带有聚焦微结构阵列的分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种包括第一材料（１０）和第二材料（２０）的装置，其中，将所述第一材料和第二材料彼此相对地设置，从而形成至少一个聚焦微结构，所述聚焦微结构的焦点（３０）位于所述第一材料之外。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有聚焦微结构阵列的分析装置本专利技术涉及用于处理和/或检测样本中的一种或多种分析物的装置的 领域。本专利技术还涉及描绘诸如晶片分档器或晶片扫描仪的光学投影打印机的 特征或评估其质量的领域，以及描绘诸如光致抗蚀剂的感光材料的特征的 领域。本专利技术还涉及IC制造方法，其中，采用特定晶片和测试掩模来优化芯 片制造过程。本专利技术涉及样本中的分析物的处理和检测，尤其涉及溶液中的生物分 子的检测。所述检测通常以这样的方式发生，即，在衬底材料上提供待分 析的流体，其含有针对作为检测对象的分析物的结合物质(binding substance)。在分析物也是DNA链的情况下，这样的俘获探针可以是对应 的DNA链。之后，结合物质俘获流体内通常设有标签，并且优选为光学荧 光标签的分析物(就两个互补DNA链而言，将这一过程称为杂化)，并使所 述分析物即使在去除了流体之后仍然保留在那里。之后，可以对所述分析 物进行检测。但是，就光学检测而言，由于样本中的分析物的体积或量非常小，信 噪比变得过低，不足以完成适当的样本分析，因而检测步骤的分辨率会在 一定程度上降低。因此，本专利技术的目的在于提供一种分析装置，其允许获得更高的分辨率。这一目的是通过本申请的根据权利要求1所述的装置实现的。相应地， 提供了一种包括第一材料和第二材料的装置，其中，将所述第一材料和第 二材料彼此相对地设置，从而使之形成至少一个聚焦微结构，所述聚焦微 结构的焦点位于所述第一材料之外。这样做，能够通过本专利技术获得一个或多个下述优点 - 由于具有高数值孔径n.NA〉1，其中，n为折射率，NA为几何孔径，因而获得了非常高的分辨率。- 由于所述聚焦微结构生成的反射镜是消色差的(无颜色误差的)，因此 不管光波长如何都具有相同的诸如焦距等光学特性- 在采用硅片作为衬底时，这使得其是在IC制造环境下定制的，- 所述的能够获得的非常高的分辨率(对于193纳米的光波长而言低于 30纳米)使所述装置能够用于研究IC制造工艺，包括分档器工具评估，- 在采用玻璃或塑料或聚苯乙烯作为衬底时，所述装置对低成本医疗或 生物应用变得颇具吸引力，- 由于通过所述聚焦微结构实现了光的会聚，因而对于大多数应用而言 均能够提高信噪比，- 但是，在大多数应用中，都能够使所述装置保持相当简单的构造，从 而避免复杂的设计，- 在很多应用当中，都能够以简单的方式使用所述装置的聚焦结构来测 试所述装置的制造(如下文所述)，- 由于能够对来自下半球的散射光进行重定向和会聚，因而具有提高的 会聚效率，就本专利技术而言，"焦点" 一词包括平行束在受到所述聚焦微结构反射时 会聚的点。根据本专利技术的实施例，将所述第一材料和第二材料彼此相对地设置， 从而形成至少一个聚焦微结构，所述聚焦微结构的像点与所述焦点具有从 》0到《宽度X2的距离，其中，"宽度"是指聚焦微结构的宽度。根据本专利技术的实施例，将所述第一材料和第二材料彼此相对地设置， 从而形成至少一个聚焦微结构，所述聚焦微结构的像点与所述焦点具有从 》0到《宽度的距离。就本专利技术而言，"像点" 一词还包括所述聚焦微结构形成图像的点。 就本专利技术而言，词语"高度"和"宽度"包括下述内容"高度"是指 反射镜的顶点(pole)与剖面之间的距离，所述剖面实际上是所获得的圆 的弦，宽度是该弦的长度。根据本专利技术的优选实施例，所述聚焦微结构具有球形。 根据本专利技术的优选实施例，所述聚焦微结构具有椭圆形。这样做，对于大多数应用而言，都能够通过最简单的方式提供用于本 专利技术的聚焦微结构。根据优选实施例，所述聚焦微结构的高度宽度比》0. 1:1并且《1:1， 优选》0.2:1并且《0.8:1，最优选》0. 3:1并且《0. 6:1。根据优选实施例，所述聚焦微结构的焦距:高度比》1:1并且《3:1，优 选》1.5:1并且《2.5:1最优选》1.8:1并且《2:1。