CN105339785B - 用于处理半导体装置的方法 - Google Patents

用于处理半导体装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105339785B
CN105339785B CN201480029025.2A CN201480029025A CN105339785B CN 105339785 B CN105339785 B CN 105339785B CN 201480029025 A CN201480029025 A CN 201480029025A CN 105339785 B CN105339785 B CN 105339785B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
well
array
organic solvent
wash solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480029025.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105339785A (zh
Inventor
J.A.鲍尔
B.里德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Life Technologies Inc
Original Assignee
Life Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Life Technologies Inc filed Critical Life Technologies Inc
Publication of CN105339785A publication Critical patent/CN105339785A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105339785B publication Critical patent/CN105339785B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
    • G01N27/4145—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for biomolecules, e.g. gate electrode with immobilised receptors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/34—Organic compounds containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5013—Organic solvents containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5022—Organic solvents containing oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/162—Organic compounds containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/34—Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/3418—Toluene -, xylene -, cumene -, benzene - or naphthalene sulfonates or sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/43—Solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5027—Hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

一种传感器阵列，其包括多个传感器。所述多个传感器的传感器具有在所述传感器阵列的表面处暴露的传感器垫。一种处理所述传感器阵列的方法，其包括使至少所述传感器垫暴露于包括磺酸和有机溶剂的洗涤溶液并且从所述传感器垫冲洗所述洗涤溶液。

Description

用于处理半导体装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月29日提交的美国临时申请第61/806,603号的权益，其以全文引用的方式引入本文中。
本申请要求2013年4月30日提交的美国临时申请第61/817,805号的权益，其以全文引用的方式引入本文中。
技术领域
总的来说，本发明涉及用于处理传感器阵列(感测器阵列，sensor array)的方法、通过该方法形成的传感器阵列和应用于该方法中的溶液。
背景技术
半导体衬底中形成的传感器阵列越来越多地在例如分析化学和分子生物学领域中使用。举例来说，当将分析物捕获到传感器阵列的传感器垫(sensor pad)上或附近时，该分析物或者与该分析物有关的反应的副产物能够被检测并且用于示出关于该分析物的信息。尤其是，已经发现所述传感器阵列在基因分析中的用途，例如基因测序或定量扩增。
在制造期间，各种半导体处理技术可改变传感器阵列表面和传感器阵列周围的井结构(well structure)表面的性质。所述处理也可在表面上留下残余物。改变的表面化学性质或残余物可阻止或限制捕捉传感器附近的分析物。如此，降低了所述传感器阵列的有效性，并且由所述传感器阵列得到的信号可能包括错误数据或得不到数据。
发明内容
一方面，可将传感器装置用洗涤溶液处理，所述传感器装置包括传感器阵列以及任选的对应于该传感器阵列的井阵列或者附着到该传感器阵列之上的盖子(cap)。该洗涤溶液可包括有机溶剂和酸(例如磺酸，如烷基苯磺酸)。可将所述传感器装置进一步用碱性溶液(例如NaOH溶液)处理，或可用低沸点有机溶剂或水冲洗。任选地，可干燥所述传感器装置。
附图示出
通过参照附图，可以更好地理解本发明，并且使其数量众多特征和优点对于所属领域的技术人员而言是明显的。
图1包括示例性测量系统的图示。
图2包括示例性测量组件的图示。
图3包括示例性测量组件阵列的图示。
图4包括示例性井配置的图示。
图5包括示例性井和传感器配置的图示。
图6和图7包括示例性传感器装置的图示。
图8、图9和图10包括示出示例性方法的流程图。
图11包括用于制备测序装置的示例性方法的图示。
在不同图中使用相同参考符号表示相似或相同的物件。
具体实施方式
在一示例性实施方式中，处理传感器阵列的方法包括向传感器阵列施加洗涤溶液并且将所述洗涤溶液从传感器阵列上冲洗(掉)。具体来说，洗涤溶液包括有机溶剂和酸，例如磺酸。磺酸可包括烷基或烷基芳基磺酸。在一实例中，烷基或烷基芳基磺酸可具有9到18个碳的烷基。举例来说，磺酸可包括十二烷基苯磺酸。有机溶剂可为非极性溶剂或非质子极性溶剂。在一实例中，有机溶剂可具有65℃到275℃范围内的标准沸点。在一实例中，有机溶剂包括庚烷。在另一实例中，有机溶剂包括十一烷。在又一实例中，有机溶剂包括二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜或其组合。在用洗涤溶液处理之后，传感器阵列可用冲洗溶液冲洗。在一实例中，冲洗溶液包括低沸点有机溶剂，例如醇，例如乙醇或异丙醇。在另一实例中，冲洗溶液可包括水。所述方法可进一步包括在施加所述洗涤溶液之后并且在冲洗之前施加碱性溶液或弱酸溶液。碱性溶液可具有至少为7，例如至少为8的pH，并且可包括强碱，例如氢氧化钠。在一实例中，洗涤溶液和碱性溶液可重复施加，例如2次或更多次、3次或更多次或甚至4次或更多次，但一般不超过10次。
在一具体实施方式中，将洗涤溶液施加于传感器阵列的至少一传感器垫。传感器阵列可包括多个传感器。传感器阵列的传感器可包括传感器垫。任选地，可在传感器阵列之上限定井结构，并且该井结构包括多个与传感器阵列的传感器垫对应的井。井阵列的井可使传感器的传感器垫暴露。任选地，包括至少一个流体端口的盖子可设置或附着在传感器阵列和井结构之上。可将供流体的空间限定在盖子与井结构或传感器阵列之间并且与盖子的流体端口流体连通。洗涤溶液可通过流体端口施加并且进入盖子与井结构之间的空间。任选地，在施加洗涤溶液之后，可将碱性溶液通过流体端口施加至盖子与井结构之间的空间。可重复，例如至少两次或甚至至少3次，在(施加)碱性溶液之后的洗涤溶液的施加。可通过流体端口施加冲洗溶液，例如包括醇或水。任选地，可干燥所述系统。
