CN109957503B - 一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片及应用。本申请工艺芯片，包括硅片和硅片上的标记金属膜视场和OnPixle视场；标记金属膜视场包括：第一组：在视场中心的圆周上均匀设至少两组标记金属膜，每组沿中心线各设至少2个圆形金属膜标记；第二组：标记金属膜视场平分九份，在每区域内相应位置设刃边图形组，每组由两相同刃边图形呈侧卧“八”字形排布，刃边图形由金属膜标记而成；第三组：由N组一线排开的金属膜标记组成，每组包括两圆形金属膜标记，两圆形金属膜标记间距沿排列方向递增；OnPixle视场内均匀排布若干圆形金属膜标记。本申请工艺芯片，能有效评价工件台运动性能、光学系统成像质量，无生化反应误差，测试更准确，生命周期长。

Description

一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片及其应用

技术领域

本申请涉及高通量基因测序设备辅助装置领域，特别是涉及一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片及其应用。

背景技术

在基于荧光反应和光学成像的高通量基因测序设备研制过程中，或者，对设备进行定期维护和检测过程中，需要对高通量基因测序设备中的关键组件和关键指标进行测试，例如：工件台的运动精度、测序仪整机光学系统的成像质量、畸变等参数，以验证各关键参数是否满足设计要求。这就需要特定的设备或器件搭建专门的试验平台对不同的参数进行测试。

现有的工件台测试主要是通过双频激光干涉仪实现，即将参考镜和标准镜分别放置在工件台上和固定的基准座上，通过双频激光干涉仪测试工件台的运行特性是否满足设计要求。而光学系统成像质量及光学系统畸变等参数需要通过对生物芯片的测试实现，具体的，通过拍摄生物芯片上的DNA纳米球来进行测试。

现有的工件台测试器件成本较高，且需要搭建专用的测试平台；并且，使用生物芯片测试光学系统参数会将制备DNA纳米球的生化反应误差加入测试结果中，无法真实获取光学系统自身的性能参数。同时，DNA纳米球形成的生物芯片生命周期较短，通常生物芯片装载DNA纳米球后，DNA纳米球的存活时间仅约7天左右，需要经常更换生物芯片，无形中增加了测试成本。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片及其应用。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片，包括硅片和设置在硅片上的标记金属膜视场和OnPixle视场；标记金属膜视场包括以下三组图形中的至少一组：

第一组：以标记金属膜视场的中心点为中心，在其视场的圆周上均匀的设置至少两组标记金属膜，每组标记金属膜沿着中心线各设置至少2个圆形金属膜标记；

需要说明的是，本申请的一种实现方式中，在上下左右四个方向沿着轴线各设置4个圆形金属膜标记，总计16个圆形金属膜标记；可以理解，第一组标记金属膜视场的设置原则是，在有限芯片区域上均匀地设置多个圆形金属膜标记，用于准确地解算位置信息；

第二组：将标记金属膜视场按照上中下、左中右平均分为九个区域，在每个区域内相应的位置处设置一个刃边图形组，每个刃边图形组由两个相同的刃边图形构成，两个刃边图形呈侧卧的“八”字形排布，共计18个刃边图形，刃边图形由金属膜标记覆盖而成；

需要说明的是，在一个区域设置两个刃边图形，目的是获得X向和Y向上的边缘扩散函数(缩写ESF)，并整合成点扩散函数(缩写PSF)，以评价光学系统的成像质量；而将视场分为九个区域，在每个区域都是设置两个刃边图形，目的是实现视场内不同区域成像质量的评价。可以理解，使用圆形和正方形都是无法获取光学系统的成像质量，必须使用刃边图形；并且，分为九个区域也是为了更好的了解各区域成像质量，也就是说，只要能够有效的了解视场内各位置或区域的成像质量，可以不限于分为九个区域。其中，“刃边”是行业内的专用名词，“刃边图形”顾名思义，是指具有直线度很好、类似于刀刃尖锐的一个边的图形，可以用于解算光学系统成像质量的ESF；

第三组：由N组横向或纵向一线排开的金属膜标记组成，每组金属膜标记由上下或左右两个圆形金属膜标记组成，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增；其中，如果是横向一线排开，则每组金属膜标记由上下两个圆形金属膜标记组成，各组的上面的圆形金属膜标记连成一条线，下面的圆形金属膜标记连成一条线，两条线相向倾斜呈轴对称排布；如果是纵向一线排开，则每组金属膜标记由左右两个圆形金属膜标记组成，排布方式类似于横向一线排开的情况；本申请的一种实现方式中是横向一线排开的8组金属膜标记；

