 및 그물망(13)의 표면에 형성된 절연막(14)이 외부로 드러나 미세유체와 접촉할 수 있다면 형상에 제한이 있는 것은 아니다. 다만, 공정의 편의상 도 10 (a)에 도시된 바와 같은 사각형 형상이나, 원형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. The microfluidic injection hole 20 is formed in the second insulating layer 17 through a lithography process or an etching process, and with the source electrode 42 and the drain electrode 44 surrounded by the second insulating layer, the gate electrode 46 and If the insulating film 14 formed on the surface of the mesh 13 is exposed to the outside and can contact the microfluid, there is no limitation in shape. However, for convenience of the process, it is preferably formed in a rectangular shape or a circular shape as shown in Fig. 10 (a).

도 13 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 미세유체 배출구 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.13 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of a target material detection sensor illustrating a step of forming a microfluidic outlet of a method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 13 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 미세유체 배출구 형성 단계에서는 식각 공정을 통하여 기판(12)에 미세유체 배출구(21) 형성된다. 13 (a) and (b), in the microfluidic outlet forming step, the microfluidic outlet 21 is formed on the substrate 12 through an etching process.

미세유체 배출구(21)는 그물망(13)의 하부에 위치하는 기판(12)에 수직한 방향으로 기판(12)을 관통하여 형성된다. The microfluidic outlet 21 is formed to penetrate the substrate 12 in a direction perpendicular to the substrate 12 positioned below the mesh 13 .

미세유체 배출구(21)의 단면의 형상은 통과되는 미세유체가 그물망(13)을 가압하는 세기나 미세유체의 흐름을 방해하는 정도 등에 따라서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 13 (a)에 도시된 바와 같이 원기둥의 형상뿐만 아니라, 사각기둥, 또는 단면이 기판(12)의 하부로 갈수록 넓어지는 형상으로도 형성될 수 있다.The shape of the cross-section of the microfluid outlet 21 may be formed in various shapes depending on the strength of the passing microfluid presses the mesh 13 or the degree of obstructing the flow of the microfluid. As shown in FIG. 13 ( a ), it may be formed not only in the shape of a cylinder, but also in a shape of a rectangular prism or a shape in which the cross-section becomes wider toward the lower portion of the substrate 12 .

이 때, 미세유체 배출구(21)의 단면 폭은 10nm 내지 5mm으로 형성될 수 있으나, 미세유체 주입구(20)를 통해 유입된 미세유체가 최대한 그물망(13)에 형성된 복수 개의 홀을 통과하여 배출되도록 미세유체 배출구(21)의 상부 측 단면이 그물망(13)보다 크지 않게 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the cross-sectional width of the microfluidic outlet 21 may be formed to be 10 nm to 5 mm, but so that the microfluid introduced through the microfluidic inlet 20 is discharged through the plurality of holes formed in the mesh 13 as much as possible. It is preferable that the cross section of the upper side of the microfluidic outlet 21 is not larger than that of the mesh 13 .

미세유체 배출구(21)는 복수 개로 형성될 수 있다. 또한, 미세유체 배출구(21)가 복수 개인 경우, 복수 개의 미세유체 배출구(21)가 그물망(13)의 하부에 배치되도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만 도 13 (a) 및 (b)에서는 설명의 편의상 미세유체 배출구(21)가 하나인 것을 전제로 도시되었다. 이하에서는 이에 따라 미세유체 배출구(21)가 하나인 것을 전제로 설명한다. The microfluid outlet 21 may be formed in plurality. In addition, when there are a plurality of microfluidic outlets 21 , it is preferable that the plurality of microfluidic outlets 21 be disposed under the mesh 13 . However, in FIGS. 13 (a) and (b), it is illustrated on the premise that there is one microfluidic outlet 21 for convenience of explanation. Hereinafter, it will be described on the premise that there is one microfluid outlet 21 .

