CN110964793B - 测序芯片的制备方法及测序芯片、测序仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种测序芯片的制备方法，包括以下步骤：去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。本发明的方法通过重新生成氧化层代替自然氧化层，有效增强荧光信号强度。同时结合反射层及金属栅格的设置，使得芯片测试时荧光信号强度显著变强，同时隔离了相邻像素间的信号串扰，应用该芯片的测序仪的测试正确率高，适于快速、高效地进行测序。
Description
技术领域
本发明涉及核酸分子测序技术领域，特别是指一种测序芯片的制备方法及测序芯片、测序仪。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
生物主要遗传物质(如脱氧核糖核酸，简称DNA，由A,T,C,G 4种脱氧核苷酸构成)的测序已经在疾病检测、药物开发、精准医疗等邻域中发挥越来越重要的作用。测序技术的发展已经从早期Sanger手工测序法、第一代荧光标记Sanger法、第二代阵列测序技术逐步向第三代直接测序技术进化。相对于第一代测序技术，第二代测序技术测序成本低、速度快、通量高，已成为现行主流测序方法。经过PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)扩增后，DNA分子(如DNA纳米微球，DNB)被放置在以硅片或者玻璃的基底形成的芯片阵列中，然后将测序需要的溶液和试剂通过微流道流经芯片表面，待测的ATGC四种碱基之一进行配对和荧光分子修饰，然后通过外部激光进行激发，对应激发出四种不同荧光，激发出的荧光信号经过光路系统，被CCD元件或者CMOS图像传感器探测并成像，后期通过分析成像的图片，即可得到对应的碱基信息。再经过切除荧光基团，进行下一个碱基的荧光基团修饰，每一个测序循环里，重复上述的步骤，最后得到整个DNA的碱基序列信息，完成测序。
由上可见，测序芯片是其中的关键，是DNA分子的载体，其性能直接影响测序的正确性，而各公司对其测序芯片的技术公开极少，其制备工艺、结构及性能可优化方向鲜少报道。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种测序芯片的制备方法，其通过对氧化层的改进，并结合反射层的设置有效提高荧光的利用率。本发明另一目的在于提供一种测序芯片。本发明的又一目的在于提供一种测序仪。
本发明提供的技术方案为：一种测序芯片的制备方法，所述测序芯片用于加载核酸分子进行测序，包括以下步骤：
去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；
在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；
通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。
进一步地，所述氧化层与所述裸芯片表面之间设有若干金属层，所述金属层对从所述氨基层和氧化层透射来的荧光进行反射，使其被充分利用。
进一步地，所述金属层的上表面或下表面设有若干第一介质层，所述第一介质层包括氮化物或金属氧化物。
进一步地，所述金属层为与所述氨基层一一对应的金属点。
进一步地，所述HDMS层与所述氧化层之间设有金属栅格层，所述金属栅格层通过RIE刻蚀在先沉积的金属覆盖层而实现。
进一步地，所述金属栅格层的高度不高于所述核酸分子的高度的两倍，每一所述金属栅格包围于一所述核酸分子在所述测序芯片上的垂直投影的外侧。
进一步地，所述金属栅格层与所述HDMS层之间或所述金属栅格层与所述氧化层之间填充有若干第二介质层，所述HDMS层沉积之前，采用CMP将所述第二介质层平整，所述第二介质层为氧化物。
进一步地，所述自然氧化层的去除通过氢氟酸或等离子气体的刻蚀实现，所述氧化层采用高密度等离子体或热氧对所述裸芯片表面进行氧化形成。
本发明还提供一种测序芯片，用于检测核酸分子的碱基序列，应用所述的测序芯片的制备方法制得。
所述的测序芯片的制备方法包括以下步骤：
去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；
在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；
通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。
进一步地，所述氧化层与所述裸芯片表面之间设有若干金属层，所述金属层对从所述氨基层和氧化层透射来的荧光进行反射，使其被充分利用。
进一步地，所述金属层的上表面或下表面设有若干第一介质层，所述第一介质层包括氮化物或金属氧化物。