OnPixle视场内横向和纵向等量的均匀间距的排布有若干个圆形金属膜标记。

其中，标记金属膜视场的三组图形分别用于实现不同的功能，可以理解，根据不同的使用需求可以选择性的采用其中一组或两组，本申请的一种实现方式中三组图形都有采用。

需要说明的是，本申请的工艺芯片中，标记金属膜视场的第一组图形主要用于评价工件台的运动性能，其原理是，首先，光学系统对准某一视场采集工艺芯片的图像，建立工艺芯片上的圆形金属膜中心相对于成像器件视场中心的相对位置关系；然后，工件台进行连续扫描，并采集每个视场位置处的图像；再后，对上一步获取的图像进行处理，得到在其它视场时，工艺芯片上金属膜相对于理论位置的偏差量，即可获得工件台的运动精度。标记金属膜视场的第三组图形用于通过目视粗略地评价图像质量；可以理解，第三组图形的8组金属膜标记中，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向是各组逐步递增的，通过目视观察能够清晰的看到某组的两个圆形金属膜标记，则可以粗略地评价图像质量在该组对应的水平上；例如，图像质量较差的时候，由于圆形金属膜标记的成像弥散区较大，则间隔距离小的两个圆形金属膜标记无法清晰的观察到，只能观察到两个圆形金属膜标记隔距更大的金属膜标记组；反之，如果图像质量较好，圆形金属膜标记的成像弥散区小，则可以观察到两个圆形金属膜标记间隔距离小的金属膜标记组；以此实现目视粗略地评价图像质量。OnPixle视场主要用于评价光学系统的畸变指标，主要原理是对采集的OnPixel视场的图片进行图像处理，获取视场内所有金属膜的实际位置，将得到的数据与各金属膜的理论位置进行比对，即可得到畸变的大小。

优选的，第一组、第三组和OnPixle视场中，圆形金属膜标记的直径不小于3μm，厚度小于60nm，圆度优于0.3μm。

需要说明的是，圆形金属膜标记的直径是与纳米球的大小、光学系统的放大率、相机的像素大小等因素相关的，本申请优选的圆形金属膜标记的直径不小于3μm；至于厚度和圆度，理论越小越好。

优选的，第一组中，每组标记金属膜沿中心线设置的至少2个圆形金属膜标记之间的间隔不小于10μm；第三组中，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增，其递增的幅度为0.4μm；第二组中，形成刃边图形的金属膜标记厚度小于60nm，刃边图形的刃边与X轴或Y轴的夹角小于10度；标记金属膜视场和OnPixle视场中，各圆形金属膜标记之间的间隙精度优于0.1μm。其中，各圆形金属膜标记之间的间隙精度，理论上也是越小越好。

需要说明的是，第一组中，圆形金属膜标记之间的间隔是为了能够有效的观察到4个圆形金属膜标记。可以理解，如果间距太小，在成像质量较差的情况下，可能无法有效区分圆形金属膜标记；如果间距太大，则增加了观察难度，因此，本申请优选的间隔不小于10μm。第三组中，递增幅度的大小取决于目视粗略地评价图像质量的精准度要求，递增幅度越大越粗略，递增幅度越小越精细，但是，因为是目视观察，所以也不能太小，并且如果递增幅度太小，所需要的金属膜标记组数越多，一是增加加工成本，二是组数太多不便于目视观察；因此，本申请优选的递增的幅度为0.4μm。

优选的，第三组的8组金属膜标记中，两个圆形金属膜标记的间距依序为3.32μm、3.36μm、3.40μm、3.44μm、3.48μm、3.52μm、3.56μm、3.60μm。

优选的，硅片为圆形。

优选的，圆形硅片的直径为200mm，圆形硅片的圆周边缘具有圆环形的非加工区域，并在非加工区域开设有用于定位的V型缺口。

优选的，圆环形的非加工区域的宽度为3mm，因此，圆形硅片内直径194mm的区域为加工区域。

需要说明的是，非加工区域一方面是为了方便夹持，另一方面是为了方便开设V型缺口，因此，优选的非加工区域的宽度为3mm。

优选的，V型缺口的深度为最大1.25mm，夹角为90度。

需要说明的是，V型缺口的作用就是标记和定位，只要能够起到标记和定位作用即可，1.25mm的最大深度和90度夹角只是本申请的一种优选实施方案。

优选的，圆形硅片距离硅片上表面0mm，圆形硅片的圆心为圆形硅片的中心点，垂直于V型缺口与所述中心点连线，向右为X正向，垂直于圆形晶元硅片表面向上为Z正向，Y正向遵循右手坐标系。