한편, 기판(12)의 하부로부터 미세유체 배출구(21)를 형성하더라도 절연막 형성 단계(S500)를 통해 그물망(13)의 표면에 절연막(14)이 형성되어 있으므로, 미세유체 배출구(21)를 절연막(14) 형성보다 먼저 형성한 경우 보다 그물망(13)에 손상이 줄어들게 된다. 이에 따라, 미세유체 배출구 형성 단계(S900)를 위한 공정이 쉬워져서 비용 및 시간이 절감될 수 있다. On the other hand, even if the microfluidic outlet 21 is formed from the bottom of the substrate 12, since the insulating film 14 is formed on the surface of the mesh 13 through the insulating film forming step (S500), the microfluidic outlet 21 is an insulating film (14) The damage to the mesh 13 is reduced compared to the case where it is formed before the formation. Accordingly, the process for forming the microfluidic outlet ( S900 ) may be facilitated, and thus cost and time may be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법 미세유체 배출구 형성 단계(S900)는 식각 공정 전 식각 저지층 형성 단계(S910) 및 식각 공정 후 식각 저지층 제거 단계(S940)를 더 포함할 수 있다. The microfluidic outlet formation step (S900) of the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention may further include an etch stop layer forming step (S910) before the etching process and an etch stop layer removal step (S940) after the etching process can

도 11 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 식각 저지층 형성 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 미세유체 배출구 형성 단계(S900)를 나타내는 순서도이다. 11 (a) and (b) are a top view and a cross-sectional view of the target material detection sensor showing the etch stop layer forming step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention. 16 is a flowchart illustrating a microfluidic outlet formation step (S900) of the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 11 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 식각 저지층 형성 단계(S910)에서는 미세유체 주입구(20)를 통해 기판(12)과 그물망(13) 사이에 식각 저지층(18)이 형성된다. 11 (a) and (b), in the etch stop layer forming step (S910), the etch stop layer 18 is formed between the substrate 12 and the mesh 13 through the microfluidic injection hole 20. is formed

식각 저지층(18)은 기판(12)의 하부면에 식각 공정을 통해 미세유체 배출구(21)를 형성하는 과정에서 미세유체 배출구(21)가 형성된 뒤 더 이상 식각 공정이 진행되지 않도록 하여 그물망(13)의 손상을 방지할 수 있다. The etch stop layer 18 prevents the etching process from proceeding any more after the microfluidic outlet 21 is formed in the process of forming the microfluidic outlet 21 through the etching process on the lower surface of the substrate 12, so that the mesh ( 13) can be prevented.

또한, 미세유체 주입구(20)의 내부에 형성된 공간에 배치되어 그물망(13)의 표면을 둘러쌀 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 통하여 식각 공정 시 그물망(13)을 이중으로 보호할 수 있어서 표적물질 검출 센서(1)의 감도 손실을 방지할 수 있다. In addition, it may be disposed in the space formed inside the microfluidic injection hole 20 to surround the surface of the mesh 13 . Through this, it is possible to double protect the mesh 13 during the etching process, thereby preventing the loss of sensitivity of the target material detection sensor 1 .

식각 저지층(18)은 기판(12)만 선택적으로 식각이 이루어 질 수 있으면 사용되는 재질에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면 감광제, 반도체 절연막, 폴리머, 자연산화층 중 적어도 하나를 사용하여 식각 저지층(18)을 형성할 수 있다. The etch stop layer 18 is not limited in the material used as long as only the substrate 12 can be selectively etched. For example, the etch stop layer 18 may be formed using at least one of a photoresist, a semiconductor insulating layer, a polymer, and a natural oxide layer.

식각 공정을 통해 기판(12)에 미세유체 배출구(21)가 형성된 경우에는 식각 저지층(18)을 선택적으로 제거하여 미세유체가 미세유체 주입구(20)를 통해 표적물질 검출 센서(1) 내부로 유입되고 그물망(13)을 통과하여 미세유체 배출구(21)로 배출되도록 한다. When the microfluidic outlet 21 is formed on the substrate 12 through the etching process, the etch stop layer 18 is selectively removed to allow the microfluid to enter the target material detection sensor 1 through the microfluidic inlet 20 . It flows in and passes through the mesh (13) to be discharged to the microfluidic outlet (21).

본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법은 미세유체 배출구 형성 단계(S900)는 식각 공정 전 마스크 적층 단계를 더 포함할 수 있다. In the method for manufacturing a target material detection sensor according to an embodiment of the present invention, the forming of the microfluidic outlet ( S900 ) may further include a mask lamination step before the etching process.

도 12 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 마스크 적층 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 저면도 및 단면도이다. 12 (a) and (b) are a bottom view and a cross-sectional view of the target material detection sensor showing the mask lamination step of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 12 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 마스크 적층 단계(S100)는 식각 공정을 진행하기 전 기판(12)의 하부면에 마스크층(19)이 적층되고 마스크층(19)의 하부면에 리소그래피 공정을 이용하여 미세유체 배출구(21)의 형성을 위한 패턴이 형성된다. 12 (a) and (b), in the mask lamination step (S100), the mask layer 19 is laminated on the lower surface of the substrate 12 before the etching process, and the mask layer 19 is A pattern for forming the microfluidic outlet 21 is formed on the lower surface using a lithography process.