进一步地，所述金属层为与所述氨基层一一对应的金属点。
进一步地，所述HDMS层与所述氧化层之间设有金属栅格层，所述金属栅格层通过RIE刻蚀在先沉积的金属覆盖层而实现。
进一步地，所述金属栅格层的高度不高于所述核酸分子的高度的两倍，每一所述金属栅格包围于一所述核酸分子在所述测序芯片上的垂直投影的外侧。
进一步地，所述金属栅格层与所述HDMS层之间或所述金属栅格层与所述氧化层之间填充有若干第二介质层，所述HDMS层沉积之前，采用CMP将所述第二介质层平整，所述第二介质层为氧化物。
进一步地，所述自然氧化层的去除通过氢氟酸或等离子气体的刻蚀实现，所述氧化层采用高密度等离子体或热氧对所述裸芯片表面进行氧化形成。
本发明还提供一种测序仪，包括激光器、荧光检测器和应用所述的测序芯片的制备方法制得的测序芯片，所述测序芯片的氨基层固定核酸分子，通过对核酸分子上的碱基逐一进行配对和荧光分子修饰，所述激光器发出激光来照射携带核酸分子的所述测序芯片以激发荧光信号，从而由所述荧光检测器收集荧光信号，得到整个核酸分子的碱基序列信息。
所述的测序芯片的制备方法包括以下步骤：
去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；
在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；
通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。
进一步地，所述氧化层与所述裸芯片表面之间设有若干金属层，所述金属层对从所述氨基层和氧化层透射来的荧光进行反射，使其被充分利用。
进一步地，所述金属层的上表面或下表面设有若干第一介质层，所述第一介质层包括氮化物或金属氧化物。
进一步地，所述金属层为与所述氨基层一一对应的金属点。
进一步地，所述HDMS层与所述氧化层之间设有金属栅格层，所述金属栅格层通过RIE刻蚀在先沉积的金属覆盖层而实现。
进一步地，所述金属栅格层的高度不高于所述核酸分子的高度的两倍，每一所述金属栅格包围于一所述核酸分子在所述测序芯片上的垂直投影的外侧。
进一步地，所述金属栅格层与所述HDMS层之间或所述金属栅格层与所述氧化层之间填充有若干第二介质层，所述HDMS层沉积之前，采用CMP将所述第二介质层平整，所述第二介质层为氧化物。
进一步地，所述自然氧化层的去除通过氢氟酸或等离子气体的刻蚀实现，所述氧化层采用高密度等离子体或热氧对所述裸芯片表面进行氧化形成。
与现有技术相比，本发明提供的一种测序芯片的制备方法，包括以下步骤：去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。本发明的方法通过重新生成氧化层代替自然氧化层，有效增强荧光信号强度。同时结合反射层及金属栅格的设置，使得芯片测试时荧光信号强度显著变强，同时隔离了相邻像素间的信号串扰，应用该芯片的测序仪的测试正确率高，适于快速、高效地进行测序。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1A为本发明一对比实施例中测序芯片的制备工艺流程图。
图1B为图1A所示的测序芯片的阵列图。
图1C为图1B所示的测序芯片阵列单元激发荧光的示意图。
图1D为图1C所示的测序芯片测得的荧光光谱图。
图2为本发明一实施方式中测序芯片的制备流程图。
图3为图2所示的氧化层的厚度与荧光信号强度的对应关系图。
图4为图2所示的氧化层底层增设金属层后测序芯片阵列单元激发荧光的示意图。
图5为图4所示的氧化层的厚度与荧光信号强度的对应关系图。
图6为图2所示的测序芯片不同氧化层厚度下的荧光信号强度。
图7为本发明另一实施方式中测序芯片的制备流程图。
图8为本发明又一实施方式中测序芯片的制备流程图。
图9为图7或图8所示的金属栅格层的正视结构图。
图10为图7所示的金属栅格层阵列单元的剖视图。
图11为图8所示的金属栅格层阵列单元的剖视图。
附图标记说明:
无。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明实施例。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明实施例保护的范围。
本文中“HDMS”为一种增粘剂，化学名为六甲基二硅氮烷，英文名称为Hexamethyldisilazane。
本文中“HDP”为高密度等离子体，英文全称High density plasma。
本文中“RIE”为化学反应性等离子体刻蚀，英文全称Reactive-ion etching。
本文中“CMP”为化学机械平坦化，英文全称Chemical MechanicalPlanarization。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明实施例。