优选的，圆形硅片的加工区域内，以正方形刻度为基本单位，横向和纵向均匀排布有若干个刻度，各刻度的位置误差为±0.05μm；每个完整的正方形的刻度由n×n个正方形Frame组成，每个完整的正方形Frame内具有m×m个像元。

需要说明的是，其中，n×n是指n行乘以n列的方形矩阵排列，同样的，m×m也是指m行乘以m列的方形矩阵排列。由于硅片是圆形的，而刻度和Frame都是正方形的，因此，在硅片的圆周上必然会存在不完整的刻度和Frame，在此不做具体限定。

优选的，n等于15，m等于2448，像元的大小为600×600nm。

本申请的一种实现方式中，每个完整的正方形Frame中包含2448×2448个像元，即尺寸为1.4688×1.4668mm；每个完整的正方形刻度包含15×15个Frame，即尺寸为22.032mm×22.032mm；圆形硅片上以正方形刻度为基本单位进行重复，总计80个刻度，其中，完整的刻度数量为44个，不完整的刻度数量为36个，光刻过程中刻度之间的位置误差为±0.05μm，整个硅片蚀刻13440个Frame。

优选的，标记金属膜视场和OnPixle视场设置在同一正方形刻度内，其中一个Frame为OnPixle视场，其它Frame为标记金属膜视场，一个Frame为一个标记金属膜视场。

优选的，作为OnPixle视场的Frame中均匀排布有37行37列，共计1369个圆形金属膜标记。

需要说明的是，OnPixel视场是用于测试畸变的，在整个视场内均匀的阵列排布多个圆形金属膜标记，可以测试视场内不同区域的畸变，可以理解，圆形金属膜标记的个数可以增加或减少；例如，在对畸变指标要求不高时，可以适当增加圆形金属膜标记的间距，这样在一个Frame中的圆形金属膜标记的数量就相对减少；反之则圆形金属膜标记的数量相对增加。

优选的，硅片的表面还覆盖有二氧化硅保护膜，将标记金属膜视场和OnPixle视场夹于中间。

优选的，二氧化硅保护膜的厚度为1μm。

本申请的另一面公开了本申请的工艺芯片在高通量基因测序设备研发或高通量基因测序设备定期维护中的应用。

可以理解，本申请的工艺芯片可以用于评价工件台的运动性能、评价光学系统的成像质量、目视粗略评价图像质量，因此，在高通量基因测序设备研发过程中，可以有效的对其关键组件和关键指标进行测试，从而得到符合设计要求的高通量基因测序设备。同样的，本申请的工艺芯片，能够对高通量基因测序设备的关键组件和关键指标进行测试，因此，也可以用于高通量基因测序设备的定期维护。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请用于高通量基因测序设备的工艺芯片，采用金属膜标记按照设计的结构和构造制备标记金属膜视场和OnPixle视场，通过两种视场可以对高通量基因测序设备的关键组件和关键指标进行测试，能够准确有效的评价工件台的运动性能、评价光学系统的成像质量，并实现目视粗略评价图像质量。相比于DNA纳米球工艺芯片，本申请的工艺芯片不存在生化反应误差，测试和评价结果更加准确；并且，本申请的工艺芯片，只要金属膜标记不磨损或脱落，就可以长期保存、多次使用，生命周期长。

附图说明

图1是本申请实施例中硅片的结构示意图，其中，A图为硅片的A部位的放大示意图；

图2是本申请实施例中硅片及其刻度的结构示意图；

图3是本申请实施例中硅片上每个刻度的结构示意图；

图4是本申请实施例中硅片上每个Frame的结构示意图；

图5是本申请实施例中硅片上一个Frame中的标记金属膜视场的结构示意图，其中，C图为标记金属膜视场的C部位的放大示意图；

图6是本申请实施例中硅片上一个Frame中的OnPixle视场的结构示意图，其中，C图为OnPixle视场的C部位的放大示意图；

图7是本申请实施例中设置有标记金属膜视场和OnPixle视场的刻度的结构示意图。

具体实施方式

本申请用于高通量基因测序设备的工艺芯片，采用金属膜标记的工艺芯片替换现有的DNA纳米球工艺芯片，并通过标记金属膜视场和OnPixle视场的特殊结构设计，实现对高通量基因测序设备的关键组件和关键指标的准确测试。本申请的工艺芯片，可长期保存使用，实现了高通量测序设备的光学系统成像质量评价、畸变评价，同时还可以实现对工件台的运行性能测试。