在另一示例性实施方式中，传感器阵列包括多个传感器。多个传感器的传感器包括传感器垫。井结构设置于传感器阵列上并且包括与传感器阵列可操作地(operatively)对应的井阵列。井阵列的井暴露传感器的传感器垫。可将包括酸(例如磺酸)的洗涤溶液和有机溶剂施加至传感器阵列，持续30秒到30分钟的时间段。传感器阵列可用冲洗溶液冲洗。在一实例中，冲洗溶液可包括低沸点有机溶剂，例如醇。传感器阵列可用低沸点有机溶剂冲洗一次或多次。在另一实例中或另外地，传感器阵列可用水(例如去离子水)冲洗。可干燥传感器阵列并且可将盖子附着到井结构和传感器阵列之上。盖子可包括至少一个流体端口。在盖子与传感器阵列或井结构之间限定空间，并且该空间与流体端口流体连通。
在一具体实施方式中，传感器系统包括其中设置传感阵列的流槽，包括与传感阵列电子连通的通信电路，并且包括与流槽流体连通的容器和流体控制器。在一实例中，图1示出了流槽100的放大的横截面图，并且示出了流室106的一部分。试剂流108流过井阵列102的表面，其中试剂流108流经井阵列102的井的开口端。井阵列102和传感器阵列105一起可形成整合单元，其形成流槽100的下壁(或底层)。参考电极104可流体地耦接到流室106。另外，流槽罩130包封流室106以将试剂流108包含于限定区域内。
图2示出了如图1的110处所示的井201和传感器214的放大图。井的体积、形状、宽高比(例如，底部宽度对井深度的比率)以及其它维度特征可基于发生的反应性质以及采用的试剂、副产物或标记技术(如果存在)来选择。传感器214可为具有浮动栅极218的化学场效应晶体管(chemFET)，更特别地离子敏感FET(ISFET)，所述浮动栅极218具有任选地通过材料层216与井内部隔开的传感器板220。另外，导电层(未示出)可设置在传感器板220之上。在一实例中，材料层216包括离子敏感材料层。材料层216可为陶瓷层，尤其例如锆、铪、钽、铝或钛的氧化物，或钛的氮化物。在一实例中，材料层216的厚度可在5nm到100nm范围内，例如10nm到70nm范围内，15nm到65nm范围内或甚至20nm到50nm范围内。总之，传感器板220和材料层216形成传感器垫。
尽管材料层216以延伸超出所示FET组件的界限示出，但材料层216可沿井201的底部延伸以及任选地沿井201的壁延伸。传感器214可对与传感器板220相对的材料层216上存在的电荷224量响应(并且产生与之相关的输出信号)。电荷224的变化可引起chemFET的源极221和漏极222之间的电流变化。继而，chemFET可直接用于提供基于电流的输出信号或与额外电路一起间接用于提供基于电压的输出信号。反应物、洗涤溶液以及其它试剂可以通过扩散机制240进入和离开井。
在一实施方式中，在井201中进行的反应可为鉴别或测定所关注的分析物的特征或特性的分析反应。这样的反应可直接或间接产生影响传感器板220附近的电荷量的副产物。如果该副产物少量产生或快速衰变或与其它成分反应，那么可同时在井201中分析相同分析物的多个拷贝(复制物，copies)以增加产生的输出信号。在一实施方式中，分析物的多个拷贝可在沉积到井201中之前或之后附着于固相支撑物212。在一实例中，固相支撑物212可为粒子，例如聚合物粒子或无机粒子。在另一实例中，固相支撑物212可为聚合物基质，例如亲水性聚合物基质，例如水凝胶基质等。
井201可以通过壁结构限定，所述壁结构可以由一层或多层材料形成。在一实例中，壁结构可具有0.01μm到10μm范围，例如0.05μm到10μm范围、0.1μm到10μm范围、0.3μm到10μm范围或0.5μm到6μm范围的从井的下表面延伸到上表面的厚度。具体来说，厚度可在0.01μm到1μm范围内，例如0.05μm到0.5μm范围或0.05μm到0.3μm范围。井201可具有定义为4乘以截面面积(A)除以π的平方根(例如sqrt(4*A/π))的特征直径，其不超过5μm，例如不超过3.5μm，不超过2.0μm，不超过1.6μm，不超过1.0μm，不超过0.8μm或甚至不超过0.6μm。在一实例中，井201可具有至少0.01μm的特征直径。
尽管图2示出单层壁结构和单层材料层216，但系统可包括一个或多个壁结构层、一个或多个导电层或一个或多个材料层。举例来说，壁结构可以由一个或多个包括硅的氧化物或TEOS或包括硅的氮化物的层形成。
在图3中示出的一个具体实例中，系统300包括限定井阵列304的井壁结构302，所述井阵列304设置在传感器阵列的传感器垫之上或可操作地耦接到传感器阵列的传感器垫。井壁结构302限定上表面306。与井关联的下表面308设置在传感器阵列的传感器垫之上。井壁结构302限定上表面306与下表面308之间的侧壁310。如上文所述，与传感器阵列的传感器垫接触的材料层可沿井阵列304的井的下表面308延伸或沿由井壁结构302限定的壁310的至少一部分延伸。上表面306可不含材料层。具体来说，聚合物基质可设置于井阵列304的井中。上表面306可实质上不含聚合物基质。举例来说，上表面306可包括不含聚合物基质的区域，例如至少70％总面积、至少80％总面积、至少90％总面积或约100％总面积。
尽管图2的壁表面图示为实质上竖直并且面向外部延伸，但壁表面可在各个方向上延伸并且具有各种形状。实质上竖直是指在具有与由传感器垫所限定的表面垂直的分量方向上延伸。举例来说，如图4中所示，井壁402可竖直延伸，与由传感器垫限定的表面的法向分量412平行。在另一实例中，壁表面404以远离传感器垫的面向外部的方向实质上竖直延伸，提供了比井的下表面区域大的井开口。如图4中所示，壁表面404在具有与表面414的法向分量412平行的垂直分量的方向上延伸。在一替代性实例中，壁表面406在面向内部方向中实质上竖直地延伸，提供了比井下表面的区域小的开口区域。壁表面406在具有与表面414的法向分量412平行的分量的方向上延伸。
尽管表面402、404或406通过直线示出，但一些半导体或CMOS制造工艺可形成具有非线性形状的结构。具体来说，壁表面(例如壁表面408)和上表面(例如上表面410)的形状可为弓形或采取各种非线性形式。尽管本文示出的结构和装置描绘为具有线性层、表面或形状，但半导体加工产生的实际的层、表面或形状一定程度上可不同，可能包括所示出实施方式的非线性的和弓形的变型。
图5包括具有离子敏感材料层的示例性井的图示。举例来说，井结构502可限定井阵列，例如示例性井504、506或508。井(504、506或508)可操作地耦接到下伏传感器(未示出)或连接到所述下伏传感器。示例性井504包括离子敏感材料层510，其限定井504的底部并且延伸到结构502中。尽管图5中未示出，但导电层(例如栅极，如离子敏感场效应晶体管的浮置栅极)可位于离子敏感材料层510以下。
在另一实例中，如井506所示，离子敏感材料层512可限定井506的底部而不延伸到结构502中。在另一实例中，井508可包括沿井508的侧壁516的至少一部分延伸的离子敏感层514，所述井由结构502限定。如上所述，离子敏感材料层512或514可位于下伏电子装置的导电层或栅极之上。
如图6中所示，传感器装置可包括形成于半导体衬底内的传感器阵列602。井结构被限定于传感器阵列之上。盖子604附着于井结构或传感器阵列602。举例来说，盖子604可使用粘着剂粘着于传感器阵列或井结构602。盖子604包括与流槽610流体连通的流体端口606或608，所述流槽610限定于盖子604与传感器阵列和井阵列602之间。施加于流体端口606或608中的一个的流体可流动穿过流槽610并且任选地从另一端口608或606流出。在图7中所示出的另一实例中，盖子702可包括流体端口704和706并且可限定更大流动空间。盖子可例如使用粘着剂粘着于井阵列或传感器阵列之上。
如图8的方法800中所示，可将传感器阵列暴露于包括酸(例如磺酸、膦酸或其组合)的洗涤溶液，如802中所示出。洗涤溶液可进一步包括有机溶剂。
示例性磺酸包括烷基磺酸、烷基芳基磺酸或其组合。示例性烷基磺酸包括具有1到18个碳、例如1到14个碳、1到10个碳或1到5个碳的烷基。在另一实例中，烷基磺酸的烷基具有10到14个碳。举例来说，烷基磺酸可包括甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸或其组合。在另一实例中，与磺酸官能团相对的烷基可例如用末端官能团官能化。示例性经烷基官能化的磺酸包括用末端胺基官能化的烷基磺酸，例如牛磺酸。在另一实例中，可将磺酸的烷基卤化，例如氟化。
在另一实例中，磺酸包括烷基芳基磺酸。烷基芳基磺酸(例如烷基苯磺酸)可包括具有1到20个碳的烷基。举例来说，烷基可具有9到18个碳，例如10到14个碳。在一个具体实例中，烷基芳基磺酸包括十二烷基苯磺酸。十二烷基苯磺酸可为十二烷基苯磺酸的纯化形式，其具有至少90％、例如至少95％的具有含12个碳的烷基的烷基芳基磺酸。或者，十二烷基苯磺酸可包括具有平均为12个碳的烷基的烷基苯磺酸的掺合物。烷基芳基磺酸可在沿烷基链的混合位置处经烷基化。在另一实例中，烷基可具有1到6个碳。举例来说，烷基芳基磺酸可包括甲苯磺酸。
