在晶圆上进行化学合成的系统和方法技术方案

技术编号:23630569 阅读:52 留言:0更新日期:2020-04-01 00:19
本发明专利技术提供晶片处理的方法、装置和系统。所述晶片处理装置使用盖子中的喷嘴将溶液分散到晶片表面。此外,晶圆片位于真空吸盘的顶部,并且当溶液通过表面张力分配到晶圆片表面时,晶圆片不会旋转,从而允许第一溶液与表面的试剂发生反应。此外,当分配第一溶液时,盖子和晶片之间的分离间隙处于预定的距离,例如,从约20微米到约2毫米。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在晶圆上进行化学合成的系统和方法交叉引用本申请要求于2017年5月23日提交的美国临时专利申请No.62/509,840的权益,其通过引用整体并入本文。背景介绍用于分析和表征生物和生化材料的材料和系统的进步让我们对生命,健康,疾病和治疗机制有了更好的理解。例如,基因组测序可用于获得诊断,预后,生物技术和法医方面的生物医学信息。独特核酸序列的检测对于许多工作至关重要,包括鉴定微生物,诊断传染病,检测遗传异常,鉴定与各种癌症相关的生物标记,评估对某些疾病的遗传易感性以及评估患者对药物治疗的反应。因此,基于寡核苷酸的脱氧核糖核酸(DNA)微阵列可能成为大规模并行分析基因组序列和基因表达的有用工具。DNA微阵列当前的应用包括转录过程的整体分析,肿瘤临床病程的评估以及药物靶标的加速发现。制造这些基于寡核苷酸的DNA微阵列可能需要在固体表面上进行可靠的化学合成。概述本公开提供了用于在基底上使用小体积化学试剂自动高通量合成化学实体的方法,装置和系统。可用于例如在晶圆上合成寡核苷酸等应用中。本公开的一个方面提供了一种用于处理晶圆的方法,该方法包括:(a)通过位于盖中的喷嘴将第一溶液分配到第一晶圆的第一表面上;(b)将第一溶液散布在第一表面上;(c)使第一溶液与第一表面上的第一试剂反应,从而形成第一产物;其中第一晶圆在(a)-(c)中不旋转。在本文提供的方面的一些实施方案中,盖和第一晶圆之间的分离间隙的范围为约20μm至约2mm。在本文提供的方面的一些实施方案中,在(c)中形成第一产物是在由分离间隙形成的反应室内形成共价键。在本文提供的方面的一些实施方案中,在(b)中,散布用第一溶液基本上填充反应室。在本文提供的方面的一些实施方案中,第一溶液包含第一化学试剂和第二化学试剂。在本文提供的方面的一些实施方案中,第一溶液包含磷酸化试剂。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括在(c)之后:(d)通过喷嘴将第二溶液分配到第一表面上,从而将第二溶液散布在第一表面上,并使在第一表面上的第二试剂形成第二产物;在(d)中第一晶圆不旋转。在本文提供的方面的一些实施方案中,第二试剂是第一产物。在本文提供的方面的一些实施方案中,第二溶液包含第三化学试剂和第四化学试剂。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括在(c)之后:(d)将气体分散到第一表面上,在(d)中第一晶圆不旋转。在本文提供的方面的一些实施方式中,气体是惰性气体。在本文提供的方面的一些实施方式中,气体从喷嘴分散。在本文提供的方面的一些实施方案中,(c)中的第一溶液和第一试剂之间的反应效率高于流通池中的相应反应。在本文提供的方面的一些实施方案中,(c)中的第一溶液和第一试剂之间的反应均匀性优于流通池中的相应反应。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括在(a)之前:(i)通过晶圆输送机器人将第一晶圆从第一位置移动到第二位置;以及(ii)将第一晶圆放置在第二位置的真空吸盘的顶部。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括调节盖的支撑柱,从而使盖的底表面和第一晶圆的第一表面基本平行。在本文提供的方面的一些实施方案中,(i)中的移动包括在第一位置处从晶圆盒移除第一晶圆。在本文提供的方面的一些实施方案中,晶圆盒被配置为保持至少另一个晶圆。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括将第一晶圆,喷嘴和盖封闭在惰性气体室内。在本文提供的方面的一些实施方案中,第一试剂是结合至第一表面的官能团。在本文提供的方面的一些实施方案中,所述的官能团是羟基,氨基,羰基或羧基衍生物基团。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法还包括在(c)之后:(d)从第二位置移除第一晶圆;(e)通过晶圆输送机器人将第二晶圆从第一位置移动到第二位置;以及(f)将第二晶圆放置在第二位置的真空吸盘的顶部。在本文提供的方面的一些实施方案中,该方法进一步包括在(f)之后:(g)通过喷嘴将第三溶液喷在第二晶圆的第二表面上,将第三溶液均匀散布在第二表面上,第三溶液在第二表面上与第三试剂反应,形成第三产物;在(g)中第二晶圆不旋转。通过下面的详细描述,本公开的其他方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见,其中,仅示出和描述了本公开的示例性实施方式。将会认识到的是,本公开能够具有其他的和不同的实施方案,并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改,所有这些都不脱离本公开。因此,附图和描述本质上应被认为是说明性的,而不是限制性的。通过引用合并本说明书中提及的所有出版物,专利和专利申请都以相同的程度通过引用并入本文,就如同每个单独的出版物,专利或专利申请都被明确地并单独地指出,并通过引用并入一样。附图说明在所附权利要求中具体阐述了本专利技术的新颖特征。通过参考下面的详细说明,可以更好地理解本专利技术的特征和优点,以下详细说明阐述了说明性实施方案,在这些说明性实施方案中利用了本专利技术的原理及其附图:图1是作为本公开的实施方案的晶圆处理设备100的透视图。图2描绘了作为本公开的实施方案的晶圆处理设备的反应组件200的局部透视图。图3示出了作为本公开的实施方案的晶圆处理设备的反应组件300的局部截面图。图4示出了通过本公开中公开的方法获得的来自晶圆的荧光信号的示例图像分析。图5是使用图4所示的图像分析方法记录在一个图像中的荧光信号的示例图。图6是用于比较使用本公开的装置/系统/方法记录的荧光信号和使用流通池记录的荧光信号的条形图。详细说明尽管本文已经示出和描述了本专利技术的各种实施方案,但是对于本领域技术人员而言显而易见的是,这些实施方案仅以示例的方式提供。在不脱离本专利技术的情况下,本领域技术人员可以想到许多变化,改变和替代。应当理解,可以采用本文所述的本专利技术的实施方案的各种替代方案。DNA序列微阵列或DNA芯片已成为生物学和生物医学科学中用于了解基因序列与其功能的相关性的有用工具。在某些情况下,含有表面结合的寡核苷酸或探针的DNA芯片可用于通过杂交的方法研究靶核酸序列。当前制造脱氧核糖核酸(DNA)微阵列的方法包括用带销或喷墨打印机的机器人将DNA点到尼龙膜或载玻片上。这通常需要天然可用的DNA分子或其片段。当所需的DNA序列不是天然可用的时,可以以受控方式从头开始在阵列的固体表面上合成寡核苷酸。因此亟需制造过程简便,并且可以确保表面上合成的DNA探针保真性的系统,装置和方法,以在DNA芯片上合成天然或非天然的DNA序列。因此,允许在固体表面上进行受控化学合成的新系统和方法在生物医学和生物制药领域中是受人关注的。从头合成的寡核苷酸的微阵列相对于其他类型的DNA微阵列具有许多优势,包括(i)杂交的受控特异性更高,这使其特别适用于单核苷酸多态性分析或突变分析;(ii)在解决有关转录组组成的问题,例如选择性剪接或选择性多聚腺苷酸转录的存在与否和所占比例时,具有更好的通用性;(iii)可以系统性地筛选整个基因组区域,以进行基因发现;(iv)可以在制造定制的微阵列时产生独立于生物样品的序列信息。...

