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바이오 센서 소자 및 제조방법
- 기술번호 : KST2014028230
- 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-2155-3662
| 요약 | 본 발명은 바이오 센서 소자 및 제조 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 FET 바이오센서 소자의 게이트를 생체 적합성이 탁월한 다이아몬드 박막을 사용하여 제조함으로써 센서의 수명, 반복성 및 안정성을 크게 개선시킴과 동시에, 채널 영역에 다이아몬드를 도입했던 기존의 다이아몬드 기반의 바이오 센서(Bio-sensor)와 달리 다이아몬드를 채널 영역에서 배제한 FET(Field Effect Transistor)구조를 구현하여 센서의 민감도 개선과 더불어, 실리콘(Si) 전자회로와 동시 집적이 가능하도록 한다. 바이오, 센서, 다이아몬드, 분자, DNA, 바이러스 |
|---|---|
| Int. CL | G01N 27/00 (2011.01) G01N 33/48 (2011.01) G01N 27/26 (2011.01) |
| CPC | |
| 출원번호/일자 | 1020080019699 (2008.03.03) |
| 출원인 | 한국과학기술연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-0998645-0000 (2010.11.30) |
| 공개번호/일자 | 10-2009-0094631 (2009.09.08) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20101206) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 소멸 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2008.03.03) |
| 심사청구항수 | 35 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술연구원 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 황규원 | 대한민국 | 서울 동작구 |
| 2 | 이욱성 | 대한민국 | 서울 노원구 |
| 3 | 정증현 | 대한민국 | 서울 성북구 |
| 4 | 박종극 | 대한민국 | 서울 서초구 |
| 5 | 백영준 | 대한민국 | 서울 노원구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 장성구 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)(제일특허법인(유)) |
| 2 | 김원준 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)(제일특허법인(유)) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 서울특별시 강남구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2008.03.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0156256-18 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2009.02.09 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2009.03.13 | 수리 (Accepted) | 9-1-2009-0014167-55 |
| 4 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2009.12.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2009-5247056-16 |
| 5 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2010.02.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0082381-54 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2010.04.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0266654-37 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2010.04.26 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0266652-46 |
| 8 | 최후의견제출통지서 Notification of reason for final refusal |
2010.05.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0225509-77 |
| 9 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2010.07.28 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2010-0488736-23 |
| 10 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2010.07.28 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0488735-88 |
| 11 | 등록결정서 Decision to grant |
2010.11.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0543876-88 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.02.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5022002-69 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 반도체 기판상 MOSFET의 턴온 또는 턴오프를 위한 스위치 동작을 수행하는 다이아몬드 박막으로 형성되는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 하부에 형성되는 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극으로 인가되는 전압에 의해 상기 절연막 하부의 반도체 기판상 형성되는 채널층과, 상기 게이트 전극 양측의 반도체 기판상 형성되는 소오스 및 드레인 영역을 포함하며, 상기 게이트 전극은, 상기 게이트 절연막 상부에 빗살(comb) 또는 격자 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극에는, 생체분자 검출을 위한 프로브 분자가 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 3 |
3 삭제 |
| 4 |
4 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극에 의해 노출된 게이트 절연막 표면에 다이아몬드 나노 도트를 형성하고, 상기 다이아몬드 나노 도트에도 생체분자 검출을 위한 프로브 분자를 결합시키는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 5 |
5 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 전체 길이와 폭은, 각각 50∼1000μm로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 6 |
6 제 5 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 빗살 또는 격자의 폭은, 1∼50μm로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 7 |
7 제 5 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 빗살 또는 격자 사이의 간격은, 2∼2 |
| 8 |