洗涤溶液可具有浓度为10mM到500mM的酸(例如磺酸)。举例来说，洗涤溶液可具有浓度为50mM到250mM的酸。在另一实例中，洗涤溶液包括0.5重量％到25重量％酸(例如磺酸)。举例来说，洗涤溶液可包括1重量％到10重量％酸(例如磺酸)，例如2.5重量％到5重量％酸(例如磺酸)。
洗涤溶液中的有机溶剂是非水性溶剂，其对酸(例如磺酸)的溶解度至少达到上述浓度。在一实例中，有机溶剂可为非质子的。有机溶剂可为非极性有机溶剂。在另一实例中，有机溶剂可为极性非质子溶剂。在一实例中，有机溶剂的标准沸点可在36℃到345℃范围内。举例来说，标准沸点可在65℃到275℃范围内。在另一实例中，标准沸点可在65℃到150℃范围内。或者，标准沸点在150℃到220℃范围内。
在一个具体实例中，非极性有机溶剂包括烷烃溶剂、芳族溶剂或其组合。烷烃溶剂可具有6到20个碳。举例来说，烷烃可具有6到14个碳，例如6到9个碳。或者，烷烃可具有10到14个碳。在一个具体实例中，烷烃是线性烷烃。举例来说，烷烃溶剂可包括戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十一烷、十二烷或其组合。在另一实例中，将烷烃卤化。示例性分支链烷烃可包括C11或C12α烯烃的氢化二聚物。
在另一实例中，有机溶剂可包括极性非质子溶剂。举例来说，极性非质子溶剂可包括四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或其组合。在另一实例中，有机溶剂可不含醚溶剂，且例如可包括二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜或其组合。
如804处所示出，可在传感器垫暴露于洗涤溶液的同时加热洗涤溶液和传感器装置。在一实例中，洗涤溶液和传感器装置可在35℃到60℃范围内加热。举例来说，温度可在40℃到50℃范围内。
如806所示出，可将传感器阵列暴露于洗涤溶液并且任选地加热30秒到30分钟范围的时间段。举例来说，时间段可在30秒到10分钟范围内，例如30秒到5分钟范围，或甚至1分钟到2分钟范围。
如808所示出，在暴露于洗涤溶液之后，可使用有机溶剂或水冲洗传感器阵列。有机溶剂可为低沸点有机溶剂。示例性低沸点有机溶剂可具有25℃到100℃范围内的标准沸点，例如50℃到100℃范围内的标准沸点。在一实例中，低沸点有机溶剂包括醇，例如乙醇或丙醇。或者，有机溶剂可为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。或者或另外，传感器阵列可用水，例如去离子水冲洗。在一个具体实例中，有机溶剂至少部分与水和酸/溶剂混合物的有机溶剂混溶。
如810处所示出，可干燥传感器阵列。在一实例中，可在惰性气氛下，例如使用干燥氮气或氦气干燥传感器阵列。在另一实例中，可在干燥气氛下加热传感器。在另一实例中，传感器阵列可在真空下干燥。
在图9中示出的另一实例中，如902所示出，方法900包括使传感器阵列暴露于包括如上文所述的酸(例如磺酸)的洗涤溶液。传感器装置可包括传感器阵列和任选地井结构，所述井结构限定可操作地对应于传感器阵列的井阵列。井阵列的井可暴露传感器阵列的传感器的传感器垫。洗涤溶液可具有上文所述的组成。任选地，传感器阵列和洗涤溶液可如904所示出加热。举例来说，传感器阵列和洗涤溶液可加热到上文所述的温度。
在另一实例中，如906所示出，传感器阵列可暴露于洗涤溶液并且任选地加热30秒到30分钟范围内的时间段。或者，传感器阵列可暴露于洗涤溶液并且任选地加热上文所述的时间段。
在暴露于洗涤溶液之后，如908所示出，可使用溶剂(例如低沸点溶剂)冲洗传感器阵列。示例性低沸点溶剂如上文所述。或者，溶剂可为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。传感器阵列可用低沸点溶剂冲洗一次或不止一次。
在用低沸点有机溶剂冲洗之后，如910处所示出，可使用水(例如去离子水)冲洗传感器阵列。在用水冲洗之后，可如912所示出干燥传感器阵列。举例来说，传感器阵列可暴露于干燥氮气。
如914所示出，一旦经过干燥，就可在传感器阵列上加盖子。举例来说，可使用粘着剂将盖子附着到传感器阵列或居间井结构(intervening well structure)。具体来说，盖子包括与传感器阵列上盖子和井结构之间限定的空间流体连通的流体端口。任选地，在将晶片分离成阵列并且给单独阵列盖上盖子之前，可将所述方法应用于晶片。
在图10中示出的另一示例性实施方式中，如1002处所示出，方法1000包括使传感器阵列暴露于包括如上文所述的酸(例如磺酸)的洗涤溶液。洗涤溶液可进一步包括有机溶剂。具体来说，传感器阵列可包括井结构，其限定可操作地对应于传感器阵列的井阵列。传感器的传感器垫通过井阵列的井暴露。盖子可附着在传感器阵列或井阵列之上。盖子包括与盖子和井阵列或传感器阵列之间限定的空间连通的流体端口。洗涤溶液可通过流体端口施加到所述空间中。洗涤溶液的组成可为如上文所述。
任选地，如1004处所示出，可加热洗涤溶液和传感器阵列。举例来说，洗涤溶液和传感器阵列可在上文所述的温度下加热。
如1006处所示出，传感器阵列可暴露于洗涤溶液并且任选地加热第一时间段。第一时间段可具有30秒到30分钟的范围，例如上文所述的时间段范围。
另外，如1008处所示出，可向传感器阵列施加碱性溶液持续第二时间段。举例来说，可将碱性溶液通过盖子的流体端口施加并且进入盖子和井结构或传感器阵列之间限定的空间。碱性溶液的pH大于7，例如pH大于8，或甚至pH大于9。碱性溶液包括强碱，例如氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化四烷基铵，例如氢氧化四甲基铵或氢氧化四乙基铵。碱为0.05M到1.5M的浓度。举例来说，碱可为0.05M到1.0M，例如0.05M到0.5M的浓度。传感器阵列可暴露于碱性溶液持续20秒到15分钟的时间段，例如20秒到5分钟的时间段，或30秒到2分钟的时间段。或者，弱酸溶液可代替碱性溶液。
传感器阵列可重复暴露于洗涤溶液，随后暴露于碱性溶液r或弱酸例如k次。举例来说，k可为1、2或3，但一般不超过10。
在暴露于洗涤溶液和碱性溶液之后，可如1010处所示出，可用有机溶剂或水冲洗传感器阵列。示例性低沸点有机溶剂包括上文所述的那些。或者，有机溶剂可为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。传感器阵列可用低沸点有机溶剂冲洗一次或多次，随后用水冲洗。任选地，如1012处所示出，例如通过暴露于干燥氮气使传感器阵列干燥。
或者，可将图10的方法应用于包括多个阵列的晶片。晶片可分离成单独阵列并且在干燥晶片之后给所述单独阵列施加盖子。
已经表明，传感器阵列的所述处理改进了装有分析物的聚合珠粒的加感并且确保分析物与传感器阵列的传感器垫接近。具体来说，所述处理改进了包括其上扩增有多核苷酸分析物的聚合珠粒的加感。举例来说，所述处理方法改进了序列测序装置的性能。已经表明，传感器阵列的所述处理改进了传感器信号和信噪比(SNR)，在基于FET的传感器阵列中尤其如此。
举例来说，图11示出了通过上述处理方法增强的示例性测序系统。在图11中示出的具体实例中，聚合物粒子在测序技术期间可用作多核苷酸的支撑物。举例来说，所述亲水性粒子可固定用于使用荧光测序技术测序的多核苷酸。在另一实例中，亲水性粒子可固定用于使用离子传感技术测序的多核苷酸的多个拷贝。或者，上述处理可提高聚合物基质与传感器阵列表面的结合。聚合物基质可捕获分析物，例如用于测序的多核苷酸。
一般来说，聚合物粒子可经处理以包括生物分子，包括核苷、核苷酸、核酸(寡核苷酸和多核苷酸)、多肽、醣类、多糖、脂质或其衍生物或类似物。举例来说，聚合物粒子可结合或附着到生物分子。生物分子的末端或任何内部部分可结合或附着到聚合物粒子。聚合物粒子可使用化学连接(linking chemistry)结合或附着到生物分子。该化学连接包括共价或非共价键，包括离子键、氢键、亲和力键、偶极子-偶极子键、范德华键(van der Waalsbond)以及疏水性键。键联化学方法包括结合配偶子之间的亲和力，例如以下之间：抗生物素蛋白部分与生物素部分；抗原表位与抗体或其免疫反应性片段；抗体与半抗原；地高辛部分(digoxigen moiety)与抗地高辛抗体；荧光素部分与抗荧光素抗体；操纵子与抑制子；核酸酶与核苷酸；凝集素与多醣；类固醇与类固醇结合蛋白；活性化合物与活性化合物受体；激素与激素受体；酶与底物；免疫球蛋白与蛋白质A；或寡核苷酸或多核苷酸与其相应补体。