이를 통하여 식각 공정에 의해 형성되는 미세유체 배출구(21)의 형상을 정밀하게 형성할 수 있다. Through this, the shape of the microfluid outlet 21 formed by the etching process can be precisely formed.

미세유체 배출구(21)가 기판(12)에 형성된 후 마스크층(19)을 제거할 수 있다. 마스크층(19)을 제거하지 않더라도 표적물질 검출 센서(1)에 영향을 미치지 않으므로, 제조공정을 단순화하고 비용 및 시간을 절감하기 위하여 마스크층(19)을 제거하지 않을 수 있다. After the microfluidic outlet 21 is formed in the substrate 12 , the mask layer 19 may be removed. Even if the mask layer 19 is not removed, since the target material detection sensor 1 is not affected, the mask layer 19 may not be removed in order to simplify the manufacturing process and save cost and time.

이 때, 마스크층(19)의 재질에는 제한이 없으며, 감광제, 금속층, 반도체 절연막, 폴리머 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. In this case, the material of the mask layer 19 is not limited, and may be implemented with at least one of a photosensitizer, a metal layer, a semiconductor insulating film, and a polymer.

도 14 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 수용물질 고정 단계를 나타내는 표적물질 검출 센서의 상면도 및 단면도이다.14 (a) and (b) are top views and cross-sectional views of the target material detection sensor showing the step of fixing the receiving material of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention.

도 14 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 수용물질 고정 단계에서는 그물망(13)의 표면에 형성된 절연막(14)에 미세유체에 포함된 표적물질(31)을 포획할 수 있는 수용물질(30)이 고정된다. 이 때, 수용물질(30)은 표적물질(31)에 따라 다양하게 고정될 수 있다. 14 (a) and (b), in the step of fixing the receiving material, the receiving material capable of capturing the target material 31 contained in the microfluid in the insulating film 14 formed on the surface of the mesh 13 (30) is fixed. In this case, the receiving material 30 may be variously fixed according to the target material 31 .

절연막(14)의 표면에 수용물질(30)을 용이하게 고정하기 위하여 수용물질(30) 고정 전 생화학적 반응 방법 또는 물리적 박막 증착 방법을 통하여 표면처리를 할 수 있다. In order to easily fix the receiving material 30 to the surface of the insulating film 14 , the surface treatment may be performed through a biochemical reaction method or a physical thin film deposition method before fixing the receiving material 30 .

이 때, 절연막(14)의 표면처리를 위하여 6-아미노헥산에탄올 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-아미노프로필트리에톡시실란 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-메캅토프로피오닉산, 숙신이미딜프로피오네이트, 환원된 L-글루타티온, b-1-에틸-3-디메틸아미노프로필 카보디이미드 및 설포-N-하이드록시숙신이미드의 조합, 프로테인 A, 프로테인 G, 프로테인 L, 아민기(-NH-)를 가진 파릴렌-A 및 글루타르알데하이드의 조합, 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-C, 및 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-H 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. At this time, for the surface treatment of the insulating film 14, a combination of 6-aminohexaneethanol and glutaraldehyde, a combination of 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde, 3-mercaptopropionic acid, and succinimidyl Combination of propionate, reduced L-glutathione, b-1-ethyl-3-dimethylaminopropyl carbodiimide and sulfo-N-hydroxysuccinimide, protein A, protein G, protein L, amine group (- At least one of a combination of parylene-A with NH-) and glutaraldehyde, parylene-C with a formyl group (-CHO), and parylene-H with a formyl group (-CHO) can be used.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법에 대하여 설명한다. 다만, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법과 동일한 내용에 대하여 중복 설명은 생략하고 차별점 및 그 효과에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a target material detection sensor according to another embodiment of the present invention will be described. However, overlapping descriptions of the same contents as those of the method for manufacturing the target material detection sensor according to an embodiment of the present invention described above will be omitted, and differences and effects thereof will be described in detail.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법의 순서도이다.17 is a flowchart of a method for manufacturing a target material detection sensor according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법은 제 1 절연층 제거 단계(S300) 수행 후 불순물 주입 단계(S400) 전 절연막 형성 단계(S500)를 수행하여 표적물질 검출 센서(1)를 제조할 수 있다. In the method for manufacturing a target material detection sensor according to another embodiment of the present invention, the target material detection sensor 1 is obtained by performing the insulating film forming step (S500) before the impurity implantation step (S400) after the first insulating layer removal step (S300) is performed. can be manufactured.