8 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 절연막은, 실리콘 산화막인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 9 |
9 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 절연막은, 실리콘 산화막과 고유전계수의 유전체막이 순차적으로 적층한 이중 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 10 |
10 제 9 항에 있어서, 상기 유전체막은, 유전상수 3 |
| 11 |
11 제 10 항에 있어서, 상기 유전체막은, SiNx, HfO2, ZrO2 또는 비전도성 다이아몬드 박막인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 12 |
12 제 11 항에 있어서, 상기 비전도성 다이아몬드 박막 층 표면에는, 생체분자 검출을 위한 프로브 분자가 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 13 |
13 제 1 항에 있어서, 상기 소오스 및 드레인 영역간 형성되는 채널층은, 상기 게이트 전극에 문턱 전압 인가시 이격된 게이트 전극 모양에 따라 서로 분리되게 형성된 후, 상기 게이트 전극 상 측정하고자 하는 생체 분자 결합시 정전기적 영향에 의해 디플리션 영역이 확장되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 14 |
14 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 프로브 분자는, 검출 대상 분자와, 상기 검출 대상 분자를 검출하기 위한 검출용 분자와, 상기 다이아몬드 박막 게이트 전극과 상기 검출용 분자를 연결하는 어댑터 분자 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 15 |
15 제 14 항에 있어서, 상기 검출 대상 분자가 전하를 띤 경우에는, 상기 게이트 전극에 문턱전압이 인가된 상태에서, 상기 검출대상 분자와 검출용 분자간 결합으로 발생하는 전하에 의한 소오스 및 드레인 간 전류 변화를 통해 생체 분자를 검출하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 16 |
16 제 15 항에 있어서, 상기 검출 대상 분자는, DNA 분자, 전하를 띠는 생체분자, 또는 전하를 띠는 항원물질인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 17 |
17 제 14 항에 있어서, 상기 검출 대상 분자가 전하를 띠지 않은 경우에는, 상기 게이트 전극에 문턱전압이 인가된 상태에서, 상기 검출대상 분자와 검출용 분자를 결합시킨 후, 상기 검출용 분자와 결합된 검출 대상 분자와 또 다른 전하를 띤 2차 프로브 분자간 결합에 따른 전하 발생에 의한 소오스 및 드레인 영역간 전류 변화를 통해 생체 분자를 검출하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 18 |
18 제 17 항에 있어서, 상기 검출 대상 분자는, 전하를 띠지 않는 생체분자 또는 전하를 띠지 않는 항원물질인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 19 |
19 제 18 항에 있어서, 상기 검출용 분자는, 바이러스 분자를 항원으로 하거나 또는 항원으로 인식 가능한 바이러스가 갖는 단백질을 항원으로 하는 항체 분자인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 |
| 20 |
20 (a)반도체 기판상 게이트 절연막을 형성시키는 단계와, (b)상기 게이트 절연막 상부에 전도성 다이아몬드 막을 형성한 후, 패터닝 식각하여 게이트 전극을 형성시키는 단계와, (c)상기 게이트 전극 양측 반도체 기판상 MOSFET를 위한 소오스 및 드레인 영역을 각각 형성시키는 단계와, (d)상기 게이트 전극에 생체분자 검출을 위한 프로브 분자를 결합시키는 단계를 포함하며, 상기 (a)단계에서, 상기 게이트 절연막은, 실리콘 산화막과 고유전계수의 유전체막이 순차적으로 적층한 이중 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 21 |
21 제 20 항에 있어서, 상기 (a)단계에서, 상기 게이트 절연막은, 실리콘 산화막인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 22 |
22 제 21 항에 있어서, 상기 게이트 절연막은, 상기 실리콘 산화막을 습식 또는 건식 열산화 공정으로 1∼100nm 두께로 형성시킨 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 23 |
23 삭제 |
| 24 |
24 제 20 항에 있어서, 상기 유전체막은, 상기 실리콘 산화막의 유전계수 3 |
| 25 |
25 제 24 항에 있어서, 상기 유전체막은, SiNx, HfO2, ZrO2 또는 비전도성 다이아몬드 박막인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 26 |
26 제 25 항에 있어서, 상기 비전도성 다이아몬드 박막 층 표면에는, 생체분자 검출을 위한 프로브 분자가 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 27 |
27 제 20 항에 있어서, 상기 (b)단계는, (b1)상기 게이트 절연막 상부에 게이트 전극용 다이아몬드 막을 증착시키는 단계와, (b2)상기 다이아몬드 막 상부에 게이트 전극 식각을 위한 마스크막을 형성하는 단계와, (b3)상기 마스크막을 사진식각 공정을 통해 원하는 게이트 전극 모양으로 패터닝시키는 단계와, (b4)상기 패터닝된 마스크막을 이용하여 하부의 다이아몬드 막을 식각하여 게이트 전극을 형성시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 28 |
28 제 27 항에 있어서, 상기 (b2)단계에서, 상기 마스크막은, 금속박막인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 29 |
29 제 28 항에 있어서, 상기 금속 박막은, 알루미늄막(Al)인 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 30 |
30 제 29 항에 있어서, 상기 마스크막은, 알루미늄막을 전자빔 증착기(e-beam evaporator)를 이용하여 식각공정에 충분히 견딜 수 있도록 1∼100 nm 두께로 형성시킨 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 31 |
31 제 27 항에 있어서, 상기 (b4)단계에서, 상기 게이트 전극은, 상기 게이트 절연막 상부에 빗살(comb) 또는 격자 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 32 |
32 제 31 항에 있어서, 상기 게이트 전극에 문턱전압 인가시, 상기 소오스 및 드레인 영역간 형성되는 채널층은, 상기 게이트 전극의 빗살 또는 격자 모양에 따라 서로 분리되게 형성된 후, 상기 게이트 전극 상 측정하고자 하는 생체 분자 결합시 정전기적 영향에 의해 디플리션 영역이 확장되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 33 |
33 제 31 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 전체 길이와 폭은, 각각 50∼1000μm로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 34 |
34 제 33 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 빗살 또는 격자의 폭은, 1∼50μm로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 35 |
35 제 34 항에 있어서, 상기 게이트 전극의 빗살 또는 격자 사이의 간격은, 2∼2 |
