[Title established by the ISA under Rule 37.2] BIOSENSOR
TechnicalĀ Field
TheĀ disclosureĀ hereinĀ relatesĀ toĀ biosensors,Ā particularlyĀ biosensorsĀ basedĀ onĀ opticalĀ detection.
Background
AĀ biosensorĀ isĀ anĀ analyticalĀ deviceĀ forĀ detectionĀ ofĀ anĀ analyteĀ involvedĀ inĀ aĀ biologicalĀ process.Ā ForĀ example,Ā theĀ analyteĀ mayĀ beĀ aĀ DNA,Ā aĀ protein,Ā aĀ metabolite,Ā orĀ evenĀ aĀ livingĀ organismĀ (e.g.,Ā bacteria,Ā virus)Ā .
AĀ biosensorĀ usuallyĀ hasĀ aĀ probeĀ thatĀ interactsĀ withĀ theĀ analyte.Ā TheĀ probeĀ mayĀ beĀ designedĀ toĀ bindĀ orĀ recognizeĀ theĀ analyte.Ā ExamplesĀ ofĀ theĀ probeĀ mayĀ includeĀ antibodies,Ā aptamers,Ā DNAs,Ā RNAs,Ā antigens,Ā etc.Ā InteractionĀ betweenĀ theĀ probeĀ andĀ theĀ analyteĀ mayĀ leadĀ toĀ oneĀ orĀ moreĀ detectableĀ event.Ā ForĀ example,Ā theĀ detectableĀ eventĀ mayĀ beĀ releaseĀ ofĀ aĀ chemicalĀ speciesĀ orĀ aĀ particleĀ (e.g.,Ā aĀ quantumĀ dot)Ā ,Ā aĀ chemicalĀ reaction,Ā luminescenceĀ (e.g.,Ā chemiluminescence,Ā bioluminescence,Ā electrochemiluminescence,Ā electroluminescence,Ā photoluminescence,Ā fluorescence,Ā phosphorescence)Ā ,Ā changeĀ inĀ aĀ physicalĀ propertyĀ (e.g.,Ā RamanĀ scattering,Ā color)Ā orĀ chemicalĀ propertyĀ (e.g.,Ā reactivity,Ā reactionĀ rate)Ā .
AĀ biosensorĀ mayĀ haveĀ aĀ detectorĀ thatĀ canĀ detectĀ theĀ detectableĀ eventĀ asĀ aĀ resultĀ ofĀ theĀ interaction.Ā TheĀ detectorĀ mayĀ transformĀ theĀ detectableĀ eventĀ intoĀ anotherĀ signalĀ (e.g.,Ā image,Ā electricalĀ signal)Ā thatĀ canĀ beĀ moreĀ easilyĀ measuredĀ andĀ quantified.Ā TheĀ detectorĀ mayĀ includeĀ circuitryĀ thatĀ obtainsĀ dataĀ fromĀ theĀ detectableĀ eventĀ andĀ processesĀ theĀ data.
OneĀ typeĀ ofĀ biosensorĀ isĀ microarrays.Ā AĀ microarrayĀ canĀ beĀ aĀ two-dimensionalĀ arrayĀ onĀ aĀ solidĀ substrateĀ (e.g.,Ā aĀ glassĀ slide,Ā aĀ siliconĀ wafer)Ā .Ā TheĀ arrayĀ mayĀ haveĀ differentĀ assaysĀ atĀ
differentĀ locations.Ā TheĀ assaysĀ atĀ differentĀ locationsĀ mayĀ beĀ independentĀ controlledĀ orĀ measured,Ā therebyĀ allowingĀ multiplexedĀ andĀ parallelĀ sensingĀ ofĀ oneĀ orĀ manyĀ analytes.Ā AĀ microarrayĀ mayĀ beĀ usefulĀ inĀ miniaturizingĀ diagnosisĀ assays.Ā ForĀ example,Ā aĀ microarrayĀ mayĀ beĀ usedĀ forĀ detectingĀ biologicalĀ samplesĀ inĀ theĀ fieldsĀ withoutĀ sophisticatedĀ equipment,Ā orĀ beĀ usedĀ byĀ aĀ patientĀ whoĀ isĀ notĀ inĀ aĀ clinicĀ orĀ hospitalĀ toĀ monitorĀ hisĀ orĀ herĀ physiologicalĀ symptoms.
Summary
DisclosedĀ hereinĀ isĀ anĀ apparatusĀ comprising:Ā aĀ probeĀ carrierĀ comprising:Ā aĀ substrateĀ comprisingĀ aĀ pluralityĀ ofĀ holesĀ throughĀ aĀ thicknessĀ ofĀ theĀ substrateĀ andĀ aĀ transparentĀ windowĀ acrossĀ anĀ openingĀ ofĀ eachĀ ofĀ theĀ holes,Ā whereinĀ theĀ transparentĀ windowĀ closesĀ theĀ opening,Ā whereinĀ oneĀ orĀ moreĀ locationsĀ onĀ theĀ transparentĀ windowĀ areĀ configuredĀ toĀ haveĀ probesĀ attachedĀ thereto,Ā whereinĀ interactionĀ betweenĀ theĀ probesĀ andĀ anĀ analyteĀ generatesĀ aĀ signalļ¼Ā anĀ opticalĀ systemĀ comprisingĀ aĀ pluralityĀ ofĀ collimatorsļ¼Ā aĀ sensorĀ comprisingĀ aĀ pluralityĀ ofĀ pixelsĀ configuredĀ toĀ detectĀ theĀ signalļ¼Ā whereinĀ theĀ collimatorsĀ areĀ configuredĀ toĀ essentiallyĀ preventĀ lightĀ fromĀ passingĀ ifĀ aĀ deviationĀ ofĀ aĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ lightĀ fromĀ anĀ opticalĀ axisĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ isĀ greaterĀ thanĀ aĀ threshold.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ substrateĀ comprisesĀ silicon.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ aĀ sameĀ sideĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ oppositeĀ sidesĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ isĀ alignedĀ withĀ oneĀ ofĀ theĀ collimators.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ encompassesĀ moreĀ thanĀ oneĀ ofĀ theĀ collimators.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ isĀ aĀ portionĀ ofĀ aĀ continuousĀ transparentĀ layerĀ acrossĀ theĀ substrate.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ hasĀ aĀ thicknessĀ fromĀ 10Ā toĀ 50Ā micrometers.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sidewallĀ ofĀ theĀ holeĀ isĀ notĀ perpendicularĀ toĀ theĀ transparentĀ window.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sensorĀ comprisesĀ aĀ controlĀ circuitĀ configuredĀ toĀ control,Ā acquireĀ dataĀ from,Ā orĀ processĀ dataĀ fromĀ theĀ pixels.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ pixelsĀ areĀ arrangedĀ suchĀ thatĀ eachĀ ofĀ theĀ pixelsĀ isĀ opticallyĀ coupledĀ toĀ oneĀ orĀ moreĀ ofĀ theĀ locations.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ pixelsĀ areĀ opticallyĀ coupledĀ toĀ theĀ locationsĀ byĀ theĀ collimators.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ signalĀ isĀ luminescence.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ signalĀ isĀ generatedĀ underĀ excitationĀ ofĀ anĀ excitationĀ radiation.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ opticalĀ systemĀ furtherĀ comprisesĀ aĀ filter,Ā whereinĀ theĀ filterĀ isĀ configuredĀ toĀ blockĀ atĀ leastĀ aĀ portionĀ ofĀ theĀ excitationĀ radiation.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ isĀ aĀ dichroicĀ filter.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ opticalĀ systemĀ furtherĀ comprisesĀ orĀ aĀ transmissiveĀ layer.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ opticalĀ systemĀ furtherĀ comprisesĀ aĀ pluralityĀ ofĀ microlens.
