測序芯片及其制備方法技術

本申請提供了一種測序芯片及其制備方法，該制備方法包括：提供基底；在基底上沉積氧化硅材料以形成第一氧化硅層；在第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成吸附材料層；在吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層；對第二氧化硅層進行刻蝕以在第二氧化硅層上形成若干孔結構，以制備出具有若干孔結構的測序芯片。本申請通過在硅基底上沉積氮化鈦等吸附材料層及氧化硅層，然后對吸附材料層上的氧化硅層進行刻蝕以形成納米孔陣列，利用孔底的吸附材料層進行生物樣品吸附，提升了測序芯片的測序穩定性和質量，可重復利用，節省了成本。節省了成本。節省了成本。

【技術實現步驟摘要】
測序芯片及其制備方法


[0001]本申請涉及基因測序
，特別涉及一種測序芯片及其制備方法。

技術介紹

[0002]目前，測序芯片一般采用APTMS(3
?
氨基丙基
?
三甲氧基硅烷)來吸附生物樣品(例如，DNA(脫氧核糖核酸)納米球等)，通過光刻和CVD(氣相沉積)的方式在硅基底表面制作出凸起APTMS圖案陣列，然后利用APTMS進行生物樣品吸附。采用上述結構的測試芯片在測序前處理的時候需要經過涂膠、CVD APTMS、去膠處理等過程。
[0003]但是，采用上述結構的測序芯片普遍存在以下缺陷：
[0004]1、測序芯片的采購成本較高，其制備工藝較為復雜；
[0005]2、測序芯片切割后需要去膠，去膠后有殘膠的風險，影響了測序芯片制備的良率，導致測序芯片測序質量不穩定；
[0006]3、測序芯片從供應商處拿來后需要做CVD APTMS、涂膠等處理，導致增加了測序芯片制備的成本。