如图11中所示出，多个聚合物粒子1104可与多个多核苷酸1102一起置于溶液中。多个粒子1104可活化或另外制备以与多核苷酸1102结合。举例来说，粒子1104可包括与多个多核苷酸1102的多核苷酸的一部分互补的寡核苷酸。在另一实例中，聚合物粒子1104可使用例如生物素-抗生蛋白链菌素结合的技术用目标多核苷酸1104修饰。
在一具体实施方式中，亲水性粒子和多核苷酸进行聚合酶链反应(PCR)扩增或重组酶聚合酶扩增(RPA)。举例来说，分散相液滴1106或1108形成乳液的部分并且可包括亲水性粒子或多核苷酸。在一实例中，多核苷酸1102和亲水性粒子1104以低浓度和相对于彼此的低比率提供，使得单个多核苷酸1102可能作为单个亲水性粒子1104存在于同一分散相液滴中。例如液滴1108的其它液滴可包括单个亲水性粒子而不包括多核苷酸。各液滴1106或1108可包括足以有助于多核苷酸复制的酶、核苷酸、盐或其它成分。
在一具体实施方式中，例如聚合酶的酶存在分散相液滴的亲水性粒子或水凝胶粒子中，结合于分散相液滴的亲水性粒子或水凝胶粒子或与分散相液滴的亲水性粒子或水凝胶粒子紧密接近。在一实例中，聚合酶存在于分散相液滴中以促进多核苷酸的复制。本文所述的方法中可使用多种核酸聚合酶。在一示例性实施方式中，聚合酶可包括可催化多核苷酸复制的酶、片段或其子单元。在另一实施方式中，聚合酶可为天然存在的聚合酶、重组聚合酶、突变体聚合酶、变异体聚合酶、融合或另外工程改造的聚合酶、化学修饰聚合酶、合成分子或类似物、其衍生物或片段。
在PCR或RPA之后，形成粒子，例如粒子1110，其可包括亲水性粒子1112和多个多核苷酸的拷贝1114。尽管多核苷酸1114示为在粒子1110的表面上，但多核苷酸可在粒子1110内延伸。相对于水具有低浓度聚合物的水凝胶和亲水性粒子可包括在粒子1110内部和整个粒子上的多核苷酸片段，或者多核苷酸可位于孔和其它开口中。具体来说，粒子1110可允许用于监测反应的酶、核苷酸、引物和反应产物扩散。每个粒子大量多核苷酸产生更好的信号。
在实施方式中，可收集乳液破乳程序产生的聚合物粒子并且在用于测序的制剂中洗涤。可以通过使生物素部分(例如连接到附着于聚合物粒子的经扩增多核苷酸模板)与抗生物素蛋白部分接触，并且与不具有生物素标记模板的聚合物粒子分离来进行收集。可使收集到的携带双链模板多核苷酸的聚合物粒子变性以获得用于测序的单链模板多核苷酸。变性步骤可包括用碱(例如NaOH)、甲酰胺或吡咯烷酮处理。
在一示例性实施方式中，粒子1110可用于测序装置中。举例来说，测序装置1116可包括井1118的阵列。测序装置1116可用如上文所述的包括磺酸的洗涤溶液处理。粒子1110可置于井1118内。
在一实例中，引物可添加到井1118中或粒子1110可在置于井1118之前预先暴露于引物。具体来说，粒子1110可包括束缚引物。引物和多核苷酸形成核酸双螺旋体，其包括与引物杂交的多核苷酸(例如模板核酸)。核酸双螺旋体是至少部分双链的多核苷酸。可向井1118提供酶和核苷酸以促进可察觉反应，例如核苷酸引入。
可以通过检测核苷酸添加进行测序。可使用例如荧光发射法或离子检测法的方法检测核苷酸添加。举例来说，一组荧光标记的核苷酸可被提供至系统1116并且可迁移到井1118中。还可向井1118提供激发能量。当核苷酸通过聚合酶捕获并且添加到延长引物的末端时，核苷酸标记可发荧光，指示添加的核苷酸的类型。
在一替代实例中，可顺序进料包括单个类型的核苷酸的溶液。响应于核苷酸的添加，井1118的局部环境内的pH可改变。该pH改变可以通过离子敏感场效应晶体管(ISFET)检测。如此，pH改变可用于产生指示与粒子1110的多核苷酸互补的核苷酸的次序的信号。
具体来说，测序系统可包括一个井或多个井，其设置于离子性传感器(例如场效应晶体管(FET))的传感器垫上。在实施方式中，系统包括负载到设置于离子性传感器(例如FET)的传感器垫上的一个井中的一个或多个聚合物粒子，或设置于离子性传感器(例如FET)的传感器垫上的多个井中的一个或多个聚合物粒子。在实施方式中，FET可为chemFET或ISFET。“chemFET”或化学场效应晶体管包括充当化学传感器的场效应晶体管类型。chemFET具有MOSFET晶体管的结构类似物，其中栅极电极上的电荷通过化学方法施加。“ISFET”或离子敏感场效应晶体管可用于测量溶液中的离子浓度；当离子浓度(例如H+)改变时，通过晶体管的电流相应地改变。
在实施方式中，FET可为FET阵列。如本文所用，“阵列”为例如传感器或井等元件的平面布置。阵列可为一维或二维的。一维阵列可为在第一维度具有一列(或行)元件并且在第二维度具有多个列(或行)的阵列。第一和第二维度中的列(或行)的数目可相同或不同。FET或阵列可包含102、103、104、105、106、107或更多个FET。
在实施方式中，可在FET传感器阵列上制作一个或多个微流体结构以提供生物学或化学反应的容纳或约束。举例来说，在一个实施方案中，微流体结构可配置成一个或多个设置在阵列的一个或多个传感器上的井(或微井，或反应室，或反应井，所述术语在本文中可互换地使用)，使得其上设置有指定井的一个或多个传感器检测和测量指定井中分析物的存在、含量或浓度。在实施方式中，FET传感器和反应井之间可存在1:1对应。
返回图11，在另一实例中，井阵列的井1118可操作地连接到测量装置。举例来说，对于荧光发射法，井1118可操作地耦联到光检测装置。在离子检测的情形中，井1118的下表面可设置于离子性传感器(例如场效应晶体管)的传感器垫之上。
一种涉及通过检测核苷酸引入的离子性副产物测序的示例性系统为IonTorrentPGMTM或ProtonTM测序器(生命技术(Life Technologies))，其为通过检测作为核苷酸引入的副产物产生的氢离子来测序核酸模板的基于离子的测序系统。通常，氢离子作为使用聚合酶的模板依赖性核酸合成期间发生的核苷酸引入的副产物形式释放。离子激流PGMTM或ProtonTM测序器通过检测核苷酸引入的氢离子副产物来检测核苷酸引入。离子激流PGMTM或ProtonTM测序器可包括多个待测序的模板多核苷酸，各模板设置在阵列中的各自测序反应井内。阵列的井可各自耦接到至少一个离子传感器，所述传感器可检测作为核苷酸引入的副产品产生的H+离子的释放或溶液pH的改变。离子传感器包含耦联到离子敏感检测层的场效应晶体管(FET)，所述检测层可感测H+离子的存在或溶液pH的改变。离子传感器可提供指示核苷酸引入的输出信号，其可表示为量级与各自的井或反应室中的H+离子浓度相关的电压改变。不同核苷酸类型可连续流入反应室，并且可通过聚合酶以通过模板序列测定的顺序引入到延长引物(或聚合位点)中。各核苷酸引入可伴随着反应井中的H+离子释放，连同局部pH中的随之改变。可以通过传感器的FET记录H+离子的释放，所述FET产生指示发生核苷酸引入的信号。具体核苷酸流动期间未引入的核苷酸不产生信号。来自FET的信号的幅值也可以与引入到延长核酸分子中的具体类型的核苷酸数目有关，由此允许解析均聚物区域。因此，在测序器操作期间，多个核苷酸流入反应室中，以及多个井或反应室上的引入监测可允许仪器同时解析许多核酸模板的序列。
在第一方面中，传感器阵列包括多个传感器。所述多个传感器的传感器具有在所述传感器阵列的表面处暴露的传感器垫。一种处理所述传感器阵列的方法，其包括使至少所述传感器垫暴露于包括酸和有机溶剂的洗涤溶液并且从所述传感器垫冲洗所述洗涤溶液。
在第二方面中，传感器阵列包括多个传感器。多个传感器的传感器包括传感器垫。井结构限定与传感器阵列对应的井阵列。井阵列的井暴露传感器垫。盖子附着到传感器阵列和井结构之上并且包括流体端口。空间限定于盖子与井结构之间。处理传感器阵列的方法包括通过流体端口向空间中施加洗涤溶液并且等待30秒到30分钟的第一时间段。洗涤溶液包括酸和有机溶剂。所述方法进一步包括通过流体端口向空间中施加碱性溶液并且等待20秒到15分钟的第二时间段，并且通过流体端口施加冲洗溶液。在第二方面的一个实例中，所述方法进一步包括重复洗涤溶液的施加和碱性溶液的施加。
在第三方面中，传感器阵列包括多个传感器。多个传感器的传感器包括传感器垫。井结构限定与传感器阵列对应的井阵列。井阵列的井暴露传感器垫。处理传感器阵列的方法包括向至少传感器垫施加洗涤溶液并且等待30秒到30分钟的第一时间段。洗涤溶液包括酸和有机溶剂。所述方法进一步包括用低沸点有机溶剂冲洗至少传感器垫并且干燥传感器阵列。在第三方面的一个实例中，所述方法进一步包括在用低沸点有机溶剂冲洗之后并且在干燥之前用水冲洗。在第三方面的另一实例和上述实例中，所述方法进一步包括将盖子连接到传感器阵列和井阵列上，所述盖子包括流体端口、限定于盖子与井阵列之间并且与流体端口流体连通的空间。