According to an embodiment, the threshold is 20°.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ collimatorsĀ comprisesĀ aĀ meta-material,Ā quantumĀ dotsĀ orĀ aĀ photonicĀ crystal.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ collimatorsĀ areĀ configuredĀ toĀ eliminateĀ opticalĀ cross-talkĀ betweenĀ neighboringĀ pixelsĀ amongĀ theĀ pluralityĀ ofĀ pixels.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā atĀ leastĀ oneĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ comprisesĀ aĀ coreĀ andĀ aĀ sidewallĀ surroundingĀ theĀ core.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ signalĀ isĀ generatedĀ underĀ excitationĀ ofĀ anĀ excitationĀ radiationļ¼Ā whereinĀ theĀ coreĀ isĀ aĀ materialĀ thatĀ essentiallyĀ preventsĀ theĀ excitationĀ radiationĀ fromĀ passingĀ throughĀ irrespectiveĀ ofĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ excitationĀ radiation.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ signalĀ isĀ generatedĀ underĀ excitationĀ ofĀ anĀ excitationĀ radiationļ¼Ā whereinĀ theĀ coreĀ comprisesĀ aĀ dichroicĀ filter.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ coreĀ allowsĀ theĀ signalĀ toĀ passĀ throughĀ essentiallyĀ unabsorbed.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ coreĀ isĀ aĀ voidĀ space.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sidewallĀ attenuatesĀ aĀ portionĀ ofĀ theĀ signalĀ reachingĀ theĀ sidewall.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sidewallĀ isĀ textured.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ apparatusĀ furtherĀ comprisesĀ aĀ redistributionĀ layerĀ configuredĀ toĀ routeĀ dataĀ fromĀ theĀ pixels.
AccordingĀ toĀ anĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ comprisesĀ aĀ meta-material,Ā quantumĀ dotsĀ orĀ aĀ photonicĀ crystal.
BriefĀ DescriptionĀ ofĀ Figures
Fig.Ā 1AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ includingĀ aĀ microarray.
Fig.Ā 1BĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ whereĀ detectorĀ capabilityĀ isĀ integratedĀ intoĀ aĀ microarray.
Fig.Ā 2AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatus,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 2BĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatus,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 3AĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 300Ā whereinĀ theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ oppositeĀ sidesĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 3BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 310Ā whereinĀ theĀ sidewallĀ ofĀ theĀ holeĀ isĀ notĀ perpendicularĀ toĀ theĀ transparentĀ window,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 4AĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 400Ā whereinĀ theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ aĀ sameĀ sideĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 4BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410Ā whereinĀ theĀ sidewallĀ ofĀ theĀ holeĀ isĀ notĀ perpendicularĀ toĀ theĀ transparentĀ window,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 4CĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 420,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 5AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 500Ā withĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 5BĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 510Ā comprisingĀ microlensĀ andĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410,Ā whereinĀ theĀ microlensĀ mayĀ beĀ fabricatedĀ inĀ theĀ passivationĀ layer,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 5CĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 520Ā comprisingĀ microlensĀ andĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410,Ā whereinĀ theĀ microlensĀ mayĀ beĀ fabricatedĀ inĀ theĀ collimators,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 6AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 600Ā withĀ aĀ probeĀ carrierĀ 420,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 6BĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 610Ā withĀ aĀ probeĀ carrierĀ 300,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7AĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ collimator,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ collimator,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7CĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ collimator,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7DĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ collimator,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7EĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 700Ā whereinĀ theĀ filterĀ andĀ theĀ transmissiveĀ layerĀ areĀ bothĀ omitted,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 7FĀ andĀ Fig.Ā 7GĀ eachĀ schematicallyĀ showĀ thatĀ theĀ opticalĀ systemĀ mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ collimatorsĀ arrangedĀ inĀ anĀ array,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 8Ā schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 800Ā inĀ whichĀ theĀ opticalĀ systemĀ mayĀ haveĀ aĀ microfluidicĀ system,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 9AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 900Ā whereinĀ aĀ sensorĀ inĀ aĀ microarrayĀ mayĀ haveĀ aĀ signalĀ transferĀ layerĀ andĀ thatĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ theĀ microarrayĀ mayĀ haveĀ aĀ redistributionĀ layer,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 9BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ inĀ Fig.Ā 9A.
Fig.Ā 9CĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ Fig.Ā 9A.
Fig.Ā 10AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 1000Ā whereinĀ aĀ sensorĀ inĀ aĀ microarrayĀ mayĀ haveĀ aĀ redistributionĀ layerĀ andĀ thatĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ theĀ microarrayĀ mayĀ haveĀ aĀ signalĀ transferĀ layer,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 10BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ inĀ Fig.Ā 10A,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 10CĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ Fig.Ā 10A,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 10DĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ inĀ Fig.Ā 10A,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 10EĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ bondingĀ pads,Ā whichĀ areĀ positionedĀ toĀ connectĀ toĀ theĀ viasĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 10D.
Fig.Ā 10FĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ inĀ Fig.Ā 10A,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
Fig.Ā 10GĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ bondingĀ pad,Ā whichĀ areĀ positionedĀ toĀ connectĀ toĀ theĀ viaĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 10F.
Fig.Ā 11Ā schematicallyĀ showsĀ thatĀ systemĀ 1100Ā whereinĀ aĀ sensorĀ inĀ aĀ microarrayĀ mayĀ haveĀ aĀ redistributionĀ layerĀ withĀ viasĀ suchĀ asĀ through-siliconĀ viasĀ (TSV)Ā configuredĀ toĀ electricallyĀ connectĀ theĀ transmissionĀ linesĀ inĀ theĀ redistributionĀ layerĀ toĀ bondingĀ padsĀ onĀ theĀ sideĀ oppositeĀ fromĀ theĀ redistributionĀ layer,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.
DetailedĀ Description
Fig.Ā 1AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 100Ā includingĀ aĀ microarrayĀ 105.Ā TheĀ systemĀ 100Ā mayĀ haveĀ anĀ imageĀ sensorĀ 101,Ā anĀ opticalĀ systemĀ 102,Ā and/orĀ anĀ excitationĀ sourceĀ 109.Ā
TheĀ imageĀ sensorĀ 101Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ measureĀ anĀ opticalĀ propertyĀ (e.g.,Ā color,Ā intensity)Ā atĀ differentĀ locationsĀ 106Ā ofĀ theĀ microarrayĀ 105.Ā TheĀ locationsĀ 106Ā mayĀ haveĀ variousĀ probesĀ 107Ā attachedĀ thereto.Ā TheĀ probesĀ 107Ā mayĀ interactĀ withĀ analyteĀ andĀ theĀ interactionĀ mayĀ generateĀ signalsĀ 108Ā detectableĀ byĀ theĀ imageĀ sensorĀ 101.Ā TheĀ generationĀ ofĀ theĀ signalsĀ 108Ā mayĀ needĀ excitationĀ byĀ theĀ excitationĀ sourceĀ 109Ā (e.g.,Ā laser,Ā UVĀ light,Ā etc.Ā )Ā .Ā TheĀ imageĀ sensorĀ 101Ā andĀ theĀ opticalĀ systemĀ 102Ā ofĀ theĀ systemĀ 100Ā tendĀ toĀ beĀ bulky,Ā fragile,Ā orĀ expensiveĀ andĀ mayĀ notĀ haveĀ highĀ enoughĀ spatialĀ resolutionĀ toĀ distinguishĀ oneĀ locationĀ fromĀ itsĀ neighboringĀ locations.