就本专利技术而言，"焦距"一词包括从所述微结构的焦点到所述第一材料 内的凹坑的底部的距离。根据本专利技术的优选实施例，所述至少一个聚焦微结构的高度》0.2um 并且《100um,优选^liim并且《80um，更优选》5u m并且《50ix m，最 优选^10iim并且《30um。根据本专利技术的优选实施例，所述至少一个聚焦微结构的宽度》2um并 且《100um，优选》10nm并且《80iim，更优选》20 y m并且《70 y m，最 优选》30um并且《50iim。根据本专利技术的优选实施例，以沟槽的形式提供所述聚焦微结构中的至 少一个。根据本专利技术的优选实施例，以细长条的形式提供所述聚焦微结构中的 至少一个。应当注意，就本专利技术而言，"条" 一词不限于某种程度的直线结构根 据本专利技术的实施例，所述条包括弯曲的和/或弧形的元件。根据本专利技术的优选实施例，所述第一材料具有》0. 2并且《2的吸收率 值k。已经证明其最适合本专利技术。所述第一材料优选具有》0.5并且《1.8， 更优选》1并且《1. 5的吸收率值k。就本专利技术而言，"吸收率值" 一词尤其是指和/或包括材料折射率的虚部。根据本专利技术的优选实施例，第一材料选自包括Si、 Mo、 Ti、 TiO、 TiN、 Al、 Au、 Ag、 Cu、有机聚合物、Si02或其混合物的集合，所述有机聚合物优 选地选自包括聚丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙 烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯及其混合物的集合。根据本专利技术的优选实施例，第一材料具有》0. 1并且《7的折射率n(实部)。所述第二材料优选具有》0.10并且《5，更优选》0.99并且《2的折 射率n。根据本专利技术的优选实施例，所述第二材料具有》0并且《0. 2的吸收率 值k。已经证明其最适合本专利技术。所述第一材料优选具有》0.0并且《0. 1， 更优选《0的吸收率值k。根据本专利技术的优选实施例，所述第二材料选自包括Si02、 A1A、 HfO、 MgF2、 Ta20s及其混合物的集合。根据本专利技术的优选实施例，所述第二材料具有》1. 3并且《3的折射率 n。所述第二材料优选具有》1.5并且《2.5,更优选》1.7并且《2.2的折 射率n。根据本专利技术的优选实施例，所述聚焦微结构具有(就顶视图而言)基 本上为圆形的形状。根据本专利技术的优选实施例，所述装置包括多个聚焦微结构，所述聚焦 微结构(就顶视图而言)具有基本上为圆形的形状。根据本专利技术的优选实施例，所述装置包括多个聚焦微结构，所述聚焦 微结构(就顶视图而言)具有基本上为圆形的形状，并且按照周期性图案 布置，其中，两个聚焦微结构之间的间距P优选满足P》D，更优选满足P 》2XD。根据本专利技术的另一实施例，所述装置包括多个被形成为具有长度L的 细长条的聚焦微结构，其中，优选L》W， W是所述聚焦微结构的宽度。根据本专利技术的优选实施例L》50XW，更优选》100XW，更优选》1000 XW，更优选》10000XW。根据本专利技术的优选实施例，所述装置还包括朝向所述聚焦微结构发射 光的发光机构和用于探测(例如)由带有标签的分析物发射的光的探测机 构。本专利技术还涉及一种制造根据本专利技术的装置的方法，其包括以下步骤(a) 提供第一材料(b) 在所述第一材料中提供至少一个凹坑(c) 提供第二材料，使得至少所述至少一个凹坑由所述第二材料填充(d) 以任选方式去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括第一材料（１０）和第二材料（２０）的装置（１），其中，将所述第一材料和第二材料彼此相对地设置，从而形成至少一个聚焦微结构，所述聚焦微结构的焦点（３０）位于所述第一材料之外。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P迪克森，Y阿克塞诺夫，FC范登赫费尔，JAJM奎登，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]