在第一、第二和第三方面的一个实例和上述实例中，酸包括磺酸。磺酸可包括烷基磺酸、烷基芳基磺酸或其组合。在一实例中，烷基芳基磺酸包括具有1到20个碳的烷基。举例来说，烷基具有9到18个碳，例如10到14个碳。在另一实例中，烷基具有1到6个碳。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，磺酸包括十二烷基苯磺酸。在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，磺酸包括甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸或其组合。在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，磺酸包括对甲苯磺酸。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，洗涤溶液包括10mM到500mM酸。举例来说，洗涤溶液包括50mM到250mM酸。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，洗涤溶液包括0.5重量％到25重量％酸。举例来说，洗涤溶液包括1重量％到10重量％酸，例如2.5重量％到5重量％酸。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，有机溶剂是非极性的。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，有机溶剂的标准沸点在36℃到345℃范围内。举例来说，标准沸点在65℃到275℃范围内。在一实例中，标准沸点在65℃到150℃范围内。在一替代实例中，标准沸点在150℃到220℃范围内。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，有机溶剂是具有6到24个碳的烷烃。举例来说，烷烃具有6到14个碳，例如6到9个碳或者10到14个碳。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，有机溶剂是非质子极性溶剂。举例来说，极性非质子溶剂包括四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或其组合。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，所述方法进一步包括在传感器垫暴露于洗涤溶液时加热传感器垫和洗涤溶液。举例来说，加热包括在35℃到70℃范围内的温度下加热。举例来说，温度在40℃到55℃范围内。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，暴露包括暴露持续30秒到30分钟范围内的时间段。举例来说，时间段在30秒到10分钟范围内，例如在30秒到5分钟范围内或在1分钟到3分钟范围内。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，所述方法进一步包括使至少传感器垫暴露于碱性溶液。举例来说，碱性溶液包括0.005M到1.5M氢氧化钠，例如0.01M到1.0M氢氧化钠或0.01M到0.5M氢氧化钠。在另一实例中，使至少传感器垫暴露于碱性溶液发生在传感器垫暴露于洗涤溶液之后。所述方法可进一步包括重复至少传感器垫于洗涤溶液的暴露和至少传感器垫于碱性溶液的暴露。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，冲洗包括用标准沸点在25℃到100℃范围内的低沸点有机溶剂冲洗。举例来说，低沸点有机溶剂的标准沸点在50℃到100℃范围内。在一个具体实例中，低沸点有机溶剂包括醇。举例来说，醇包括乙醇或异丙醇。
在第一、第二和第三方面的另一实例和上述实例中，冲洗包括用水冲洗。
在第四方面中，系统包括通过上述方面和实例中的任一个的方法处理的传感器装置。
在第五方面中，溶液包括2.5重量％到5重量％磺酸和具有6到18个碳的非极性直链烷烃。
在第六方面中，试剂盒包括包含至少一种核苷酸类型的核苷酸溶液；聚合物粒子；以及洗涤溶液，其包括0.5重量％到20重量％磺酸和标准沸点在65℃到275℃范围内的有机溶剂。
应注意，并非在上文一般描述或实例中所描述的所有活动都是需要的，一部分具体活动可能是不需要的，并且可以执行除所述活动之外的一种或多种其它活动。再者，活动所列的顺序不一定是执行它们的顺序。
上述酸或碱的具体盐可具有活性，并且可适用于上述方法中。盐包括上述酸或碱的碱金属盐或碱土金属盐，或四烷基铵盐。
在前文示出书中，所述概念已经参考具体实施方式来描述。然而，所属领域的技术人员了解，可以在不脱离如下文权利要求中所阐述的本发明范围的情况下进行各种修改和变化。因此，示出书和图式应该以示出性而不是限制性意义来看待，并且所有这些修改打算包括在本发明范围内。
如本文所用，术语“包含(comprises/comprising)”、“包括(includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其它变化打算涵盖非排它性的包括。举例来说，包含一列特征的工艺、方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，但可以包括没有明确列出或所述工艺、方法、制品或装置所固有的其它特征。另外，除非有明确的相反陈述，否则“或”是指包含性的或而非排它性的或。举例来说，条件A或B是通过以下中的任何一项来得到满足：A是真的(或存在的)并且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)并且B是真的(或存在的)以及A和B都是真的(或存在的)。
此外，使用“一(a或an)”是用来描述本文中所述的要素和组分。这样做只是为方便起见并且给出本发明范围的一般性含义。除非明显指的是其它情况，否则本示出书应该被解读为包括一个或至少一个，并且单数也包括多个，或反之亦然。
已经在上文中关于具体实施方式描述了益处、其它优势和问题的解决方案。然而，所述益处、优势、对问题的解决方案以及可以使任何益处、优势或解决方案出现或变得更显著的任何特征不应解释为任何或所有权利要求关键的、必需的或基本的特征。
在阅读本示出书之后，熟练的业内人士将了解，为了清楚起见，本文中在独立实施方式的情况下所描述的某些特征也可以按在单个实施方式中的组合形式提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方式的情况下所描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合形式提供。另外，提及范围中所陈述的值包括那个范围内的每一个值。

Claims (49)

1.一种处理用于测序系统的传感器阵列的方法，所述传感器阵列包括多个场效应晶体管传感器，所述多个场效应晶体管传感器的传感器具有在所述传感器阵列的表面处暴露的传感器垫，所述方法包含：
使至少所述传感器垫暴露于包含磺酸和有机溶剂的洗涤溶液；以及
从所述传感器垫冲洗所述洗涤溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述磺酸包括烷基磺酸、烷基芳基磺酸或其组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述烷基芳基磺酸包括具有1到20个碳的烷基。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述烷基具有9到18个碳。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述烷基具有10到14个碳。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述烷基具有1到6个碳。
7.一种处理用于测序的传感器阵列的方法，所述传感器阵列包括多个场效应晶体管传感器，所述多个场效应晶体管传感器的传感器包括传感器垫，井结构限定与所述传感器阵列对应的井阵列，所述井阵列的井暴露所述传感器垫，盖子附着到所述传感器阵列和所述井结构上面并且包括流体端口，在所述盖子与所述井结构之间限定空间，所述方法包括：
通过所述流体端口向所述空间中施加洗涤溶液并且等待30秒到30分钟的第一时间段，所述洗涤溶液包括磺酸和有机溶剂；
通过所述流体端口向所述空间中施加碱性溶液并且等待20秒到15分钟的第二时间段；以及
通过所述流体端口施加冲洗溶液。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括重复施加所述洗涤溶液、施加所述碱性溶液以及施加所述冲洗溶液。
9.一种处理用于测序的传感器阵列的方法，所述传感器阵列包括多个场效应晶体管传感器，所述多个场效应晶体管传感器的传感器包括传感器垫，井结构限定与所述传感器阵列对应的井阵列，所述井阵列的井暴露所述传感器垫，所述方法包括：
向至少所述传感器垫施加洗涤溶液并且等待30秒到30分钟的第一时间段，所述洗涤溶液包括磺酸和有机溶剂；