Fig.Ā 1BĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ systemĀ 150Ā whereĀ detectorĀ capabilityĀ isĀ integratedĀ intoĀ aĀ microarrayĀ 155.Ā TheĀ microarrayĀ 155Ā mayĀ haveĀ multipleĀ locationsĀ 156Ā withĀ variousĀ probesĀ 157Ā attachedĀ thereto.Ā TheĀ probesĀ 157Ā mayĀ interactĀ withĀ variousĀ analytesĀ andĀ theĀ interactionĀ mayĀ generateĀ signalsĀ 158Ā detectableĀ byĀ aĀ sensorĀ 151Ā integratedĀ toĀ theĀ microarrayĀ 155.Ā ForĀ example,Ā theĀ analytesĀ areĀ fluorophore-labeledĀ nucleicĀ acidĀ orĀ proteinĀ fragmentsļ¼Ā theĀ probesĀ areĀ oligonucleotidesĀ orĀ antibodies.Ā LocationsĀ withĀ fluorophore-labeledĀ analytesĀ capturedĀ byĀ theĀ probesĀ canĀ beĀ identifiedĀ byĀ detectingĀ fluorescenceĀ fromĀ theĀ fluorophoresĀ onĀ theĀ capturedĀ analytes.Ā TheĀ sensorĀ 151Ā mayĀ haveĀ multipleĀ pixelsĀ 170Ā configuredĀ toĀ detectĀ theĀ signalsĀ 158Ā (e.g.,Ā color,Ā intensity)Ā .Ā TheĀ pixelsĀ 170Ā mayĀ haveĀ aĀ controlĀ circuitĀ 171Ā configuredĀ toĀ control,Ā acquireĀ dataĀ from,Ā and/orĀ processĀ dataĀ fromĀ theĀ pixelsĀ 170.Ā TheĀ pixelsĀ 170Ā mayĀ beĀ arrangedĀ suchĀ thatĀ eachĀ pixelĀ 170Ā isĀ opticallyĀ coupledĀ toĀ oneĀ ofĀ theĀ locationsĀ 156.Ā However,Ā theĀ signalsĀ 158Ā generatedĀ atĀ oneĀ locationĀ 156Ā mayĀ notĀ entirelyĀ reachĀ theĀ pixelĀ 170Ā opticallyĀ coupledĀ toĀ thatĀ locationĀ 156.Ā AĀ portionĀ 172Ā ofĀ theĀ signalsĀ 158Ā mayĀ reachĀ theĀ pixelĀ 170Ā opticallyĀ coupledĀ toĀ thatĀ locationĀ 156Ā butĀ anotherĀ portionĀ 173Ā mayĀ beĀ scatteredĀ intoĀ neighboringĀ pixelsĀ (Ā āopticalĀ cross-
talkāĀ )Ā and/orĀ awayĀ fromĀ allĀ pixelsĀ 170.Ā GeneratingĀ theĀ signalsĀ 158Ā mayĀ needĀ anĀ excitationĀ radiationĀ 161Ā (e.g.,Ā laser,Ā UVĀ light,Ā etc.Ā )Ā .Ā AĀ portionĀ 162Ā ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 161Ā mayĀ passĀ throughĀ theĀ locationsĀ 156Ā unscattered.Ā AĀ portionĀ 163Ā ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 161Ā mayĀ beĀ scatteredĀ intoĀ someĀ ofĀ theĀ pixelsĀ 170Ā orĀ awayĀ fromĀ allĀ pixelsĀ 170.Ā TheĀ portionĀ 162Ā mayĀ beĀ blockedĀ byĀ aĀ filterĀ 190Ā fromĀ reachingĀ theĀ pixelsĀ 170.Ā TheĀ filterĀ 190Ā mayĀ beĀ positionĀ belowĀ orĀ aboveĀ aĀ transmissiveĀ layerĀ 191.Ā However,Ā theĀ filterĀ 190Ā mayĀ beĀ sensitiveĀ toĀ incidentĀ directionsĀ andĀ mayĀ notĀ blockĀ theĀ portionĀ 163,Ā despiteĀ portionsĀ 162Ā andĀ 163Ā haveĀ theĀ sameĀ wavelength.Ā IfĀ theĀ portionĀ 163Ā reachesĀ theĀ pixelsĀ 170,Ā itĀ canĀ overshadowĀ signalsĀ 158.
Fig.Ā 2AĀ schematicallyĀ showsĀ anĀ apparatusĀ 200,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.Ā TheĀ systemĀ 200Ā includesĀ aĀ microarrayĀ 255Ā includingĀ anĀ integratedĀ sensorĀ 251Ā andĀ anĀ opticalĀ systemĀ 285.Ā TheĀ microarrayĀ 255Ā mayĀ haveĀ multipleĀ locationsĀ 256Ā withĀ variousĀ probesĀ 257Ā attachedĀ thereto.Ā TheĀ probesĀ 257Ā mayĀ interactĀ withĀ variousĀ analytesĀ andĀ theĀ interactionĀ mayĀ generateĀ signalsĀ 258Ā detectableĀ byĀ theĀ sensorĀ 251.Ā TheĀ sensorĀ 251Ā mayĀ haveĀ multipleĀ pixelsĀ 270Ā configuredĀ toĀ detectĀ theĀ signalsĀ 258Ā (e.g.,Ā color,Ā intensity)Ā .Ā TheĀ pixelsĀ 270Ā mayĀ haveĀ aĀ controlĀ circuitĀ 271Ā configuredĀ toĀ control,Ā acquireĀ dataĀ from,Ā and/orĀ processĀ dataĀ fromĀ theĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ pixelsĀ 270Ā mayĀ beĀ arrangedĀ suchĀ thatĀ eachĀ pixelĀ 270Ā isĀ opticallyĀ coupledĀ toĀ oneĀ orĀ moreĀ ofĀ theĀ locationsĀ 256.Ā TheĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ includeĀ aĀ filterĀ 290Ā positionedĀ belowĀ orĀ aboveĀ aĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā (Fig.Ā 2BĀ showsĀ anĀ exampleĀ whereĀ theĀ filterĀ 290Ā isĀ belowĀ theĀ transmissiveĀ layerĀ 291)Ā .Ā TheĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ includeĀ aĀ pluralityĀ ofĀ collimatorsĀ 295Ā configuredĀ toĀ opticallyĀ coupleĀ theĀ pixelsĀ 270Ā toĀ theĀ locationsĀ 256.Ā TheĀ filterĀ 290Ā andĀ theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ notĀ haveĀ toĀ beĀ fabricatedĀ onĀ theĀ sameĀ substrateĀ asĀ theĀ collimatorsĀ 295.Ā Instead,Ā theĀ
filterĀ 290Ā andĀ theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ beĀ fabricatedĀ andĀ bondedĀ toĀ theĀ collimatorsĀ 295.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sensorĀ 251Ā comprisesĀ quantumĀ dots.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ includeĀ oxideĀ orĀ nitride.Ā ForĀ example,Ā theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ includeĀ glass.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ aĀ dichroicĀ filterĀ (alsoĀ knownĀ asĀ interferenceĀ filter)Ā .Ā TheĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ aĀ low-passĀ (passingĀ frequencyĀ belowĀ aĀ threshold)Ā orĀ band-passĀ filter.Ā TheĀ filterĀ 290Ā mayĀ includeĀ aĀ meta-material,Ā quantumĀ dotsĀ orĀ aĀ photonicĀ crystal.