이와 같은 단계의 순서 변화를 통하여, 불순물 주입 전 그물망(13)의 표면에 절연막(14)을 형성하여 불순물 주입 시 그물망(13)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 그물망(13)의 두께가 얇은 경우에는 불순물 주입 전 절연막(14)을 형성하는 것이 바람직하다.Through the change in the order of these steps, the insulating film 14 is formed on the surface of the mesh 13 before impurity implantation, thereby preventing the mesh 13 from being damaged during impurity implantation. Therefore, when the thickness of the mesh 13 is thin, it is preferable to form the insulating layer 14 before implantation of impurities.

또한, 불순물이 그물망(13)으로 주입되는 것을 방지하기 위하여 불순물 주입 저지층(22)을 형성하지 않더라고 절연막(14)에 의해 그물망(13)으로 불순물이 주입되는 것을 방지할 수 있다. In addition, in order to prevent the impurity from being implanted into the mesh 13 , it is possible to prevent the impurity from being implanted into the mesh 13 by the insulating layer 14 even if the impurity implantation blocking layer 22 is not formed.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표적물질 검출 센서 제조방법을 통해 공정의 단계를 줄여 공정을 단순화할 뿐만 아니라 시간 및 비용을 절감할 수 있다Therefore, through the method for manufacturing a target material detection sensor according to another embodiment of the present invention, it is possible to simplify the process by reducing the steps of the process, as well as save time and cost.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 방법으로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific ways without departing from the spirit or scope of the present invention in addition to the above-described embodiments is one of ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

1 표적물질 검출 센서 20 미세유체 주입구
10 반도체층 21 미세유체 배출구
11 제 1 절연층 22 불순물 주입 저지층
12 기판 30 수용물질
13 그물망 31 표적물질
14 절연막 41 소스단자
15 전극층 42 소스전극
16 게이트단자 43 드레인단자
17 제 2 절연층 44 드레인전극
18 식각 저지층 46 게이트전극
19 마스크층 1 Target material detection sensor 20 Microfluidic inlet
10 Semiconductor layer 21 Microfluidic outlet
11 first insulating layer 22 impurity implantation blocking layer
12 Substrate 30 Receptive material
13 mesh 31 target material
14 Insulation film 41 Source terminal
15 electrode layer 42 source electrode
16 Gate terminal 43 Drain terminal
17 second insulating layer 44 drain electrode
18 Etch stop layer 46 Gate electrode
19 mask layer

Claims (16)