需要说明的是，工件台的精度测试需要高精度的测试设备，例如，双频激光干涉仪等，将标准镜和参考镜分辨放置在固定基座及工件台上，工件台运行时，参考镜随着工件台运动，干涉仪测试得到标准镜和参考镜之间的位移差即为工件台的运动量；如果使用本申请的工艺芯片，可以通过成像的方式进行，将工艺芯片放置在工件台上，解算工艺芯片上标记点的位置偏差，即可获得工件台的运行精度，不需要搭建专用的测试平台。

并且，本申请的工艺芯片，相对于现有的生物芯片，一方面，在对生物芯片装载DNA纳米球时，DNA纳米球的大小和间距不是固定数值，DNA纳米球的大小和间距受具体的生化反应影响很大，而本申请的工艺芯片中圆形金属膜标记的大小和间距都是精确固定的；另一方面，DNA纳米球装载后存活时间仅约7天左右，而本申请的金属膜标记，只要金属膜不脱落或磨损，原则上可以永久保存使用。

下面通过具体实施例和附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例用于高通量基因测序设备的工艺芯片，包括硅片和设置在硅片上的标记金属膜视场和OnPixle视场；标记金属膜视场包括三组图形，如图5所示，第一组：以标记金属膜视场的中心点为中心，在其视场的圆周上均匀的设置至少两组标记金属膜，每组标记金属膜沿着中心线各设置至少2个圆形金属膜标记；本例具体的，以标记金属膜视场的中心点为中心，在上下左右四个方向沿着轴线各设置4个圆形金属膜标记，总计16个圆形金属膜标记。第二组：将标记金属膜视场按照上中下、左中右平均分为九个区域，在每个区域内相应的位置处设置一个刃边图形组，每个刃边图形组由两个相同的刃边图形构成，两个刃边图形呈侧卧的“八”字形排布，共计18个刃边图形，刃边图形由金属膜标记覆盖而成；第三组：由8组横向一线排开的金属膜标记组成，每组金属膜标记由上下两个圆形金属膜标记组成，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增；其中，如果是横向一线排开，则每组金属膜标记由上下两个圆形金属膜标记组成，各组的上面的圆形金属膜标记连成一条线，下面的圆形金属膜标记连成一条线，两条线相向倾斜呈轴对称排布；如果是纵向一线排开，则每组金属膜标记由左右两个圆形金属膜标记组成，排布方式类似于横向一线排开的情况；OnPixle视场内横向和纵向等量的均匀间距的排布有若干个圆形金属膜标记，如图6所示。

本例的一种实现方式中，标记金属膜视场如图5所示，第一组图形中，圆形金属膜标记的直径为3μm，厚度小于60nm，圆度优于0.3μm，并且，同一方向的4个圆形金属膜标记之间的间隔为50μm，各圆形金属膜标记之间的间隙精度优于0.1μm，第一组图形的16个圆形金属膜标记在一个观测视场内。第二组图形中，形成刃边图形的金属膜标记厚度小于60nm，刃边图形的刃边角度为85度，刃边图形的下底为50μm，上底为45μm，高为100μm。第三组图形中，圆形金属膜标记的直径为3μm，厚度小于60nm，圆度优于0.3μm，各圆形金属膜标记之间的间隙精度优于0.1μm；两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增，其递增的幅度为0.4μm；具体的，8组金属膜标记中，两个圆形金属膜标记的间距依序为3.32μm、3.36μm、3.40μm、3.44μm、3.48μm、3.52μm、3.56μm、3.60μm。OnPixle视场中，圆形金属膜标记的直径为3μm，厚度小于60nm，圆度优于0.3μm，各圆形金属膜标记之间的间隙精度优于0.1μm。