Ā AĀ meta-materialĀ hasĀ componentĀ materialsĀ arrangedĀ inĀ repeatingĀ patterns,Ā oftenĀ atĀ microscopicĀ orĀ smallerĀ scalesĀ thatĀ areĀ smallerĀ thanĀ theĀ wavelengthsĀ ofĀ theĀ lightĀ theĀ meta-materialĀ isĀ designedĀ toĀ influence.Ā TheĀ structureĀ ofĀ theĀ repeatedĀ patternsĀ andĀ theĀ propertiesĀ ofĀ theĀ componentĀ materialsĀ mayĀ beĀ selectedĀ toĀ tailorĀ theĀ propertiesĀ ofĀ theĀ meta-material.Ā ForĀ example,Ā theĀ meta-materialĀ mayĀ provideĀ opticalĀ transparencyĀ atĀ allĀ frequenciesĀ exceptĀ atĀ theĀ selectedĀ frequencyĀ orĀ frequenciesĀ whichĀ itĀ isĀ configuredĀ toĀ blockĀ (forĀ exampleĀ particularĀ laserĀ frequenciesĀ thatĀ couldĀ causeĀ harmĀ toĀ aĀ user)Ā .Ā AĀ photonicĀ crystalĀ isĀ aĀ periodicĀ dielectricĀ structureĀ thatĀ hasĀ aĀ bandĀ gapĀ thatĀ forbidsĀ propagationĀ ofĀ aĀ certainĀ frequencyĀ rangeĀ ofĀ light.Ā TheĀ filterĀ 290Ā mayĀ haveĀ multipleĀ thinĀ layersĀ ofĀ materialsĀ withĀ differentĀ refractiveĀ indicesĀ andĀ mayĀ beĀ madeĀ byĀ alternatelyĀ depositingĀ thinĀ layersĀ ofĀ theseĀ materials.Ā AĀ quantumĀ dotĀ (QD)Ā isĀ aĀ nanocrystalĀ madeĀ ofĀ semiconductorĀ materialsĀ thatĀ isĀ smallĀ enoughĀ toĀ exhibitĀ quantumĀ mechanicalĀ properties.Ā Specifically,Ā itsĀ excitonsĀ areĀ confinedĀ inĀ allĀ threeĀ spatialĀ dimensions.Ā QuantumĀ dotsĀ ofĀ theĀ sameĀ material,Ā butĀ withĀ differentĀ sizes,Ā canĀ absorbĀ lightĀ ofĀ differentĀ wavelengthsĀ dueĀ toĀ theĀ quantumĀ confinementĀ effect.Ā TheĀ largerĀ theĀ quantumĀ dot,Ā theĀ redderĀ (lowerĀ energy)Ā itsĀ absorption.Ā
Conversely,Ā smallerĀ quantumĀ dotsĀ absorbĀ bluerĀ (higherĀ energy)Ā light.Ā TheĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ anĀ absorptiveĀ filterĀ butĀ itĀ wouldĀ haveĀ sufficientĀ thicknessĀ toĀ beĀ effective.
Fig.Ā 3AĀ schematicallyĀ showsĀ aĀ probeĀ carrierĀ 300Ā whereinĀ theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ oppositeĀ sidesĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.Ā TheĀ probeĀ carrierĀ 300Ā comprisesĀ aĀ substrateĀ 301Ā comprisingĀ aĀ pluralityĀ ofĀ holesĀ 302Ā throughĀ aĀ thicknessĀ ofĀ theĀ substrateĀ 301Ā andĀ aĀ transparentĀ windowĀ 303Ā acrossĀ anĀ openingĀ ofĀ eachĀ ofĀ theĀ holesĀ 302.Ā TheĀ transparentĀ windowĀ 303Ā closesĀ theĀ opening,Ā andĀ oneĀ orĀ moreĀ locationsĀ onĀ theĀ transparentĀ windowĀ areĀ configuredĀ toĀ haveĀ probesĀ 357Ā attachedĀ thereto.Ā InteractionsĀ betweenĀ theĀ probesĀ 357Ā andĀ anĀ analyteĀ generateĀ aĀ signalĀ 358.
AccordingĀ toĀ theĀ embodiment,Ā theĀ probeĀ carrierĀ 300Ā isĀ separateĀ andĀ independentĀ fromĀ theĀ microarrayĀ 255Ā thatĀ includesĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā andĀ integratedĀ sensorĀ 251.Ā Therefore,Ā theĀ probeĀ carrierĀ 300Ā mayĀ beĀ assembledĀ withĀ aĀ microarrayĀ priorĀ beforeĀ itsĀ use,Ā andĀ theĀ probeĀ carrierĀ 300Ā mayĀ beĀ detachedĀ fromĀ theĀ microarrayĀ andĀ disposedĀ afterĀ itsĀ use.Ā BecauseĀ fabricationĀ ofĀ microarrayĀ isĀ costly,Ā theĀ probeĀ carrierĀ 300Ā allowsĀ reuseĀ ofĀ theĀ microarrayĀ 255Ā includingĀ itsĀ opticalĀ systemsĀ andĀ sensors.Ā InĀ addition,Ā theĀ probeĀ carrierĀ 300Ā allowsĀ aĀ userĀ toĀ chooseĀ fromĀ variousĀ microarraysĀ toĀ useĀ withĀ theĀ probeĀ carrierĀ 300,Ā whichĀ providesĀ moreĀ flexibilityĀ andĀ reducesĀ costĀ inĀ fabrication.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ substrateĀ 301Ā comprisesĀ siliconĀ orĀ otherĀ suitableĀ materials.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ 303Ā comprisesĀ siliconĀ oxide,Ā siliconĀ nitrideĀ orĀ otherĀ suitableĀ material.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ 303Ā isĀ aĀ portionĀ ofĀ aĀ continuousĀ transparentĀ layerĀ 304Ā acrossĀ theĀ substrate.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transparentĀ windowĀ 303Ā orĀ
transparentĀ layerĀ 304Ā hasĀ aĀ thicknessĀ fromĀ 10Ā toĀ 50Ā micrometers.Ā TheĀ substrateĀ 301Ā canĀ mechanicallyĀ supportĀ theĀ transparentĀ windowĀ 303Ā orĀ theĀ transparentĀ layerĀ 304.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ probeĀ carrierĀ isĀ madeĀ byĀ theĀ followingĀ method:Ā 1)Ā providingĀ aĀ siliconĀ waferĀ asĀ aĀ substrateļ¼Ā 2)Ā disposingĀ aĀ transparentĀ layerĀ suchĀ asĀ aĀ layerĀ ofĀ siliconĀ oxideĀ onĀ theĀ substrateļ¼Ā 3)Ā etchingĀ theĀ substrateĀ toĀ formĀ holesĀ inĀ theĀ substrate.Ā OneĀ ofĀ ordinaryĀ skillĀ inĀ theĀ artĀ willĀ recognizeĀ thatĀ wetĀ orĀ dryĀ etchingĀ orĀ otherĀ suitableĀ techniquesĀ mayĀ beĀ usedĀ toĀ removeĀ portionsĀ ofĀ theĀ substrateĀ toĀ formĀ theĀ holesĀ ofĀ aĀ desiredĀ depth.Ā ExamplesĀ ofĀ aĀ dryĀ etchingĀ processĀ include,Ā butĀ areĀ notĀ limitedĀ to,Ā inductivelyĀ coupledĀ plasmaĀ reactiveĀ ionĀ etchĀ (ICPĀ RIE)Ā process,Ā andĀ theĀ BoschĀ process.Ā ExamplesĀ ofĀ wetĀ etchingĀ processĀ include,Ā butĀ areĀ notĀ limitedĀ to,Ā aĀ metalĀ assistedĀ chemicalĀ etchĀ (MACE)Ā process.
InĀ anĀ embodiment,Ā probesĀ areĀ depositedĀ afterĀ formingĀ theĀ holesĀ inĀ theĀ substrate.Ā InĀ anotherĀ embodiment,Ā probesĀ areĀ depositedĀ beforeĀ formingĀ theĀ holesĀ inĀ theĀ substrate.