기판의 상면에 제 1 절연층 및 반도체층을 순차적으로 적층하는 적층 단계;
리소그래피 공정 또는 식각 공정을 이용하여 상기 반도체층의 일부를 제거함으로써 소스단자, 드레인단자, 게이트단자, 상기 소스단자와 상기 드레인단자를 연결하는 그물망을 형성하는 단자 및 그물망 형성 단계;
식각 공정을 이용하여 상기 그물망 하부의 배치된 상기 제 1 절연층의 일부 또는 전부를 제거하는 제 1 절연층 제거 단계;
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 전기 전도도를 높이기 위해 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하는 불순물 주입 단계;
상기 그물망의 표면에 절연막을 형성하는 절연막 형성 단계;
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 상부면에 각각 전기전도성을 가지는 전극층을 적층하여 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 형성하는 전극 형성 단계;
외부로 드러난 상기 소스전극 및 상기 드레인전극의 표면에 제 2 절연층이 형성되는 제 2 절연층 적층 단계;
상기 그물망 및 상기 게이트전극에 미세유체를 전달하기 위하여 상기 제 2 절연층의 일부를 제거함으로써 미세유체 주입구가 형성되는 미세유체 주입구 형성 단계;
상기 미세유체가 상기 기판의 하부 측으로 배출되로록 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 통하여 상기 기판을 관통하는 미세유체 배출구가 형성되는 미세유체 배출구 형성 단계; 및
상기 미세유체 주입구를 통하여 외부로 드러난 상기 그물망의 표면에 형성된 상기 절연막에 상기 미세유체에 포함된 표적물질을 포획할 수 있는 수용물질이 고정되는 수용물질 고정 단계;
를 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.A stacking step of sequentially stacking a first insulating layer and a semiconductor layer on the upper surface of the substrate;
a terminal and mesh forming step of removing a portion of the semiconductor layer using a lithography process or an etching process to form a source terminal, a drain terminal, a gate terminal, and a mesh connecting the source terminal and the drain terminal;
a first insulating layer removing step of removing a part or all of the first insulating layer disposed under the mesh using an etching process;
an impurity implantation step of implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to increase electrical conductivity of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal;
an insulating film forming step of forming an insulating film on the surface of the mesh;
an electrode forming step of forming a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode by stacking electrode layers each having electrical conductivity on upper surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal;
laminating a second insulating layer in which a second insulating layer is formed on surfaces of the source electrode and the drain electrode exposed to the outside;
a microfluidic inlet forming step in which a microfluidic inlet is formed by removing a portion of the second insulating layer in order to transmit the microfluid to the mesh and the gate electrode;
a microfluidic outlet forming step of forming a microfluidic outlet penetrating through the substrate through an etching process from the lower surface of the substrate so that the microfluid is discharged to the lower side of the substrate; and
a receiving material fixing step in which a receiving material capable of capturing a target material included in the microfluid is fixed to the insulating film formed on the surface of the mesh exposed to the outside through the microfluidic inlet;
A method for manufacturing a target material detection sensor comprising a. 기판의 상면에 제 1 절연층 및 반도체층을 순차적으로 적층하는 적층 단계;
리소그래피 공정 또는 식각 공정을 이용하여 상기 반도체층의 일부를 제거함으로써 소스단자, 드레인단자, 게이트단자, 상기 소스단자와 상기 드레인단자를 연결하는 그물망을 형성하는 단자 및 그물망 형성 단계;
식각 공정을 이용하여 상기 그물망 하부의 배치된 상기 제 1 절연층의 일부 또는 전부를 제거하는 제 1 절연층 제거 단계;
상기 그물망의 표면에 절연막을 형성하는 절연막 형성 단계;
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 전기 전도도를 높이기 위해 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하는 불순물 주입 단계;
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 상부면에 각각 전극층을 적층하여 소스전극, 드레인전극 및 게이트전극을 형성하는 전극 형성 단계;
외부로 드러난 상기 소스전극 및 상기 드레인전극의 표면에 제 2 절연층이 형성되는 제 2 절연층 적층 단계;
상기 그물망 및 상기 게이트전극에 미세유체를 전달하기 위하여 상기 제 2 절연층의 일부를 제거함으로써 미세유체 주입구가 형성되는 미세유체 주입구 형성 단계;
상기 미세유체가 상기 기판의 하부 측으로 배출되로록 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 통하여 상기 기판을 관통하는 미세유체 배출구가 형성되는 미세유체 배출구 형성 단계; 및
상기 미세유체 주입구를 통하여 외부로 드러난 상기 그물망의 표면에 형성된 상기 절연막에 상기 미세유체에 포함된 표적물질을 포획할 수 있는 수용물질이 고정되는 수용물질 고정 단계;
를 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.A stacking step of sequentially stacking a first insulating layer and a semiconductor layer on the upper surface of the substrate;
a terminal and mesh forming step of removing a portion of the semiconductor layer using a lithography process or an etching process to form a source terminal, a drain terminal, a gate terminal, and a mesh connecting the source terminal and the drain terminal;
a first insulating layer removing step of removing a part or all of the first insulating layer disposed under the mesh using an etching process;
an insulating film forming step of forming an insulating film on the surface of the mesh;
an impurity implantation step of implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to increase electrical conductivity of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal;
an electrode forming step of forming a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode by stacking electrode layers on upper surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal, respectively;
laminating a second insulating layer in which a second insulating layer is formed on surfaces of the source electrode and the drain electrode exposed to the outside;