本例的一种实现方式中，如图1所示，硅片1为圆形；并且，圆形硅片的直径为200mm，圆形硅片的圆周边缘具有圆环形的非加工区域11，并在非加工区域开设有用于定位的V型缺口12。其中，圆环形的非加工区域11的宽度为3mm，因此，圆形硅片内直径194mm的区域为加工区域13；V型缺口12，如图1的A放大图所示，其深度为1.25mm，夹角为90度，V型缺口12的两条直角边相当于直径3mm圆的两个切边。如图1所示，本例的圆形硅片距离硅片上表面0mm，圆形硅片的圆心为圆形硅片的中心点，垂直于V型缺口12与所述中心点连线，向右为X正向，垂直于圆形晶元硅片表面向上为Z正向，Y正向遵循右手坐标系，Z正向未有示出。

本例的一种实现方式中，如图2至图4所示，圆形硅片的加工区域内，以正方形刻度为基本单位，横向和纵向均匀排布有若干个刻度，各刻度的位置误差为±0.05μm；每个完整的正方形的刻度由15×15个正方形Frame组成，每个完整的正方形Frame内具有2448×2448个像元，每个像元的大小为600×600nm。因此，每个完整的正方形Frame的尺寸为1.4688×1.4668mm，每个完整的正方形刻度的尺寸为22.032mm×22.032mm。圆形硅片上以正方形刻度为基本单位进行重复，总计80个刻度，其中，完整的刻度数量为44个，不完整的刻度数量为36个，光刻过程中刻度之间的位置误差为±0.05μm，整个硅片蚀刻13440个Frame。

本例的一种实现方式中，如图7所示，标记金属膜视场和OnPixle视场设置在同一正方形刻度内，其中一个Frame为OnPixle视场，即图7所示刻度中第五行、第八列的Frame为On-Pixel视场，图7中黑色Frame部分；其余Frame为标记金属膜视场，一个Frame为一个标记金属膜视场。也就是说，作为标记金属膜视场的Frame中，三组图形都在一个Frame中；即第一组图形以Frame的中心点为中心，在上下左右四个方向沿着轴线各设置4个圆形金属膜标记，第二组图形将Frame按照上中下、左中右平均分为九个单元，在每个单元内相应的位置处设置一个刃边图形组；至于第三组图形可以在Frame内任意地方，只要不影响第一组和第二组图形的观测即可。本例中，如图6所示，作为OnPixle视场的Frame，圆形金属膜标记按照37行37列的阵列排布，共计1369个，均匀分散在一个Frame内。

本例的改进方案中，在完成所有刻度，以及标记金属膜视场和OnPixle视场的金属膜标记光刻后，在硅片表面涂覆一层二氧化硅保护膜，保护膜的厚度为1微米，将标记金属膜视场和OnPixle视场夹于中间。二氧化硅保护膜对标记金属膜视场、OnPixle视场以及硅片本身起到保护作用，能够有效的延长工艺芯片的生命周期。

本例的一种实现方式中，所有金属膜或者圆形金属膜标记都采用铝膜。

本例的工艺芯片使用时，使用机械臂将工艺芯片放置在工件台的吸附盘上，通过初始对准程序，校准芯片的初始位置和初始角度后，可以在成像器件上得到工艺芯片上的标记金属膜视场和OnPixle视场；通过标记金属膜视场评价工件台运动性能、光学系统成像质量，通过OnPixel视场评价光学系统的畸变。

具体的，首先，光学系统对准某一视场采集工艺芯片的标记金属膜视场的第一组图形的图像，建立工艺芯片上的圆形金属膜中心相对于成像器件视场中心的相对位置关系；然后，工件台进行连续扫描，并采集每个视场位置处的图像；再后，对上一步获取的图像进行处理，得到在其它视场时，工艺芯片上金属膜相对于理论位置的偏差量，即可获得工件台的运动精度。然后，通过标记金属膜视场的第二组图形，获得X向和Y向上的边缘扩散函数(缩写ESF)，并整合成点扩散函数(缩写PSF)，评价光学系统的成像质量；通过视场内九个区域的刃边图形，实现视场内不同区域成像质量的评价。至于金属膜视场的第三组图形，由于目视分辨间隔与成像质量是相关的，所以，设置递增间距的金属膜视场，根据在某一成像质量下可以分辨的某一个间隔，即可近视评判当前成像质量。通过OnPixel视场评价光学系统的畸变，主要原理是对采集的OnPixel视场的图片进行图像处理，获取视场内所有金属膜的实际位置，将得到的数据与各金属膜的理论位置进行比对，即可得到畸变的大小。