InĀ theĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ Figs.Ā 3AĀ andĀ 3B,Ā theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ onĀ oppositeĀ sidesĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier.Ā InĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ Figs.Ā 4AĀ andĀ 4B,Ā theĀ probesĀ andĀ theĀ substrateĀ areĀ depositedĀ onĀ theĀ sameĀ sideĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier.
InĀ theĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ inĀ Figs.Ā 3AĀ andĀ 4A,Ā theĀ sidewallĀ 305Ā ofĀ theĀ holeĀ 302Ā orĀ sidewallĀ 405Ā ofĀ theĀ holeĀ 402Ā mayĀ beĀ perpendicularĀ toĀ theĀ transparentĀ window.Ā InĀ theĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ Figs.Ā 3BĀ andĀ 4B,Ā theĀ sidewallĀ 306Ā ofĀ theĀ holeĀ 307Ā orĀ theĀ sidewallĀ 406Ā ofĀ theĀ holeĀ 407Ā mayĀ beĀ notĀ perpendicularĀ toĀ theĀ transparentĀ window.Ā TheĀ sizeĀ andĀ shapeĀ ofĀ sidewallĀ ofĀ theĀ holesĀ mayĀ beĀ controlledĀ byĀ aĀ suitableĀ wetĀ orĀ dryĀ etchingĀ technique.
InĀ anĀ embodimentĀ asĀ shownĀ inĀ inĀ Fig.Ā 4C,Ā multipleĀ locationsĀ onĀ aĀ singleĀ transparentĀ windowĀ 303Ā areĀ configuredĀ toĀ haveĀ probesĀ attachedĀ thereto.Ā TheĀ configurationĀ ofĀ moreĀ thanĀ
oneĀ locationĀ providesĀ optionsĀ ofĀ attachingĀ differentĀ probesĀ andĀ enhancingĀ theĀ flexibilityĀ ofĀ theĀ microarray.
InĀ anĀ embodimentĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 5A,Ā anĀ apparatusĀ 500Ā comprisesĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410Ā andĀ aĀ microarrayĀ 255Ā thatĀ comprisesĀ anĀ opticalĀ systemĀ 285Ā withĀ collimatorsĀ 295Ā andĀ anĀ integratedĀ sensorĀ 251.Ā TheĀ probeĀ carrierĀ 410Ā mayĀ beĀ mountedĀ toĀ theĀ microarrayĀ 255Ā withĀ aĀ suitableĀ technique.Ā TheĀ biosensorĀ functionĀ ofĀ theĀ apparatusĀ 500Ā mayĀ beĀ carriedĀ outĀ withĀ appropriateĀ probesĀ onĀ theĀ probeĀ carrierĀ 410.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ beĀ anĀ insulatingĀ materialĀ suchĀ asĀ siliconĀ oxideĀ orĀ siliconĀ nitride.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ evenĀ beĀ omitted.
InĀ anĀ embodimentĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 5B,Ā anĀ apparatusĀ 510Ā comprisesĀ aĀ probeĀ carrierĀ 410Ā andĀ aĀ microarrayĀ 255Ā thatĀ comprisesĀ anĀ opticalĀ systemĀ 285Ā withĀ collimatorsĀ 295Ā andĀ anĀ integratedĀ sensorĀ 251,Ā whereinĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ microlensĀ 292.Ā TheĀ microlensĀ 292Ā mayĀ beĀ fabricatedĀ inĀ theĀ passivationĀ layerĀ 291Ā asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 5B.Ā Alternatively,Ā theĀ microlensĀ 292Ā mayĀ beĀ fabricatedĀ inĀ theĀ collimatorsĀ 295Ā asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 5C.Ā TheĀ microlensĀ 292Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ focusĀ lightĀ generatedĀ byĀ theĀ probesĀ intoĀ theĀ collimatorsĀ 295.Ā TheĀ microlensĀ 292Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ directĀ aĀ greaterĀ portionĀ ofĀ luminescenceĀ signalĀ fromĀ probesĀ intoĀ theĀ pixelsĀ coupledĀ thereto.Ā ForĀ example,Ā aĀ microlenĀ 292Ā mayĀ captureĀ theĀ portionĀ 273Ā thatĀ otherwiseĀ wouldĀ notĀ reachĀ theĀ pixelĀ coupledĀ toĀ theĀ locationĀ 256Ā whereĀ theĀ portionĀ 273Ā isĀ from.
InĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 5A-5C,Ā aĀ transparentĀ windowĀ ofĀ theĀ probeĀ carrierĀ encompassesĀ moreĀ thanĀ oneĀ ofĀ theĀ collimators.Ā ThisĀ isĀ achievedĀ byĀ controlledĀ fabricationĀ
processĀ suchĀ thatĀ theĀ holesĀ inĀ theĀ probeĀ carrierĀ haveĀ aĀ greaterĀ widthĀ thanĀ theĀ widthĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ inĀ theĀ microarray.Ā AsĀ usedĀ herein,Ā theĀ widthĀ ofĀ theĀ holeĀ orĀ theĀ widthĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ refersĀ toĀ aĀ sizeĀ inĀ theĀ dimensionĀ thatĀ isĀ parallelĀ toĀ theĀ planeĀ ofĀ theĀ probeĀ carrier.Ā InĀ suchĀ embodiments,Ā noĀ alignmentĀ ofĀ theĀ probeĀ carrierĀ withĀ theĀ microarrayĀ isĀ requiredĀ duringĀ assemblyĀ ofĀ theĀ probeĀ carrierĀ withĀ theĀ microarrayĀ toĀ formĀ theĀ biosensorĀ apparatus.
InĀ embodimentsĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 6AĀ andĀ 6B,Ā eachĀ locationĀ isĀ alignedĀ withĀ oneĀ ofĀ theĀ collimators.Ā ThisĀ isĀ achievedĀ byĀ controlledĀ fabricationĀ processĀ suchĀ thatĀ theĀ holesĀ inĀ theĀ probeĀ carrierĀ hasĀ aĀ sameĀ widthĀ thanĀ theĀ widthĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ inĀ theĀ microarray,Ā andĀ appropriateĀ alignmentĀ ofĀ theĀ probeĀ carrierĀ withĀ theĀ microarrayĀ isĀ requiredĀ duringĀ assemblyĀ ofĀ theĀ probeĀ carrierĀ withĀ theĀ microarrayĀ toĀ formĀ theĀ biosensorĀ apparatus.
InĀ anĀ embodimentĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 6A,Ā anĀ apparatusĀ 600Ā comprisesĀ aĀ probeĀ carrierĀ 420Ā andĀ aĀ microarrayĀ 255Ā thatĀ comprisesĀ anĀ opticalĀ systemĀ withĀ collimatorsĀ 295Ā andĀ anĀ integratedĀ sensorĀ 251.Ā InĀ otherĀ embodiments,Ā otherĀ typesĀ ofĀ probeĀ carrier,Ā includingĀ butĀ notĀ limitedĀ to,Ā 300,Ā 310,Ā 400Ā orĀ 410Ā mayĀ beĀ usedĀ alternativelyĀ toĀ formĀ theĀ biosensorĀ apparatus.Ā ForĀ example,Ā inĀ anĀ embodimentĀ asĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 6B,Ā anĀ apparatusĀ 610Ā comprisesĀ aĀ probeĀ carrierĀ 300Ā andĀ aĀ microarrayĀ 255Ā thatĀ comprisesĀ anĀ opticalĀ systemĀ withĀ collimatorsĀ 295Ā andĀ anĀ integratedĀ sensorĀ 251.