a microfluidic inlet forming step in which a microfluidic inlet is formed by removing a portion of the second insulating layer in order to transmit the microfluid to the mesh and the gate electrode;
a microfluidic outlet forming step of forming a microfluidic outlet penetrating through the substrate through an etching process from the lower surface of the substrate so that the microfluid is discharged to the lower side of the substrate; and
a receiving material fixing step in which a receiving material capable of capturing a target material included in the microfluid is fixed to the insulating film formed on the surface of the mesh exposed to the outside through the microfluidic inlet;
A method for manufacturing a target material detection sensor comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 미세유체 배출구 형성 단계는
상기 미세유체 배출구가 형성되기 전, 상기 그물망이 손상되는 것을 방지하도록 상기 그물망의 표면에 형성된 절연막을 감싸도록 식각 저지층을 형성하는 식각 저지층 형성 단계; 및
상기 기판의 하부면에 마스크층을 적층하고 상기 마스크층의 하부면에 리소그래피 공정을 이용하여 상기 미세유체 배출구의 형성을 위한 패턴을 형성하는 마스크 적층 단계; 및
상기 미세유체 배출구 형성을 위해 상기 기판의 하부면으로부터 식각 공정을 하는 식각 공정 단계; 를 포함하고,
상기 미세유체 배출구가 형성된 후, 상기 식각 저지층을 제거하는 식각 저지층 제거 단계; 를 더 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The microfluidic outlet forming step is
Before the microfluidic outlet is formed, an etch stop layer forming step of forming an etch stop layer to surround the insulating film formed on the surface of the mesh network to prevent damage to the mesh network; and
a mask stacking step of stacking a mask layer on the lower surface of the substrate and forming a pattern for forming the microfluidic outlet on the lower surface of the mask layer using a lithography process; and
an etching process step of performing an etching process from the lower surface of the substrate to form the microfluidic outlet; including,
After the microfluid outlet is formed, an etch stop layer removal step of removing the etch stop layer; A method for manufacturing a target material detection sensor further comprising a. 제 3 항에 있어서,
상기 식각 저지층 형성 단계에서 상기 식각 저지층은
감광제, 반도체 절연막, 폴리머, 자연산화층 중 적어도 하나를 상기 식각 저지층으로 이용하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.4. The method of claim 3,
In the etch stop layer forming step, the etch stop layer is
A method of manufacturing a target material detection sensor using at least one of a photosensitizer, a semiconductor insulating film, a polymer, and a natural oxide layer as the etch stop layer. 제 3 항에 있어서,
상기 마스크 적층 단계에서 상기 마스크층은
감광제, 금속층, 반도체 절연막, 폴리머 중 적어도 하나로 구현되는 표적물질 검출 센서 제조 방법.4. The method of claim 3,
In the mask lamination step, the mask layer is
A method for manufacturing a target material detection sensor implemented with at least one of a photosensitizer, a metal layer, a semiconductor insulating film, and a polymer. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단자 및 그물망 형성 단계에서 형성되는 상기 그물망은
육각형, 사각형, 원형 및 직선 중 어느 하나의 형태를 가진 홀이 하나가 형성되거나, 복수 개가 반복되어 형성되는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The net formed in the terminal and the net forming step is
A method for manufacturing a target material detection sensor in which one hole having any one shape of a hexagon, a square, a circle, and a straight line is formed, or a plurality of holes are formed repeatedly. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단자 및 그물망 형성 단계는
상기 소스단자, 상기 드레인단자, 상기 게이트단자 및 상기 그물망 형성 시 손상된 표면을 제거하기 위하여 고온 산화막을 생성하고 제거하는 단계; 를 더 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The terminal and net forming step is
generating and removing a high-temperature oxide film to remove a damaged surface when the source terminal, the drain terminal, the gate terminal, and the mesh are formed; A method for manufacturing a target material detection sensor further comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 절연층 제거 단계에서
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 지지하도록 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 지지하는 부분을 제외한 상기 절연층을 제거하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
In the step of removing the first insulating layer
A method of manufacturing a target material detection sensor by removing the insulating layer except for a portion supporting the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to support the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal. 제 1 항에 있어서,
상기 불순물 주입 단계는
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입 시 손상된 표면을 제거하기 위하여 고온 산화막을 생성하고 제거하는 단계; 를 더 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.The method of claim 1,
The impurity injection step is
generating and removing a high-temperature oxide film to remove a damaged surface when impurities are implanted into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; A method for manufacturing a target material detection sensor further comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 불순물 주입 단계는
상기 표적물질의 전하 종류에 따라 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자를 p형 또는 n형으로 도핑(doping)하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The impurity injection step is