用低沸点有机溶剂冲洗至少所述传感器垫；以及
干燥所述传感器阵列。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括在用所述低沸点有机溶剂冲洗之后并且在干燥之前用水冲洗。
11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括将盖子附着在所述传感器阵列和所述井阵列上面，所述盖子包括流体端口，在所述盖子与所述井阵列之间限定与所述流体端口流体连通的空间。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述磺酸包括甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸或其组合。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述磺酸包括十二烷基苯磺酸。
14.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述磺酸包括对甲苯磺酸。
15.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述洗涤溶液包含10mM到500mM的所述酸。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述洗涤溶液包含50mM到250mM的所述酸。
17.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述洗涤溶液包含0.5重量％到25重量％的所述酸。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述洗涤溶液包含1重量％到10重量％的所述酸。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述洗涤溶液包含2.5重量％到5重量％的所述酸。
20.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述有机溶剂是非极性的。
21.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述有机溶剂具有36℃到345℃范围内的标准沸点。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述标准沸点在65℃到275℃范围内。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述标准沸点在65℃到150℃范围内。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述标准沸点在150℃到220℃范围内。
25.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述有机溶剂是具有6到24个碳的烷烃。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述烷烃具有6到14个碳。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述烷烃具有6到9个碳。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述烷烃具有10到14个碳。
29.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述有机溶剂是极性非质子溶剂。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述极性非质子溶剂包括四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮或其组合。
31.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其进一步包括当将所述传感器垫暴露于所述洗涤溶液时加热所述传感器垫和所述洗涤溶液。
32.根据权利要求31所述的方法，其中加热包括在35℃到70℃范围内的温度下加热。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述温度在40℃到55℃范围内。
34.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中暴露包括暴露30秒到30分钟范围内的时间段。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述时间段在30秒到10分钟范围内。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述时间段在30秒到5分钟范围内。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述时间段在1分钟到3分钟范围内。
38.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其进一步包括使至少所述传感器垫暴露于碱性溶液。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述碱性溶液包含0.005M到1.5M氢氧化钠。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述碱性溶液包含0.01M到1.0M氢氧化钠。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述碱性溶液包含0.01M到0.5M氢氧化钠。
42.根据权利要求38所述的方法，其中使至少所述传感器垫暴露于所述碱性溶液发生在使所述传感器垫暴露于所述洗涤溶液之后。
43.根据权利要求38所述的方法，其进一步包括重复使至少所述传感器垫暴露于所述洗涤溶液和使至少所述传感器垫暴露于所述碱性溶液。
44.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中冲洗包括用能与水和所述有机溶剂混溶的冲洗有机溶剂冲洗。
45.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中冲洗包括用标准沸点在25℃到100℃范围内的低沸点有机溶剂冲洗。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述低沸点有机溶剂的标准沸点在50℃到100℃范围内。
47.根据权利要求45所述的方法，其中所述低沸点有机溶剂包括醇。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述醇包括乙醇或异丙醇。
49.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中冲洗包括用水冲洗。
CN201480029025.2A 2013-03-29 2014-03-28 用于处理半导体装置的方法 Active CN105339785B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361806603P 2013-03-29 2013-03-29
US61/806,603 2013-03-29
US201361817805P 2013-04-30 2013-04-30
US61/817,805 2013-04-30
PCT/US2014/032214 WO2014160962A2 (en) 2013-03-29 2014-03-28 Method for treating a semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105339785A CN105339785A (zh) 2016-02-17
CN105339785B true CN105339785B (zh) 2018-06-05

Family

ID=50686202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480029025.2A Active CN105339785B (zh) 2013-03-29 2014-03-28 用于处理半导体装置的方法

Country Status (5)

Country Link
US (4) US20160061773A1 (zh)
EP (1) EP2979083B1 (zh)
JP (1) JP6450366B2 (zh)