InĀ otherĀ embodiments,Ā otherĀ typesĀ ofĀ microarraysĀ mayĀ beĀ usedĀ withĀ anyĀ ofĀ theĀ aforementionedĀ probeĀ carriersĀ toĀ formĀ aĀ biosensorĀ apparatus.Ā SomeĀ examplesĀ ofĀ suchĀ microarraysĀ areĀ illustratedĀ asĀ below.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ 290,Ā theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā ifĀ present,Ā theĀ microlensĀ 292Ā ifĀ presentĀ andĀ theĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ beĀ integratedĀ onĀ theĀ sameĀ substrate.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ essentiallyĀ preventĀ (e.g.,Ā preventĀ moreĀ thanĀ 90ļ¼
,Ā 99ļ¼
,Ā orĀ 99.9ļ¼
of)Ā lightĀ fromĀ passingĀ ifĀ theĀ deviationĀ ofĀ theĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ lightĀ fromĀ anĀ opticalĀ axisĀ ofĀ theĀ collimatorĀ 295Ā isĀ greaterĀ thanĀ aĀ thresholdĀ (e.g.,Ā 20°,Ā 10°,Ā 5°,Ā orĀ 1°)Ā .Ā AĀ portionĀ 272Ā ofĀ theĀ signalsĀ 258Ā mayĀ propagateĀ towardsĀ theĀ pixelĀ 270Ā opticallyĀ coupledĀ toĀ thatĀ locationĀ 156Ā butĀ anotherĀ portionĀ 273Ā mayĀ beĀ scatteredĀ towardsĀ neighboringĀ pixelsĀ (Ā āopticalĀ cross-talkāĀ )Ā and/orĀ awayĀ fromĀ allĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ essentiallyĀ eliminateĀ opticalĀ cross-talkĀ byĀ essentiallyĀ preventingĀ theĀ portionĀ 273Ā fromĀ passingĀ throughĀ theĀ collimatorĀ 295.Ā GeneratingĀ theĀ signalsĀ 258Ā mayĀ needĀ anĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā (e.g.,Ā laser,Ā UVĀ light,Ā etc.Ā )Ā .Ā AĀ portionĀ 262Ā ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā mayĀ passĀ throughĀ theĀ locationsĀ 256Ā unscattered.Ā AĀ portionĀ 263Ā ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā mayĀ beĀ scatteredĀ intoĀ otherĀ directionsĀ towardsĀ someĀ ofĀ theĀ pixelsĀ 270Ā orĀ awayĀ fromĀ allĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ portionĀ 262Ā mayĀ beĀ blockedĀ byĀ theĀ filterĀ 290Ā fromĀ reachingĀ theĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ sensitiveĀ toĀ incidentĀ directionsĀ andĀ mayĀ notĀ blockĀ theĀ portionĀ 263,Ā despiteĀ portions Ā 262Ā andĀ 263Ā haveĀ theĀ sameĀ wavelength.Ā TheĀ collimatorsĀ 295Ā mayĀ beĀ configuredĀ toĀ essentiallyĀ preventĀ theĀ excitationĀ radiationĀ fromĀ passingĀ throughĀ irrespectiveĀ ofĀ theĀ propagationĀ direction,Ā orĀ toĀ essentiallyĀ preventĀ theĀ portionĀ 263Ā scatteredĀ awayĀ fromĀ theĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ portionĀ 261Ā fromĀ passingĀ through.
InĀ anĀ embodiment,Ā eachĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ 295Ā extendsĀ fromĀ oneĀ ofĀ theĀ locationsĀ 256Ā toĀ theĀ pixelĀ 270Ā opticallyĀ coupledĀ toĀ thatĀ oneĀ location.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ haveĀ aĀ coreĀ 296Ā surroundedĀ byĀ aĀ sidewallĀ 297.
InĀ anĀ embodimentĀ schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7A,Ā theĀ coreĀ 296Ā mayĀ beĀ aĀ materialĀ thatĀ essentiallyĀ preventsĀ (e.g.,Ā preventsĀ moreĀ thanĀ 90ļ¼
,Ā 99ļ¼
,Ā orĀ 99.9ļ¼
of)Ā theĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā fromĀ passingĀ throughĀ irrespectiveĀ ofĀ theĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 261.Ā ForĀ example,Ā theĀ coreĀ 296Ā mayĀ beĀ aĀ materialĀ thatĀ attenuatesĀ (absorbs)Ā theĀ excitationĀ radiationĀ 261.Ā TheĀ coreĀ 296Ā mayĀ allowĀ theĀ signalsĀ 258Ā toĀ passĀ throughĀ essentiallyĀ unabsorbed.Ā InĀ thisĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ omitted.
InĀ anĀ embodimentĀ schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7B,Ā theĀ coreĀ 296Ā mayĀ haveĀ aĀ structureĀ 299Ā thatĀ essentiallyĀ preventsĀ (e.g.,Ā preventsĀ moreĀ thanĀ 90ļ¼
,Ā 99ļ¼
,Ā orĀ 99.9ļ¼
of)Ā aĀ portionĀ ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā fromĀ passingĀ throughĀ ifĀ theĀ deviationĀ ofĀ theĀ propagationĀ directionĀ ofĀ theĀ portionĀ (e.g.,Ā portionĀ 272)Ā fromĀ theĀ opticalĀ axisĀ ofĀ theĀ collimatorĀ 295Ā isĀ smallerĀ thanĀ aĀ thresholdĀ (e.g.,Ā 20°,Ā 10°,Ā 5°,Ā orĀ 1°)Ā .Ā ForĀ example,Ā theĀ structureĀ 299Ā mayĀ haveĀ aĀ dichroicĀ filter,Ā aĀ meta-material,Ā quantumĀ dotsĀ orĀ aĀ photonicĀ crystal.Ā TheĀ coreĀ 296Ā mayĀ allowĀ theĀ signalsĀ 258Ā toĀ passĀ throughĀ essentiallyĀ unabsorbedĀ (i.e.,Ā lessĀ thanĀ 10ļ¼
absorbed)Ā .Ā InĀ thisĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ omitted.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7C,Ā theĀ sidewallĀ 297Ā ofĀ theĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ attenuateĀ (absorb)Ā theĀ excitationĀ radiation.Ā TheĀ portionĀ 263Ā ofĀ theĀ excitationĀ radiationĀ 261Ā mayĀ passĀ throughĀ theĀ filterĀ 290Ā andĀ enterĀ theĀ collimatorĀ 295Ā butĀ isĀ likelyĀ toĀ reachĀ theĀ sidewallĀ 297Ā beforeĀ itĀ canĀ reachĀ theĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ sidewallĀ 297Ā thatĀ canĀ attenuateĀ (absorb)Ā theĀ excitationĀ radiationĀ willĀ essentiallyĀ preventĀ strayĀ excitationĀ radiationĀ fromĀ reachingĀ theĀ pixelsĀ 270.Ā InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ coreĀ 296Ā mayĀ beĀ aĀ voidĀ space.Ā Namely,Ā theĀ sidewallĀ 297Ā surroundsĀ aĀ voidĀ space.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ sidewallĀ 297Ā mayĀ attenuateĀ (absorb)Ā anyĀ portionĀ ofĀ theĀ signalĀ 258Ā reachingĀ theĀ sidewall,Ā whichĀ willĀ essentiallyĀ preventĀ opticalĀ cross-talk.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7D,Ā theĀ sidewallĀ 297Ā isĀ textured.Ā ForĀ example,Ā theĀ interfaceĀ 298Ā betweenĀ theĀ sidewallĀ 297Ā andĀ theĀ coreĀ 296Ā (whichĀ canĀ beĀ aĀ voidĀ space)Ā mayĀ beĀ textured.Ā TexturedĀ sidewallĀ 297Ā canĀ helpĀ furtherĀ attenuateĀ lightĀ incidentĀ thereon.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7E,Ā inĀ apparatusĀ 700,Ā theĀ filterĀ 290Ā andĀ theĀ transmissiveĀ layerĀ 291Ā mayĀ beĀ bothĀ omitted.Ā TheĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ haveĀ aĀ topĀ surfaceĀ 294Ā exposed.Ā TheĀ topĀ surfaceĀ 294Ā mayĀ beĀ ofĀ aĀ differentĀ materialĀ fromĀ itsĀ neighboringĀ surface,Ā therebyĀ facilitatingĀ functionalizationĀ ofĀ theĀ topĀ surfaceĀ 294.Ā TheĀ probesĀ 457Ā mayĀ beĀ selectivelyĀ attachedĀ directlyĀ toĀ theĀ topĀ surfaceĀ 294.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 7FĀ andĀ Fig.Ā 7G,Ā theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ collimatorsĀ 295Ā arrangedĀ inĀ anĀ array.Ā ForĀ example,Ā theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ dedicatedĀ collimatorĀ 295Ā forĀ eachĀ pixelĀ 270.Ā ForĀ example,Ā theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ collimatorĀ 295Ā sharedĀ byĀ aĀ groupĀ ofĀ pixelsĀ 270.Ā TheĀ collimatorĀ 295Ā mayĀ haveĀ anyĀ suitableĀ cross-sectionalĀ shape,Ā suchĀ asĀ circular,Ā rectangular,Ā andĀ polygonal.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ collimatorsĀ 295Ā mayĀ beĀ madeĀ byĀ etchingĀ (byĀ e.g.,Ā deepĀ reactiveĀ ionĀ etchingĀ (deepĀ RIE)Ā ,Ā laserĀ drilling)Ā holesĀ intoĀ aĀ substrate.Ā TheĀ sidewallĀ 297Ā mayĀ beĀ madeĀ byĀ depositingĀ aĀ materialĀ onĀ theĀ sidewallĀ ofĀ theĀ holes.Ā TheĀ coreĀ 296Ā mayĀ beĀ madeĀ byĀ fillingĀ theĀ holes.Ā PlanarizationĀ mayĀ alsoĀ beĀ usedĀ inĀ theĀ fabricationĀ ofĀ theĀ collimatorsĀ 295.