A method of manufacturing a target material detection sensor by doping the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal in a p-type or an n-type according to the type of charge of the target material. 제 1 항에 있어서,
상기 불순물 주입 단계는
상기 그물망에 불순물이 주입되는 것을 방지하도록 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입하기 전 상기 그물망의 표면을 감싸도록 불순물 저지층을 형성하는 불순물 저지층 형성 단계; 및
상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자에 불순물을 주입한 후 상기 불순물 저지층을 제거하는 불순물 저지층 제거 단계; 를 더 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.The method of claim 1,
The impurity injection step is
an impurity blocking layer forming step of forming an impurity blocking layer to surround the surface of the mesh before injecting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal to prevent impurities from being implanted into the mesh; and
an impurity blocking layer removing step of removing the impurity blocking layer after implanting impurities into the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal; A method for manufacturing a target material detection sensor further comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 절연막 형성 단계에서 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면이 외부에 드러나지 않도록 외부에 드러난 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면에 절연막을 형성하고,
상기 전극 형성 단계에서 상기 전극 형성 전 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자가 상기 전극층과 맞닿도록 상기 전극층 적층 전 상기 소스단자, 상기 드레인단자 및 상기 게이트단자의 표면에 형성된 절연막을 제거하는, 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
In the insulating film forming step, an insulating film is formed on the surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal exposed to the outside so that the surfaces of the source terminal, the drain terminal, and the gate terminal are not exposed to the outside;
In the electrode forming step, the insulating film formed on the surfaces of the source terminal, the drain terminal and the gate terminal before the electrode layer is stacked so that the source terminal, the drain terminal and the gate terminal are in contact with the electrode layer before the electrode formation is removed. A method for manufacturing a target material detection sensor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 절연층 적층 단계에서 상기 제 2 절연층은
상기 소스전극 및 상기 드레인전극과 상기 미세유체를 전기적으로 절연하도록 감광제, 반도체 절연막, 폴리머 절연막 중 적어도 하나를 상기 제 2 절연층으로 구현하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
In the step of stacking the second insulating layer, the second insulating layer is
A method of fabricating a target material detection sensor comprising at least one of a photoresist, a semiconductor insulating layer, and a polymer insulating layer as the second insulating layer to electrically insulate the source electrode and the drain electrode from the microfluid. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수용물질 고정 단계는
상기 수용물질 고정 전 6-아미노헥산에탄올 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-아미노프로필트리에톡시실란 및 글루타르알데하이드의 조합, 3-메캅토프로피오닉산, 숙신이미딜프로피오네이트, 환원된 L-글루타티온, b-1-에틸-3-디메틸아미노프로필 카보디이미드 및 설포-N-하이드록시숙신이미드의 조합, 프로테인 A, 프로테인 G, 프로테인 L, 아민기(-NH-)를 가진 파릴렌-A 및 글루타르알데하이드의 조합, 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-C, 및 포르밀기(-CHO)를 가진 파릴렌-H 중 적어도 하나를 사용하여 생화학적 반응 방법 또는 물리적 박막 증착 방법으로 상기 절연막 표면을 처리하는 절연막 표면처리 단계; 를 더 포함하는 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The step of fixing the receiving material is
Combination of 6-aminohexaneethanol and glutaraldehyde, 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde before fixation, 3-mercaptopropionic acid, succinimidylpropionate, reduced L -Glutathione, a combination of b-1-ethyl-3-dimethylaminopropyl carbodiimide and sulfo-N-hydroxysuccinimide, Protein A, Protein G, Protein L, Parylene with an amine group (-NH-) A biochemical reaction method or a physical thin film deposition method using at least one of a combination of -A and glutaraldehyde, parylene-C having a formyl group (-CHO), and parylene-H having a formyl group (-CHO) an insulating film surface treatment step of treating the surface of the insulating film with A method for manufacturing a target material detection sensor further comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 리소그래피 공정은
전자빔 리소그래피, 스테퍼, 스캐너, 나노 임프린트, 이온빔 리소그래피, X-선 리소그래피, 자외선 리소그래피, 극자외선 리소그래피 또는 포토 리소그래피 중 적어도 하나의 공정인 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The lithography process is
A method for manufacturing a target material detection sensor comprising at least one of electron beam lithography, stepper, scanner, nanoimprint, ion beam lithography, X-ray lithography, ultraviolet lithography, extreme ultraviolet lithography, or photolithography. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 식각 공정은
습식 식각, 건식 식각 또는 습식 식각과 건식 식각의 조합인 표적물질 검출 센서 제조 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The etching process is
A method for manufacturing a target material detection sensor that is wet etching, dry etching, or a combination of wet etching and dry etching.
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