本例的工艺芯片，通过精准的金属膜标记，实现对高通量基因测序设备的关键组件和关键指标准确测试，以此实现工件台的运行性能测试，以及光学系统成像质量评价、畸变评价。相比于DNA纳米球工艺芯片，本例的工艺芯片，一方面，没有生化反应，避免了由此造成的误差，测量更加准确，更能真实获取光学系统自身的性能参数；另一方面，金属膜标记的工艺芯片生命周期长，使用成本更低。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (13)

1.一种用于高通量基因测序设备的工艺芯片，其特征在于：包括硅片和设置在所述硅片上的标记金属膜视场和OnPixle视场；

所述标记金属膜视场和OnPixle视场设置在同一正方形刻度内，其中一个Frame为OnPixle视场，其它Frame为标记金属膜视场，一个Frame为一个标记金属膜视场；

所述标记金属膜视场包括以下三组图形中的至少一组：

第一组：以标记金属膜视场的中心点为中心，在其视场的圆周上均匀的设置至少两组标记金属膜，每组标记金属膜沿着中心线各设置至少2个圆形金属膜标记；

第二组：将标记金属膜视场按照上中下、左中右平均分为九个区域，在每个区域内相应的位置处设置一个刃边图形组，每个刃边图形组由两个相同的刃边图形构成，两个刃边图形呈侧卧的“八”字形排布，共计18个刃边图形，刃边图形由金属膜标记覆盖而成；

第三组：由N组横向或纵向一线排开的金属膜标记组成，每组金属膜标记由上下或左右两个圆形金属膜标记组成，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增；

所述OnPixle视场内横向和纵向等量的均匀间距的排布有若干个圆形金属膜标记。

2.根据权利要求1所述的工艺芯片，其特征在于：所述第一组、第三组和OnPixle视场中，圆形金属膜标记的直径不小于3μm，厚度小于60nm，圆度小于0.3μm。

3.根据权利要求1所述的工艺芯片，其特征在于：所述第一组中，每组标记金属膜沿中心线设置的至少2个圆形金属膜标记之间的间隔不小于10μm；所述第三组中，两个圆形金属膜标记的间距沿着排列方向各组逐步递增，其递增的幅度为0.4μm；所述第二组中，形成刃边图形的金属膜标记厚度小于60nm，刃边图形的刃边与X轴或Y轴的夹角小于10度；标记金属膜视场和OnPixle视场中，各圆形金属膜标记之间的间隙精度小于0.1μm。

4.根据权利要求3所述的工艺芯片，其特征在于：所述第三组的8组金属膜标记中，两个圆形金属膜标记的间距依序为3.32μm、3.36μm、3.40μm、3.44μm、3.48μm、3.52μm、3.56μm、3.60μm。

5.根据权利要求1所述的工艺芯片，其特征在于：所述硅片为圆形。

6.根据权利要求5所述的工艺芯片，其特征在于：圆形硅片的直径为200mm，圆形硅片的圆周边缘具有圆环形的非加工区域，并在非加工区域开设有用于定位的V型缺口。

7.根据权利要求6所述的工艺芯片，其特征在于：所述圆形硅片距离硅片上表面0mm，圆形硅片的圆心为圆形硅片的中心点，垂直于V型缺口与所述中心点连线，向右为X正向，垂直于圆形晶元硅片表面向上为Z正向，Y正向遵循右手坐标系。

8.根据权利要求7所述的工艺芯片，其特征在于：所述圆形硅片的加工区域内，以正方形刻度为基本单位，横向和纵向均匀排布有若干个刻度，各刻度的位置误差为±0.05μm；每个完整的正方形的刻度由n×n个正方形Frame组成，每个完整的正方形Frame内具有m×m个像元。

9.根据权利要求8所述的工艺芯片，其特征在于：所述n等于15，所述m等于2448，所述像元的大小为600×600nm。

10.根据权利要求8所述的工艺芯片，其特征在于：作为OnPixle视场的Frame中均匀排布有37行37列，共计1369个圆形金属膜标记。

11.根据权利要求1-10任一项所述的工艺芯片，其特征在于：所述硅片的表面还覆盖有二氧化硅保护膜，将所述标记金属膜视场和OnPixle视场夹于中间。

12.根据权利要求11所述的工艺芯片，其特征在于：所述二氧化硅保护膜的厚度为1μm。

13.根据权利要求1-12任一项所述的工艺芯片在高通量基因测序设备研发或高通量基因测序设备定期维护中的应用。

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