InĀ anĀ embodiment,Ā theĀ filterĀ 290Ā mayĀ beĀ omittedĀ orĀ itsĀ functionĀ mayĀ beĀ integratedĀ intoĀ theĀ collimatorsĀ 295.
InĀ anĀ embodimentĀ asĀ schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 8,Ā inĀ apparatusĀ 800,Ā theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ microfluidicĀ systemĀ 850Ā toĀ deliverĀ reactantsĀ suchĀ asĀ theĀ analyteĀ andĀ reactionĀ productĀ toĀ andĀ fromĀ theĀ locationsĀ 256.Ā TheĀ microfluidicĀ systemĀ 850Ā mayĀ haveĀ wells,Ā reservoirs,Ā channels,Ā valvesĀ orĀ otherĀ components.Ā TheĀ microfluidicĀ systemĀ 850Ā mayĀ alsoĀ haveĀ heaters,Ā coolersĀ (e.g.,Ā PeltierĀ devices)Ā ,Ā orĀ temperatureĀ sensors.Ā TheĀ heaters,Ā coolersĀ orĀ temperatureĀ sensorsĀ mayĀ beĀ locatedĀ inĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285,Ā aboveĀ orĀ inĀ theĀ collimatorsĀ 295.Ā TheĀ heaters,Ā coolersĀ orĀ temperatureĀ sensorsĀ mayĀ beĀ locatedĀ aboveĀ orĀ inĀ theĀ sensorĀ 251.Ā TheĀ biosensorĀ apparatusĀ 800Ā mayĀ beĀ usedĀ forĀ aĀ varietyĀ ofĀ assays.Ā ForĀ example,Ā theĀ biosensorĀ apparatusĀ 800Ā canĀ beĀ usedĀ toĀ conductĀ real-timeĀ polymeraseĀ chainĀ reactionĀ (e.g.,Ā quantitativeĀ real-timeĀ PCRĀ (qPCR)Ā )Ā .Ā Real-timeĀ polymeraseĀ chainĀ reactionĀ (real-timeĀ PCR)Ā detectsĀ amplifiedĀ DNAĀ asĀ theĀ reactionĀ progresses.Ā ThisĀ isĀ inĀ contrastĀ toĀ traditionalĀ PCRĀ whereĀ theĀ productĀ ofĀ theĀ reactionĀ isĀ detectedĀ atĀ theĀ end.Ā OneĀ real-timeĀ PCRĀ techniqueĀ usesĀ sequence-specificĀ probesĀ labelledĀ withĀ aĀ fluorophoreĀ whichĀ fluorescesĀ onlyĀ afterĀ hybridizationĀ ofĀ theĀ probeĀ withĀ itsĀ complementaryĀ sequence,Ā whichĀ canĀ beĀ usedĀ toĀ quantifyĀ messengerĀ RNAĀ (mRNA)Ā andĀ non-codingĀ RNAĀ inĀ cellsĀ orĀ tissues.
TheĀ opticalĀ systemĀ 285Ā andĀ theĀ sensorĀ 251Ā mayĀ beĀ fabricatedĀ inĀ separateĀ substratesĀ andĀ bondedĀ togetherĀ usingĀ aĀ suitableĀ technique,Ā suchĀ as,Ā flip-chipĀ bonding,Ā wafer-to-waferĀ directĀ bonding,Ā orĀ gluing.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 9A,Ā inĀ apparatusĀ 900,Ā theĀ sensorĀ 251Ā hasĀ aĀ signalĀ transferĀ layerĀ 252.Ā TheĀ signalĀ transferĀ layerĀ 252Ā mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ viasĀ 510.Ā TheĀ signalĀ transferĀ layerĀ 252Ā mayĀ haveĀ electricallyĀ insulationĀ materialsĀ (e.g.,Ā siliconĀ oxide)Ā aroundĀ theĀ viasĀ 510.Ā TheĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ redistributionĀ layerĀ 289Ā withĀ
transmissionĀ linesĀ 520Ā andĀ viasĀ 530.Ā TheĀ transmissionĀ linesĀ 520Ā connectĀ theĀ viasĀ 530Ā toĀ bondingĀ padsĀ 540.Ā WhenĀ theĀ sensorĀ 251Ā andĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā areĀ bonded,Ā theĀ viasĀ 510Ā andĀ theĀ viasĀ 530Ā areĀ electricallyĀ connected.Ā ThisĀ configurationĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 9AĀ allowsĀ theĀ bondingĀ padsĀ 540Ā toĀ beĀ positionedĀ awayĀ fromĀ theĀ probesĀ 257.
Fig.Ā 9BĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ 251Ā inĀ Fig.Ā 9AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ viasĀ 510Ā relativeĀ toĀ theĀ pixelsĀ 270Ā andĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271.Ā TheĀ pixelsĀ 270Ā andĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā areĀ shownĀ inĀ dottedĀ linesĀ becauseĀ theyĀ areĀ notĀ directlyĀ visibleĀ inĀ thisĀ view.Ā Fig.Ā 9CĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā inĀ Fig.Ā 9AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ viasĀ 530Ā relativeĀ toĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 520Ā (shownĀ asĀ dottedĀ linesĀ becauseĀ theyĀ areĀ notĀ directlyĀ visibleĀ inĀ thisĀ view)Ā .
