用于生物医用器件的液膜的图案化沉积制造技术

本文所述实施方式一般地涉及沉积生物功能化材料的方法，诸如制造生物医用器件。方法可包括将基板置于基板支撑件上，基板具有多个井形成于基板内。将印刷掩模置于基板上方，印刷掩模具有多个掩模开口，多个掩模开口对应多个井。接着经由印刷掩模沉积生物功能化材料而至井内，生物功能化材料由多个掩模开口引导，使生物功能化材料在多个井的底表面之上形成层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本文所述实施方式总体涉及用于形成生物医用器件的方法和装置。尤其是，实施方式提供在生物医用器件制造中沉积生物功能化材料至开口内。
技术介绍
特定核酸检测是诊断医学和分子生物学研究的重要工具。基因探针分析(geneprobeassays)目前用在识别诸如细菌与病毒之类的传染性生物体、探测正常与突变基因表现并识别诸如致癌基因之类的突变基因，用于在组织移植前就相容性将组织分型、用于法医学比对组织或血液样品，及探究不同物种间的基因同源性。最新进展包括制造并入基因探针的生物医用器件，例如DNA序列片和微流体芯片(microfluidicchip)。制造这些生物医用器件时，生物功能化材料用于安置及固定基因探针。生物功能化材料呈液态时，往往需沉积至图案化区域(例如通孔或井)内。生物功能化材料液膜通常以覆盖方式沉积。一旦沉积，便需要后续移除/清洗步骤自图案化区域间的间隙区移除材料，例如化学机械抛光(CMP)。然而，利用CMP后续移除/清洗步骤有一些缺点。首先，CMP会损坏形成于基板上的井。另外，CMP会产生必需移除的微粒。但目前规程(protocol)不具有精密度，使得应避免后续移除/清洗步骤。因此，亟需具有增加的精密度及降低的清洗要求的用于沉积生物功能化材料的方法。
技术实现思路
本文所述实施方式一般地提供用于形成生物医用器件的方法。尤其是，所述实施方式提供沉积生物功能化材料至形成于基板上的开口内的方法。在一实施方式中，沉积材料的方法包括将基板置于基板支撑件上，基板具有多个井形成于内；将印刷掩模置于基板上方，印刷掩模具有多个掩模开口，多个掩模开口对应多个井；及经由印刷掩模沉积生物功能化材料而至井内，生物功能化材料由多个掩模开口引导，使生物功能化材料在多个井的底表面之上形成层。在另一实施方式中，沉积材料的方法包括将基板置于基板支撑件上，基板具有多个井；在基板上方对准印刷掩模，印刷掩模具有多个掩模开口，掩模开口对应且对准多个井的至少一个井；用生物功能化材料涂覆印刷掩模；及将生物功能化材料挤压通过多个掩模开口，掩模开口经定位以使生物功能化材料沉积于井内。在又一实施方式中，沉积材料的方法包括将基板置于基板支撑件上，基板具有多个井形成于基板内，基板包含多个层，且顶层为含硅层，多个井延伸穿过至少含硅层，多个井的各个井具有第一宽度、第一长度，并且包含形成于底表面上的硅烷化层；将印刷掩模置于基板上方，印刷掩模具有多个掩模开口，多个掩模开口对应井，其中多个掩模开口和多个井各自具有周长，且各个掩模开口的周长小于对应的各个井的周长；及经由印刷掩模沉积水凝胶而至井内，水凝胶由多个掩模开口引导，使水凝胶在多个井内的硅烷化层之上形成层。附图说明以上简要概述的本公开内容的上述具体特征可以被详细理解的方式、以及本方法及装置更特定描述，可以通过参阅实施方式获得，实施方式中的一些实施方式绘示于附图中。然而，应注意，附图仅绘示本公开内容的方法及装置的典型实施方式，因而不应视为对本公开内容范围的限制，因为这些方法及装置可允许其它等同有效的实施方式。图1是图示遮蔽印刷系统实施方式的等距图；图2A至图2I描绘根据一实施方式，在生物医用器件中沉积生物功能化材料；及图3是根据一实施方式，沉积生物功能化材料的方法方块图。为了便于理解，尽可能地使用了以相同的附图符号标示各图中共通的元件。应当理解，一实施方式所述元件在没有特定描述下可有益地运用于其它实施方式。具体实施方式本公开内容的实施方式提供用于印刷单层或多层图案至基板开口内的装置和方法。在一实施方式中，系统用于在基板上提供单层或多层印刷处理。系统可为遮蔽印刷系统，遮蔽印刷系统经调适以在部分生物医用器件生产线中实施遮蔽印刷工艺，其中一或更多开口形成于基板内，沉积生物功能化材料，接着在一或更多后续处理腔室中处理基板。在一实施方式中，遮蔽印刷系统是可获得自BacciniS.p.A.的丝网印刷系统，BacciniS.p.A.为美国加州SantaClara的AppliedMaterials公司所拥有。图1是图示遮蔽印刷系统110的实施方式的等距图。所述遮蔽印刷系统110可包括材料的丝网印刷或遮蔽喷印。丝网印刷使用辅助装置，例如刮板(squeegee)，使材料经由掩模散布而沉积材料，掩模诸如，印刷掩模。遮蔽喷印为材料的喷射(jet)(例如热感应式喷墨印刷(DOD)、压电式DOD或其它加压方法)，这些材料经由诸如印刷掩模之类的掩模来输送。在进一步的实施方式中，可以加压喷洒或其它准确分配方法(例如电子移液器)输送材料。遮蔽印刷系统110可配合所述实施方式用于沉积生物功能化材料至形成于生物医用器件150表面的特征结构内。