| 36 |
36 제 20 항에 있어서, 상기 (d)단계에서, 상기 프로브 분자는, 상기 게이트 전극 상부면과 양측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 37 |
37 제 36 항에 있어서, 상기 프로브 분자는, 상기 게이트 전극 하부에 노출되는 게이트 절연막 표면에 형성된 다이아몬드 나노 도트에도 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 소자 제조 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US08154058 | US | 미국 | FAMILY |
| 2 | US20100065892 | US | 미국 | FAMILY |
DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US2010065892 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 2 | US8154058 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
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| 특허 등록번호 | 10-0998645-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20080303 출원 번호 : 1020080019699 공고 연월일 : 20101206 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20101129 청구범위의 항수 : 18 유별 : G01N 33/48 발명의 명칭 : 바이오 센서 소자 및 제조 방법 존속기간(예정)만료일 : 20181201 |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구... |
| 2 |
(의무자) 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구... |
| 2 |
(권리자) 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 서울특별시 강남구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 705,000 원 | 2010년 12월 01일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 810,000 원 | 2013년 10월 30일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 810,000 원 | 2014년 09월 16일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 567,000 원 | 2015년 10월 14일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 1,001,000 원 | 2016년 10월 12일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 548,800 원 | 2017년 10월 30일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2008.03.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0156256-18 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2009.02.09 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2009.03.13 | 수리 (Accepted) | 9-1-2009-0014167-55 |
| 4 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2009.12.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2009-5247056-16 |
| 5 | 의견제출통지서 | 2010.02.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0082381-54 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2010.04.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0266654-37 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 | 2010.04.26 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0266652-46 |
| 8 | 최후의견제출통지서 | 2010.05.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0225509-77 |
| 9 | [명세서등 보정]보정서 | 2010.07.28 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2010-0488736-23 |
| 10 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2010.07.28 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0488735-88 |
| 11 | 등록결정서 | 2010.11.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0543876-88 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.02.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5022002-69 |
| 기술번호 | KST2014028230 |
|---|---|
| 자료제공기관 | NTB |
| 기술공급기관 | 한국과학기술연구원 |
| 기술명 | 바이오 센서 소자 및 제조방법 |
| 기술개요 |
본 발명은 바이오 센서 소자 및 제조 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 FET 바이오센서 소자의 게이트를 생체 적합성이 탁월한 다이아몬드 박막을 사용하여 제조함으로써 센서의 수명, 반복성 및 안정성을 크게 개선시킴과 동시에, 채널 영역에 다이아몬드를 도입했던 기존의 다이아몬드 기반의 바이오 센서(Bio-sensor)와 달리 다이아몬드를 채널 영역에서 배제한 FET(Field Effect Transistor)구조를 구현하여 센서의 민감도 개선과 더불어, 실리콘(Si) 전자회로와 동시 집적이 가능하도록 한다. 바이오, 센서, 다이아몬드, 분자, DNA, 바이러스 |
| 개발상태 | 특허만신청(등록) |
| 기술의 우수성 | |
| 응용분야 | 측정/ 시험 |
| 시장규모 및 동향 | |
| 희망거래유형 | 라이선스 |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1355052011 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2E19810 |
| 연구과제명 | 단백질검출용나노바이오시스템개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국과학기술연구원 |
| 성과제출연도 | 2007 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
| 과제고유번호 | 1355052011 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2E19810 |
| 연구과제명 | 단백질검출용나노바이오시스템개발 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국과학기술연구원 |
| 성과제출연도 | 2007 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
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