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 10A,Ā inĀ apparatusĀ 1000,Ā theĀ sensorĀ 251Ā hasĀ aĀ redistributionĀ layerĀ 629.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 629Ā mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ viasĀ 610Ā andĀ aĀ pluralityĀ ofĀ transmissionĀ linesĀ 620.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 629Ā mayĀ haveĀ electricallyĀ insulationĀ materialsĀ (e.g.,Ā siliconĀ oxide)Ā aroundĀ theĀ viasĀ 610Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620.Ā TheĀ viasĀ 610Ā electricallyĀ connectĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā toĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620.Ā TheĀ opticalĀ systemĀ 285Ā mayĀ haveĀ aĀ layerĀ 619Ā withĀ bondingĀ padsĀ 640.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 629Ā mayĀ alsoĀ haveĀ viasĀ 630Ā electricallyĀ connectingĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620Ā toĀ theĀ bondingĀ padsĀ 640,Ā whenĀ theĀ sensorĀ 251Ā andĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā areĀ bonded.Ā TheĀ bondingĀ padsĀ 640Ā mayĀ haveĀ twoĀ partsĀ connectedĀ byĀ aĀ wireĀ buriedĀ inĀ theĀ layerĀ 619.Ā ThisĀ configurationĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 10AĀ allowsĀ theĀ bondingĀ padsĀ 640Ā toĀ beĀ positionedĀ onĀ anĀ oppositeĀ sideĀ fromĀ theĀ probeĀ carrier.
Fig.Ā 10BĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ 251Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ viasĀ 610,Ā theĀ viasĀ 630Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620,Ā relativeĀ toĀ theĀ pixelsĀ 270Ā andĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.Ā TheĀ pixelsĀ 270,Ā theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620Ā areĀ shownĀ inĀ dottedĀ linesĀ becauseĀ theyĀ areĀ notĀ directlyĀ visibleĀ inĀ thisĀ view.Ā Fig.Ā 10CĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ bondingĀ padsĀ 640,Ā whichĀ areĀ positionedĀ toĀ connectĀ toĀ theĀ viasĀ 630Ā shownĀ inĀ Fig.Ā 10B.Ā TheĀ bondingĀ padsĀ 640Ā mayĀ haveĀ twoĀ partsĀ connectedĀ byĀ aĀ wireĀ buriedĀ inĀ theĀ layerĀ 619.
Fig.Ā 10DĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ 251Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ viasĀ 610,Ā theĀ viasĀ 630Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620,Ā relativeĀ toĀ theĀ pixelsĀ 270Ā andĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.Ā TheĀ pixelsĀ 270,Ā theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620Ā areĀ shownĀ inĀ dottedĀ linesĀ becauseĀ theyĀ areĀ notĀ directlyĀ visibleĀ inĀ thisĀ view.Ā TheĀ pixelsĀ 270Ā mayĀ beĀ readĀ outĀ columnĀ byĀ column.Ā ForĀ example,Ā signalĀ fromĀ oneĀ 270Ā mayĀ beĀ storedĀ inĀ registerĀ inĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā associatedĀ withĀ thatĀ pixelĀ 270ļ¼Ā theĀ signalĀ mayĀ beĀ successivelyĀ shiftedĀ fromĀ oneĀ columnĀ toĀ theĀ next,Ā andĀ eventuallyĀ toĀ otherĀ processingĀ circuitryĀ throughĀ viasĀ 630.Ā Fig.Ā 10EĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ bondingĀ padsĀ 640,Ā whichĀ areĀ positionedĀ toĀ connectĀ toĀ theĀ viasĀ 630Ā shownĀ inĀ Fig.Ā 10D.Ā TheĀ bondingĀ padsĀ 640Ā mayĀ haveĀ twoĀ partsĀ connectedĀ byĀ aĀ wireĀ buriedĀ inĀ theĀ layerĀ 619.
Fig.Ā 10FĀ showsĀ aĀ topĀ viewĀ ofĀ theĀ sensorĀ 251Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ viasĀ 610,Ā theĀ viaĀ 630Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620,Ā relativeĀ toĀ theĀ pixelsĀ 270Ā andĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271,Ā accordingĀ toĀ anĀ embodiment.Ā TheĀ pixelsĀ 270,Ā theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 620Ā areĀ shownĀ inĀ dottedĀ linesĀ becauseĀ theyĀ areĀ notĀ directlyĀ visibleĀ inĀ thisĀ
view.Ā TheĀ pixelsĀ 270Ā mayĀ beĀ readĀ outĀ pixelĀ byĀ pixel.Ā ForĀ example,Ā signalĀ fromĀ oneĀ 270Ā mayĀ beĀ storedĀ inĀ registerĀ inĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā associatedĀ withĀ thatĀ pixelĀ 270ļ¼Ā theĀ signalĀ mayĀ beĀ successivelyĀ shiftedĀ fromĀ oneĀ pixelĀ toĀ theĀ next,Ā andĀ eventuallyĀ toĀ otherĀ processingĀ circuitryĀ throughĀ viaĀ 630.Ā Fig.Ā 10GĀ showsĀ aĀ bottomĀ viewĀ ofĀ theĀ opticalĀ systemĀ 285Ā inĀ Fig.Ā 10AĀ toĀ illustrateĀ theĀ positionsĀ ofĀ theĀ bondingĀ padĀ 640,Ā whichĀ areĀ positionedĀ toĀ connectĀ toĀ theĀ viaĀ 630Ā shownĀ inĀ Fig.Ā 10F.Ā TheĀ bondingĀ padsĀ 640Ā mayĀ haveĀ twoĀ partsĀ connectedĀ byĀ aĀ wireĀ buriedĀ inĀ theĀ layerĀ 619.
InĀ anĀ embodiment,Ā schematicallyĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 11,Ā inĀ apparatusĀ 1100,Ā theĀ sensorĀ 251Ā hasĀ aĀ redistributionĀ layerĀ 729.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 729Ā mayĀ haveĀ aĀ pluralityĀ ofĀ viasĀ 710Ā andĀ aĀ pluralityĀ ofĀ transmissionĀ linesĀ 720.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 729Ā mayĀ haveĀ electricallyĀ insulationĀ materialsĀ (e.g.,Ā siliconĀ oxide)Ā aroundĀ theĀ viasĀ 710Ā andĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 720.Ā TheĀ viasĀ 710Ā electricallyĀ connectĀ theĀ controlĀ circuitĀ 271Ā toĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 720.Ā TheĀ redistributionĀ layerĀ 729Ā mayĀ alsoĀ haveĀ viasĀ 730Ā (e.g.,Ā through-siliconĀ viasĀ (TSV)Ā )Ā electricallyĀ connectingĀ theĀ transmissionĀ linesĀ 720Ā toĀ bondingĀ padsĀ 740Ā onĀ theĀ sideĀ oppositeĀ fromĀ theĀ redistributionĀ layerĀ 729.Ā ThisĀ configurationĀ shownĀ inĀ Fig.Ā 11Ā allowsĀ theĀ bondingĀ padsĀ 740Ā toĀ beĀ positionedĀ onĀ anĀ oppositeĀ sideĀ fromĀ theĀ probeĀ carrier.
WhileĀ variousĀ aspectsĀ andĀ embodimentsĀ haveĀ beenĀ disclosedĀ herein,Ā otherĀ aspectsĀ andĀ embodimentsĀ willĀ beĀ apparentĀ toĀ thoseĀ skilledĀ inĀ theĀ art.Ā TheĀ variousĀ aspectsĀ andĀ embodimentsĀ disclosedĀ hereinĀ areĀ forĀ purposesĀ ofĀ illustrationĀ andĀ areĀ notĀ intendedĀ toĀ beĀ limiting,Ā withĀ theĀ trueĀ scopeĀ andĀ spiritĀ beingĀ indicatedĀ byĀ theĀ followingĀ claims.