遮蔽印刷系统110具有送入输送器116、致动器组件130、丝网印刷装置102和送出输送器112，在此实施方式中，致动器组件130被构造成旋转致动工作台或旋转移动装置。送入输送器116具有移动表面，移动表面经构造以自输入装置(例如输入输送器118)接收生物医用器件150(即路径“A”)及将生物医用器件150传送到印刷巢组131，印刷巢组131耦接至致动器组件130。在一方面中，印刷巢组131包含基板搬运梭(shuttle)，基板搬运梭相关于丝网印刷装置102的印刷头而将生物医用器件150安置于基板搬运梭上。送出输送器112经构造以自耦接至致动器组件130的印刷巢组131接收已处理生物医用器件150及将生物医用器件150传送到基板移除装置，例如退出输送器114。输入输送器118和退出输送器114可为自动化基板搬运装置，此为大型生产线的一部分。致动器组件130可由旋转致动器(未图示)和系统控制器100转动及绕“F”轴成角度地定位，如此可在遮蔽印刷系统110内选择性成角度地定位印刷巢组131。致动器组件130也可具有一或更多支撑部件，以助于控制印刷巢组131或遮蔽印刷系统110中用于进行基板处理程序的其它自动化装置。在一实施方式中，致动器组件130包括四个印刷巢组131，此也称作基板支撑件，在丝网印刷装置102进行遮蔽印刷工艺期间，印刷巢组各自适于支撑生物医用器件150。图1示例性图示致动器组件130的位置，其中一印刷巢组131处在位置“1”，以自送入输送器116接收生物医用器件150，另一印刷巢组131处在丝网印刷装置102内的位置“2”，使另一生物医用器件150可于表面上接收丝网印刷图案，又一印刷巢组131处在位置“3”，以用于将已处理的生物医用器件150传送到送出输送器112，再一印刷巢组131处在位置“4”，此为位置“1”与位置“3”间的中间阶段。遮蔽印刷工艺期间，丝网印刷装置102经调试以沉积期望的图案材料至生物医用器件150的表面，生物医用器件150置于位置“2”的印刷巢组131上。在一实施方式中，丝网印刷装置102包括多个致动器，例如致动器104(例如步进马达或伺服马达)，致动器与系统控制器100通信及用于调整印刷掩模106相关于待印刷的生物医用器件150的位置和/或成角度定向，印刷掩模设置于丝网印刷装置102内。在另一实施方式中，印刷巢组131用于依据系统控制器100的指令来相对印刷掩模106定位生物医用器件150。印刷巢组131可用于径向移动生物医用器件150(朝向或远离致动器组件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉积材料的方法，包含：将生物医用器件置于基板支撑件上，所述生物医用器件具有多个井，所述多个井形成于所述生物医用器件内；将印刷掩模置于所述生物医用器件上方，所述印刷掩模具有多个掩模开口，所述多个掩模开口对应所述多个井；以及经由所述印刷掩模沉积生物功能化材料而至所述井内，所述生物功能化材料由所述多个掩模开口引导，使所述生物功能化材料在所述多个井的底表面之上形成层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 US 62/035,1331.一种沉积材料的方法，包含：将生物医用器件置于基板支撑件上，所述生物医用器件具有多个井，所述多个井形成于所述生物医用器件内；将印刷掩模置于所述生物医用器件上方，所述印刷掩模具有多个掩模开口，所述多个掩模开口对应所述多个井；以及经由所述印刷掩模沉积生物功能化材料而至所述井内，所述生物功能化材料由所述多个掩模开口引导，使所述生物功能化材料在所述多个井的底表面之上形成层。2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个掩模开口和所述多个井各自具有周长，其中各个掩模开口的所述周长小于各个井的对应周长。3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个掩模开口中的二个或多个掩模开口对应所述多个井中的各个井。4.如权利要求1所述的方法，其中所述印刷掩模抵住所述生物医用器件密封。5.如权利要求1所述的方法，进一步包含：在沉积所述生物功能化材料之前，在所述多个井的各个井底部沉积硅烷化层。6.如权利要求1所述的方法，其中所述生物医用器件包含含金属层和设置于所述含金属层之上的含硅层，其中所述多个井延伸穿过含硅层并止于所述含金属层。7.一种沉积材料的方法，包含：将生物医用器件置于基板支撑件上，所述生物医用器件具有多个井；在所述生物医用器件上方对准印刷掩模，所述印刷掩模具有多个掩模开口，所述掩模开口对应且对准所述多个井的至少一个井；在所述印刷掩模与所述生物医用器件之间形成密封；用生物功能化材料涂覆所述印刷掩模；以及将所述生物功能化材料挤压通过所述多个掩模开口，所述掩模开口经定位以将所述生物功能化材料沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵汉卿，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US