CN (1) CN105339785B (zh)
WO (1) WO2014160962A2 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160061773A1 (en) * 2013-03-29 2016-03-03 Life Technologies Corporation Method for treating a semiconductor device
EP3766991B1 (en) 2015-03-05 2022-07-20 Life Technologies Corporation Surface stabilization of biosensors
EP3274699B1 (en) * 2015-03-26 2023-12-20 Life Technologies Corporation Method for treating fet sensor arrays and resulting sensor devices
BR112017021256A2 (pt) * 2015-04-03 2018-06-26 Abbott Laboratories dispositivos e métodos para a análise de amostras
US10143990B2 (en) 2015-07-07 2018-12-04 Life Technologies Corporation Method of distributing discrete polymer networks
EP4137811A1 (en) * 2015-08-25 2023-02-22 Life Technologies Corporation Deep microwell design and method of making the same
US20210055255A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Life Technologies Corporation Devices incorporating multilane flow cell
WO2021130525A1 (en) * 2019-12-24 2021-07-01 Università Degli Studi Di Bari Aldo Moro Transistor-based biological assay system comprising mating receptacle plate and gate electrode plate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1612927A (zh) * 2002-01-09 2005-05-04 气体产品及化学制品公司 含水的溶脱和洗涤组合物
CN102449554A (zh) * 2009-03-27 2012-05-09 伊士曼化工公司 用于清除有机物的组合物和方法
CN102985814A (zh) * 2010-07-20 2013-03-20 Nth技术公司 生物传感器设备及其方法

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2454399C2 (de) 1974-11-16 1981-09-24 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Ablösemittel für Fotolacke
GB1572496A (en) 1976-02-20 1980-07-30 Exxon Research Engineering Co Stabilisation of alkylaryl sulphonic acids and sulphonates
US4165295A (en) 1976-10-04 1979-08-21 Allied Chemical Corporation Organic stripping compositions and method for using same
DE2862373D1 (en) 1977-12-23 1984-03-08 Exxon Research Engineering Co Process for the purification of sulphonic acids
US4425384A (en) 1981-04-27 1984-01-10 Shell Oil Company Polymer-reinforcing compositions and their preparation
US4480005A (en) 1981-04-27 1984-10-30 Shell Oil Company Thin layer thermoplastic polymer bonded covalently at its surface to a mineral component
US4395348A (en) 1981-11-23 1983-07-26 Ekc Technology, Inc. Photoresist stripping composition and method
US4491530A (en) 1983-05-20 1985-01-01 Allied Corporation Brown stain suppressing phenol free and chlorinated hydrocarbons free photoresist stripper
US4629779A (en) 1983-10-27 1986-12-16 Union Carbide Corporation Low viscosity adducts of a polycaprolactone polyol and a polyepoxide
US4599401A (en) 1983-10-27 1986-07-08 Union Carbide Corporation Low viscosity adducts of poly(active hydrogen) organic compounds and a polyepoxide
US4532297A (en) 1984-06-29 1985-07-30 Union Carbide Corporation Low viscosity curable polyester resin compositions and a process for the production thereof
US4522978A (en) 1984-06-29 1985-06-11 Union Carbide Corporation Low viscosity, dicyclopentadienyl-modified polyester compositions and a process for the preparation thereof
US4522977A (en) 1984-06-29 1985-06-11 Union Carbide Corporation Process for producing dicyclopentadienyl-modified polyester compositions
US4532296A (en) 1984-06-29 1985-07-30 Union Carbide Corporation Process for producing low viscosity curable polyester resin compositions
US4626570A (en) 1984-06-29 1986-12-02 Union Carbide Corporation Low shrinking thermosetting polyester resin compositions and a process for the preparation thereof
US5344967A (en) 1991-06-28 1994-09-06 The Lubrizol Corporation Treatment of organic sulfonic acid
JP3390245B2 (ja) * 1993-06-01 2003-03-24 富士通株式会社 洗浄液及び洗浄方法
JP4079719B2 (ja) * 1993-06-01 2008-04-23 富士通株式会社 洗浄液
ES2167730T3 (es) 1996-03-12 2002-05-16 Infineum Usa Lp Procedimiento para la estabilizacion de alquilbencenosulfonatos.