技術實現思路

[0007]本申請的主要目的在于，提供一種測序芯片及其制備方法，以改善現有技術中存在的上述缺陷。
[0008]本申請是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
[0009]作為本申請的一方面，提供一種測序芯片的制備方法，包括：
[0010]提供一基底；
[0011]在所述基底上沉積氧化硅材料以形成第一氧化硅層；
[0012]在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成吸附材料層；
[0013]在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層；以及
[0014]對所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述第二氧化硅層上形成若干孔結構，以制備出具有所述若干孔結構的測序芯片。
[0015]作為可選實施方式，所述吸附材料包括氮化鈦(TiN)、氧化鈦(TiO2)、銀(Ag)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鋅(ZnO)中的任意一種或多種。
[0016]作為可選實施方式，所述在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成吸附材料層，包括：
[0017]在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成厚度范圍為50nm～180nm的吸附材料層。
[0018]作為可選實施方式，所述在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層，包括：
[0019]在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成厚度范圍為30nm～100nm的第二氧化硅層。
[0020]作為可選實施方式，所述在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層之后，所述制備方法還包括：
[0021]在所述第二氧化硅層上沉積抗反射材料以形成抗反射材料層；
[0022]所述對所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述第二氧化硅層上形成若干孔結構，包括：
[0023]對所述抗反射材料層及所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述抗反射材料層及所述第二氧化硅層上形成若干孔結構。
[0024]作為可選實施方式，所述提供一基底，包括：
[0025]提供一8英寸或12英寸的硅基底。
[0026]作為可選實施方式，在所述對所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述第二氧化硅層上形成若干孔結構中，
[0027]每個孔的孔徑范圍分別為100nm～250nm；和/或，
[0028]每個孔的孔壁的厚度范圍分別為30nm～100nm；和/或，
[0029]每相鄰兩個孔的孔中心之間的距離范圍為300nm～800nm。
[0030]作為本申請的另一方面，提供一種測序芯片，包括：
[0031]基底；
[0032]在基底上形成的第一氧化硅層；
[0033]在所述第一氧化硅層上形成的吸附材料層；
[0034]在所述吸附材料層上形成的第二氧化硅層；
[0035]其中，在所述第二氧化硅層上形成有若干孔結構，若干孔底部的所述吸附材料層區域用于吸附生物樣品。
[0036]作為可選實施方式，用于形成所述吸附材料層的吸附材料包括氮化鈦、氧化鈦、銀、氧化鋯、氧化鋅中的任意一種或多種。
[0037]作為可選實施方式，所述吸附材料層的厚度范圍為50nm～180nm。
[0038]作為可選實施方式，所述第二氧化硅層的厚度范圍為30nm～100nm。
[0039]作為可選實施方式，所述測序芯片還包括：
[0040]在所述第二氧化硅層上形成的抗反射材料層；
[0041]其中，在所述抗反射材料層及所述第二氧化硅層上形成有若干孔結構。
[0042]作為可選實施方式，所述基底包括8英寸或12英寸的硅基底。
[0043]作為可選實施方式，每個孔的孔徑范圍分別為100nm～250nm；和/或，
[0044]每個孔的孔壁的厚度范圍分別為30nm～100nm；和/或，
[0045]每相鄰兩個孔的孔中心之間的距離范圍為300nm～800nm。
[0046]根據本申請內容，本領域技術人員可以理解本申請內容的其它方面。
[0047]本申請的積極進步效果在于：
[0048]本申請提供了結構和制備工藝上進行全面優化的測序芯片，通過在硅基底上沉積氮化鈦等吸附材料層及氧化硅層，然后對吸附材料層上的氧化硅層進行刻蝕以形成納米孔陣列，利用孔底的吸附材料層進行生物樣品吸附，從而提升了測序芯片的測序穩定性和質量，而且可重復利用，進而節省了成本。
附圖說明
[0049]在結合以下附圖閱讀本申請的實施例的詳細描述之后，能夠更好地理解本申請的所述特征和優點。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標記。
[0050]圖1為根據本申請內容的一實施例的測序芯片的制備方法的流程示意圖。
[0051]圖2a為圖1中執行步驟101階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0052]圖2b為圖1中執行步驟102階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0053]圖2c為圖1中執行步驟103階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0054]圖2d為圖1中執行步驟104階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0055]圖2e為圖1中執行步驟105階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0056]圖2f為圖1中執行步驟107階段的芯片結構的剖面示意圖。
[0057]圖3a為在486nm波長激發光源下測序芯片的TiN層厚度與反射率的曲線關系示意圖。
[0058]圖3b為在588nm波長激發光源下測序芯片的TiN層厚度與反射率的曲線關系示意圖。
[0059]圖3c為在656nm波長激發光源下測序芯片的TiN層厚度與反射率的曲線關系示意圖。
[0060]圖4a為在486nm波長激發光源下測序芯片的第二氧化硅層厚度與反射率的曲線關系示意圖。
[0061]圖4b為在588nm波長激發光源下測序芯片的第二氧化硅層厚度與反射率的曲線關系示意本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種測序芯片的制備方法，其特征在于，包括：提供一基底；在所述基底上沉積氧化硅材料以形成第一氧化硅層；在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成吸附材料層；在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層；以及對所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述第二氧化硅層上形成若干孔結構，以制備出具有所述若干孔結構的測序芯片。2.如權利要求1所述的制備方法，所述吸附材料包括氮化鈦、氧化鈦、銀、氧化鋯、氧化鋅中的任意一種或多種。3.如權利要求1所述的制備方法，所述在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成吸附材料層，包括：在所述第一氧化硅層上沉積用于吸附生物樣品的吸附材料以形成厚度范圍為50nm～180nm的吸附材料層。4.如權利要求1所述的制備方法，所述在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層，包括：在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成厚度范圍為30nm～100nm的第二氧化硅層。5.如權利要求1所述的制備方法，所述在所述吸附材料層上沉積氧化硅材料以形成第二氧化硅層之后，所述制備方法還包括：在所述第二氧化硅層上沉積抗反射材料以形成抗反射材料層；所述對所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述第二氧化硅層上形成若干孔結構，包括：對所述抗反射材料層及所述第二氧化硅層進行刻蝕以在所述抗反射材料層及所述第二氧化硅層上形成若干孔結構。6.如權利要求1所述的制備方法，所述提供一基底，包括：提供一8英寸或12英寸的硅基底。7.如權利要求1～...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文兵，章文蔚，沈夢哲，徐訊，
申請(專利權)人：深圳華大生命科學研究院，
類型：發明
國別省市：