【技术保护点】
1.一种加工晶圆的方法,包括:/n(a)通过位于盖中的喷嘴将第一溶液分配到第一晶圆的第一表面上;/n(b)将所述第一溶液散布在所述第一表面上;以及/n(c)使所述第一溶液与所述第一表面上的第一试剂反应,从而形成第一产物;/n其中所述第一晶圆在(a)-(c)中不旋转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170523 US 62/509,8401.一种加工晶圆的方法,包括:
(a)通过位于盖中的喷嘴将第一溶液分配到第一晶圆的第一表面上;
(b)将所述第一溶液散布在所述第一表面上;以及
(c)使所述第一溶液与所述第一表面上的第一试剂反应,从而形成第一产物;
其中所述第一晶圆在(a)-(c)中不旋转。


2.权利要求1的方法,其中所述盖和所述第一晶圆之间的分离间隙的范围为约20μm至约2.0mm。


3.权利要求2的方法,其中在(c)中形成所述第一产物是在由所述分离间隙形成的反应室内形成共价键。


4.权利要求3的方法,其中在(b)中,所述散布用所述第一溶液基本上填充所述反应室。


5.权利要求1的方法,其中所述第一溶液包含第一化学试剂和第二化学试剂。


6.权利要求1的方法,其中所述第一溶液包含磷酸化试剂。


7.权利要求1的方法,其进一步包括,在(c)之后:
(d)通过所述喷嘴将第二溶液分配到所述第一表面上,从而将第二溶液散布在所述第一表面上,并使在所述第一表面上的第二试剂形成第二产物;
其中在(d)中所述第一晶圆不旋转。


8.权利要求7的方法,其中所述第二试剂是所述第一产物。


9.权利要求7的方法,其中所述第二溶液包含第三化学试剂和第四化学试剂。


10.权利要求1的方法,其进一步包括,在(c)之后:
(d)将气体分散到所述第一表面上;
其中在(d)中所述第一晶圆不旋转。


11.权利要求10的方法,其中所述气体是惰性气体。


12.权利要求10的方法,其中所述气体从所述喷嘴分散。


13.权利要求1的方法,其中(...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利普·克洛诺哥拉克格伦·麦克加尔李博览周巍
申请(专利权)人:生捷科技控股公司
类型:发明
国别省市:开曼群岛;KY

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