US5914362A (en) 1996-04-19 1999-06-22 Dow Corning Corporation Silicone-based antifoam compositions cross-reference to related applications
US7534752B2 (en) 1996-07-03 2009-05-19 Advanced Technology Materials, Inc. Post plasma ashing wafer cleaning formulation
JPH11181496A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Neos Co Ltd 塗料移送配管内洗浄剤組成物及び洗浄方法
US6477479B1 (en) * 1998-12-11 2002-11-05 Symyx Technologies Sensor array for rapid materials characterization
US6903064B1 (en) 1999-05-26 2005-06-07 Procter & Gamble Company Detergent composition comprising polymeric suds volume and suds duration enhancers
US6294392B1 (en) * 1999-07-21 2001-09-25 The Regents Of The University Of California Spatially-encoded analyte detection
US6398875B1 (en) 2001-06-27 2002-06-04 International Business Machines Corporation Process of drying semiconductor wafers using liquid or supercritical carbon dioxide
AU2002356479A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-10 Acreo Ab Electrochemical sensor
US20040045578A1 (en) * 2002-05-03 2004-03-11 Jackson David P. Method and apparatus for selective treatment of a precision substrate surface
GB0306163D0 (en) * 2003-03-18 2003-04-23 Univ Cambridge Tech Embossing microfluidic sensors
US7682833B2 (en) * 2003-09-10 2010-03-23 Abbott Point Of Care Inc. Immunoassay device with improved sample closure
TW200518852A (en) * 2003-10-28 2005-06-16 Brooks Automation Inc Method for cleaning reaction vessels in place
US7378270B2 (en) * 2003-11-10 2008-05-27 Sentec Scientific, Inc. Device for analyte measurement
KR100682918B1 (ko) * 2005-01-20 2007-02-15 삼성전자주식회사 표면 개질을 갖는 ｆｅｔ형 바이오 센서
JP2007047025A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Showa Denko Kk カルボニル化合物捕集用充填材の製造方法
US20160061773A1 (en) 2013-03-29 2016-03-03 Life Technologies Corporation Method for treating a semiconductor device
ES2923759T3 (es) * 2006-12-14 2022-09-30 Life Technologies Corp Aparato para medir analitos utilizando matrices de FET
WO2010019722A2 (en) 2008-08-13 2010-02-18 Intermolecular, Inc. Combinatorial approach to the development of cleaning formulations for glue removal in semiconductor applications
US8658583B2 (en) 2008-09-22 2014-02-25 Ekc Technology, Inc. Method for making a photoresist stripping solution comprising an organic sulfonic acid and an organic hydrocarbon solvent
CN103901090B (zh) * 2008-10-22 2017-03-22 生命技术公司 用于生物和化学分析的集成式传感器阵列
US20100301398A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Ion Torrent Systems Incorporated Methods and apparatus for measuring analytes
JP2011084660A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Kaneko Kagaku:Kk 洗浄用溶剤組成物
US20130115287A1 (en) 2010-07-09 2013-05-09 Teijin Pharma Limited Intraorally disintegrating tablet
CN103221810B (zh) * 2010-08-18 2016-08-03 生命科技股份有限公司 用于电化学检测装置的微孔的化学涂层
EP2726838A4 (en) * 2011-07-01 2015-05-06 Univ Singapore SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ONE OR MORE ANALYTES IN A LIQUID
WO2013055553A1 (en) 2011-10-03 2013-04-18 Life Technologies Corporation Electric field directed loading of microwell array
US8747748B2 (en) 2012-01-19 2014-06-10 Life Technologies Corporation Chemical sensor with conductive cup-shaped sensor surface
US9841398B2 (en) 2013-01-08 2017-12-12 Life Technologies Corporation Methods for manufacturing well structures for low-noise chemical sensors
US9045795B2 (en) 2013-03-13 2015-06-02 Life Technologies Corporation Methods to control dissolved gas
CN106687805B (zh) 2014-07-02 2020-05-29 生命技术公司 半导体传感器的表面处理
EP3274699B1 (en) * 2015-03-26 2023-12-20 Life Technologies Corporation Method for treating fet sensor arrays and resulting sensor devices
US10761081B2 (en) 2016-06-12 2020-09-01 Mohammad Abdolahad Method and system for metastasis diagnosis and prognosis
US20190204293A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Life Technologies Corporation Sensor for chemical analysis and methods for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1612927A (zh) * 2002-01-09 2005-05-04 气体产品及化学制品公司 含水的溶脱和洗涤组合物
CN102449554A (zh) * 2009-03-27 2012-05-09 伊士曼化工公司 用于清除有机物的组合物和方法
CN102985814A (zh) * 2010-07-20 2013-03-20 Nth技术公司 生物传感器设备及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10816505B2 (en) 2020-10-27
US20160061773A1 (en) 2016-03-03
EP2979083A2 (en) 2016-02-03
US20180003672A1 (en) 2018-01-04
WO2014160962A2 (en) 2014-10-02
WO2014160962A3 (en) 2014-11-13
JP2016517007A (ja) 2016-06-09
US10527580B2 (en) 2020-01-07
JP6450366B2 (ja) 2019-01-09
CN105339785A (zh) 2016-02-17
US20180328883A1 (en) 2018-11-15
US20200088677A1 (en) 2020-03-19
US10041904B2 (en) 2018-08-07
EP2979083B1 (en) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105339785B (zh) 用于处理半导体装置的方法
CN109863391B (zh) 用于样品分析的装置和方法
Zheng et al. Ultrasensitive enzyme-free biosensor by coupling cyclodextrin functionalized Au nanoparticles and high-performance Au-paper electrode
US9500617B2 (en) Nanogap transducers with selective surface immobilization sites
US10059982B2 (en) Nano-sensor array
US8283936B2 (en) Nano-scale biosensors
US20190242885A1 (en) Digital protein sensing chip and methods for detection of low concentrations of molecules
Lud et al. Field Effect of Screened Charges: Electrical Detection of Peptides and Proteins by a Thin‐Film Resistor
US20040048241A1 (en) Methods for attaching molecules
CN110337586A (zh) 用于检测至少一种流体样品中的至少一种分析物的分析物检测器
WO2016206593A1 (zh) 微孔电极及分析化学物质的方法
CN107530739B (zh) 用于处理半导体传感器阵列装置的方法
US7615343B2 (en) Electrical readout of the binding of analyte molecules to probe molecules
JP2009186453A (ja) 光電流を用いた被検物質の特異的検出に用いられるセンサユニットおよびそれを用いた測定装置
JP2009186454A (ja) 光電流を用いた被検物質の特異的検出に用いられるセンサユニットおよびそれを用いた測定装置
Aran et al. Published online: 29 February 2024
Aran et al. Applications of Graphene Field Effect Biosensors for Biological Sensing
Harnois et al. Low concentrated DNA detection by SGFET
Ramachandran et al. Electronic detection of selective proteins using non antibody-based CMOS chip
JP6273315B2 (ja) 選択的表面固定化部位を有するナノギャップ・トランスデューサ
Midahuen et al. Aptasensors based on silicon nanowire field-effect transistors for electrical detection of thrombin
Lee et al. Nanogap Biomolecular Junction
Huang Recognition tunneling: approaches towards next generation DNA sequencing
LEE BERKELEY, CA 94720-1740
Elibol Nanoscale thickness silicon-on-insulator field effect devices for bio-chemical sensing and heat mediated chemical reactions

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant