芯片制造技术

技术编号:34422662 阅读:13 留言:0更新日期:2022-08-06 15:49
本申请公开了一种芯片。该芯片包括第一基板和第二基板,第二基板与第一基板层叠设置,第二基板包括相背的第一表面和第二表面,其中第二基板的第一表面朝向第一基板,第二基板的第一表面与第一基板之间设有一个或多个流体通道;该芯片还包括设置在第二基板的第二表面上的涂层。本申请实施方式中的芯片,包括第一基板与第二基板层叠设置形成的包含流体通道的基本结构,而且,第二基板的第二表面上设有涂层,使得透过第二基板的激发光减少,有利于减弱第二基板下方的结构受透过的激发光激发而发出的荧光。该芯片特别适用于基于光学系统对芯片进行成像以检测芯片内的生物分子的平台。台。台。

【技术实现步骤摘要】
芯片


[0001]本申请涉及核酸检测领域,尤其涉及一种芯片。

技术介绍

[0002]适配于测序平台的芯片,是可承载待测核酸、能够容纳溶液为待测核酸提供反应环境或检测环境的反应装置,也称为流动小室或流动池(flow

cell)。
[0003]可利用粘合剂将两片玻璃(两片玻璃的相对的两个表面中的至少一个表面经过蚀刻处理)和一块不透光的基板进行粘合封装以制成内部有空间/腔室的芯片。
[0004]在基于光学成像系统检测芯片实现测序的平台(有时简称为测序仪)上,通过对芯片特定位置(连接有待测核酸分子的位置,有时也称为反应区域或者流体通道)进行成像、进而基于该些图像的信息识别和确定待测核酸分子的碱基排列次序。例如,具体地,在利用带有荧光标记的核苷酸、基于边合成边测序原理进行测序的平台,在测序中,测序仪中的激光器发出的高能激光通过镜头照射到芯片的反应区域,反应区域中的待测核酸分子置于试剂溶液中,激光对试剂溶液中的荧光分子进行照射并激发其发出荧光信号,进而采集该些荧光信号例如拍照以获得图像,基于该些图像上的信息识别和确定碱基排列次序以达成测序目的。
[0005]上述测序平台基于光学系统对芯片进行成像、基于图像来实现检测,可以理解地,图像具有越高的信噪比,测序结果就越准确可靠。而对于上述芯片,激光在照射荧光分子的同时,也会透过玻璃照在不透光的基板和/或基板与玻璃的粘合剂上,并使基板和/或粘合剂中的分子激发发光产生噪声干扰,这会影响最终的测序结果。
[0006]因此,芯片的结构有待改进

技术实现思路

[0007]本申请实施方式提供一种芯片。
[0008]本申请实施方式的芯片包括第一基板、第二基板和涂层。第二基板与第一基板层叠设置,第二基板包括相背的第一表面和第二表面,第二基板的第一表面朝向第一基板,第二基板的第一表面和第一基板之间设有一个或多个流体通道;涂层设置在第二基板的第二表面上。
[0009]本申请实施方式的芯片,包括第一基板与第二基板层叠设置形成的具有流体通道的基本结构,而且,第二基板的第二表面上设有特定的涂层。在涉及利用光学成像系统检测来自该芯片的待测样本的信号的应用中,例如基于光学成像检测该芯片中的核酸分子的荧光信号以实现核酸序列测定的测序平台,该芯片本身被照射即被激发光激发发出的荧光信号(背景信号)很弱,这有利于获得高信噪比(SNR)的图像、利于目标荧光信号的识别,利于获得高质量的测序结果。
[0010]此外,根据本申请的实施方式,该芯片还可以具有以下附加技术特征至少之一。
[0011]在某些实施方式中,较佳地,涂层的自发荧光强度小于预设强度。涂层的自发荧光
特性较弱,更是有利于目标信号的检测。
[0012]在某些实施方式中,涂层涂设在第二基板的第二表面上。如此,使得透过第二基板的激发光减少,有利于减弱第二基板下方的结构受透过的激发光激发而发出的荧光。
[0013]在某些实施方式中,涂层的厚度范围为5μm~20μm。具有该厚度的涂层对激发光的遮蔽作用较好,使得经激发光照射采集得该芯片的特定区域的图像能够满足测序要求。
[0014]较佳地,涂层的厚度范围为8μm~15μm。具有该厚度的涂层对透过基板的激发光具有较好的阻挡作用。
[0015]在某些实施方式中,涂层在工作环境下的遮光率不小于80%。该涂层在工作环境下具有该遮光率,利于采集得较高信噪比的芯片的特定区域的图像,利于获得高质量的测序结果。对于基于光学成像检测芯片中的核酸分子的荧光信号以实现核酸序列测定的测序平台,这里的工作环境包括特定波长和强度的激光;在一个示例中,工作环境指800

1000mW的红色或绿色激光(例如发光波长为532nm或635nm的激光)。
[0016]在某些实施方式中,涂层背离第二基板的一面的平整度允许偏差不超过0.1μm。如此,与其它结构如基板叠置连接封装后,可以确保机械累积的表面平整度的偏差/公差在预设范围,使得芯片表面的平整度满足预定要求,也利于涂层与第三基板的相应表面的稳定和牢固地连接,利于芯片结构牢固和稳定。
[0017]在某些实施方式中,涂层的材料包括油墨。如此,使得具有该涂层的芯片具有较高的遮光性和在工作环境下具有较弱的发光特性,而且容易制备。特别地,在一个示例中,涂层为黑色油墨,可以采集得较高质量的芯片的特定区域的图像。而且,通过在第二基板的相应表面进行印刷以制得带有黑色涂层的第二基板,能够快速且易控地制得满足要求的涂层或者包含带有涂层的第二基板的芯片。
[0018]在某些实施方式中,第一基板包括相背的第一表面和第二表面,流体通道形成于第一基板的第二表面和第二基板的第一表面之间,芯片的图像的背景强度小于或等于预设值,芯片的图像为工作环境下的第一基板的第二表面的图像和/或第二基板的第一表面的图像。所称的芯片的图像为芯片的一个或多个包含待测分子的区域/视野(field of view,FOV)的图像。所称的预设值是专利技术人比较和计算于相同工作环境下获得的大量的较佳和较差测序结果对应的图像而设定的,通过该预设值评估判定采集得的芯片的图像,对图像作快速的评估和反馈,利于决策是否对该图像作进一步的处理、是否继续获取图像、是否调整光学成像系统、是否重新对焦以及评估芯片质量等等。
[0019]在某些实施方式中,芯片包括贴设在涂层上的第三基板,第三基板为金属材质。如此,能够保证第一基板与第二基板平面度稳定性和温度传导的稳定性。
[0020]在某些实施方式中,芯片包括设置在第一基板和第二基板之间的中介层,中介层连接第一基板和第二基板,一个或多个流体通道设在中介层中。
[0021]中介层粘接第一基板和第二基板,中介层具有镂空结构,中介层包括:
[0022]基层,具有相背的第一表面和第二表面;
[0023]设置在基层的第一表面的第一粘合剂层,第一粘合剂层与第一基板粘接;
[0024]设置在基层的第二表面的第二粘合剂层,第二粘合剂层与第二基板粘接;
[0025]以及,流体通道,为贯穿基层、第一粘合剂层和第二粘合剂层形成的镂空结构。如此,使得无需在第一基板与第二基板上蚀刻出流体通道,简化了流体通道的制造工序,也简
化了芯片的制备工艺。
[0026]在某些实施方式中,第一基板和/或第二基板设有与流体通道连通的通孔。如此,使得反应试剂等流体可以通过第一基板和/或第二基板进入流体通道,还可以在流体通道内发生化学反应后再通过第一基板和/或第二基板流出,而且,也便于连接管道或歧管以连接阀体和反应试剂容器。
[0027]在某些实施方式中,第一粘合剂层对第一基板的剥离力和/或第二粘合剂层对第二基板的剥离力不小于560g。如此,可以保证第一粘合剂层对第一基板和/或第二粘合剂层对第二基板的粘合强度满足作业要求;例如,粘合剂层与基板的粘接剥离力不小于该指定值,能够使芯片各结构连接牢固、芯片结构稳定,满足测序要求。
[0028]较佳地,第一本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片,其特征在于,包括:第一基板;与所述第一基板层叠设置的第二基板,所述第二基板包括相背的第一表面和第二表面,所述第二基板的第一表面朝向所述第一基板,所述第二基板的第一表面和所述第一基板之间设有一个或多个流体通道;设置在所述第二基板的第二表面上的涂层,所述涂层在工作环境下的遮光率不小于80%。2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述涂层涂设在所述第二基板的第二表面上。3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,所述涂层的厚度范围为5μm

20μm。4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,所述涂层的厚度范围为8μm

15μm。5.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述涂层背离所述第二基板的一面的平整度允许偏差不超过0.1μm。6.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述涂层的材料包括油墨。7.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述涂层的材料为黑色油墨。8.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述第一基板包括相背的第一表面和第二表面,所述流体通道形成于所述第一基板的第二表面和所述第二基板的第一表面之间,所述芯片的图像的背景强度小于或等于预设值,所述芯片的图像为工作环境下的所述第一基板的第二表面的图像和/或所述第二基板的第一表面的图像。9.根据权利要求8所述的芯片,其特征在于,所述芯片的图像的背景强度小于或等于400。10.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括贴设在所述涂层上的第三基板,所述第三基板为金属材质。11.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括设置在所述第一基板和所述第二基板之间的中介层,所述中介层连接所述第一基板和所述第二基板,所述一个或多个流体通道设在所述中介层中。12.根据权利要求11所述的芯片,其特征在于,所述中介层粘接所述第一基板和所述第二基板,所述中介层具有镂空结构,所述中介层包括:基层,具有相背的第一表面和第二表面;设置在所述基层的第一表面的第一粘合剂层,所述第一粘合剂层与所述第一基板粘接;设置在所述基层的第二表面的第二粘合剂层,所述第二粘合剂层与所述第二基板粘接;以及,所述流体通道,为贯穿所述基层、所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层形成的所述镂空结构。13.根据权利要求12所述的芯片,其特征在于,所述第一基板和/或所述第二基板设有与所述流体通道连通的通孔。14.根据权利要求12所述的芯片,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李广
申请(专利权)人:深圳市真迈生物科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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