本公司现内部使用的测序芯片(比如用于DNA测序)含有可吸附DNA分子的阵列，其结构为：由硅作为基底，硅基底上有一层氧化层(本文中指自然氧化层)，该氧化层上淀积一层HDMS，作为增粘剂，通过光刻和氧等离子体刻蚀的方法在上面刻蚀出周期性的阵列点，阵列点之间的间隔为500nm～2μm之间，阵列点的中心位置的HDMS被刻蚀掉，代之以一种氨基化结构层，用来吸附DNA分子，而HDMS部分则不粘DNA分子，于是形成DNA分子阵列。上述测序芯片中氧化层一般为硅片自然生成的106A的氧化层(厚度常见为10.6nm)，检测过程其对荧光具有吸收和反射作用，检测时采集到的荧光信号强度并不好；当该氧化层厚度为其他数值时，反射的荧光信号强度也有限；同时部分荧光能够透过该氧化层进入硅衬底而被吸收损耗掉，不能被有效利用。
如此，本发明所称的现有测序芯片的成型流程(如图1A所示)为：1)准备硅基板；2)硅基板上生长自然氧化层；3)自然氧化层上沉积HDMS，作为增粘剂；4)光刻和氧等离子刻蚀形成阵列点(如图1B所示，常见的为矩阵阵列，中心待氨基化处理)；5)阵列点的中心位置的HDMS被刻蚀掉，代之以氨基化结构层并去除光刻胶形成测序芯片，其中氨基化结构层用于粘附DNA分子。从图1C示出的测序芯片激发荧光的示意图可以看出，激光(例如采用AlexaFluor 532nm激光)照射带有荧光基团修饰的分子激发出荧光，该荧光朝测序芯片上方的CCD或CIS图像传感器所在的方向通过滤光片过滤后，被CCD或CIS图像传感器采集(如图1D所示可透过的荧光能够被感应出)、分析以获知对应的碱基信息；该荧光朝自然氧化层方向入射的，一部分被自然氧化层吸收和反射，另一部分透过自然氧化层入射硅衬底而被吸收，这些部分被吸收的荧光即损耗掉而不能有效利用，其中自然氧化层吸收的荧光与其厚度、光学特性(折射率、反射率、透射率)密切相关，基于此，为增强荧光信号，提高测序正确率，可以从测序芯片的氧化层的厚度和光性能角度进行改进。
本发明提供的一种测序芯片的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；
在具体实施方式中，所述自然氧化层的去除通过氢氟酸或等离子气体的刻蚀实现；
步骤2：在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；
在具体实施方式中，所述氧化层采用高密度等离子体或热氧对所述裸芯片表面进行氧化形成，所得新的氧化层为致密氧化层，该氧化层表面光滑，对荧光的吸收较小，反射性能较强；
在一具体实施方式中，所述氧化层与所述裸芯片表面之间设有若干金属层，所述金属层对从所述氨基层和氧化层透射来的荧光进行反射，使其重新被荧光检测器接收，荧光检测器例如包括CCD或CIS图像传感器等光学元件。在另一具体实施方式中，所述金属层的上表面或下表面设有若干第一介质层，所述第一介质层包括氮化物或金属氧化物，如氮化钛、氮化钽、氮化锆、五氧化二钽，二氧化锆，二氧化铪等。在又一具体实施方式中，所述金属层为与所述氨基层一一对应的金属点。
在一具体实施方式中，所述HDMS层与所述氧化层之间设有金属栅格层，所述金属栅格层通过RIE刻蚀在先沉积的金属覆盖层而实现，金属可以为钨、铝等。其中，所述金属栅格层的高度不高于所述所述核酸分子的高度的两倍，每一所述金属栅格包围于一所述核酸分子在所述测序芯片上的垂直投影的外侧，也即是说所述金属栅格层不得影响吸附DNA分子。在另一具体实施方式中，所述金属栅格层与所述HDMS层之间或所述金属栅格层与所述氧化层之间填充有若干第二介质层，所述HDMS层沉积之前，采用CMP使所述第二介质层平整，其中所述第二介质层为氧化物，如与致密氧化层的材料一致的氧化物质，以起缓冲作用和增强金属栅格层的粘附效果。
步骤3：通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层(氨基化结构层)于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片。
图2示出了一实施方式中测序芯片的制备流程，在生长了自然氧化层的硅片开始制造之前，用氢氟酸或者等离子气体先刻蚀去除自然氧化层，然后用试剂进行硅表面的清洗，再在清洗后的表面上用HDP或者热氧的方法重新生长一层一定厚度的氧化层，而后淀积一层HDMS层，通过光刻胶(PR)的图形刻蚀，得到需要的阵列点的图案，将未被PR覆盖的HDMS用氧等离子体气体刻蚀去掉，再在上面沉积一层氨基层，而后将PR去除，得到最后的氨基化测序芯片图形。氨基化结构层用来吸附DNA分子(如DNA微球)，HDMS则不吸附。
为进一步强化荧光信号，分析了氧化层的不同厚度与激发的荧光信号强度的关系，如图3所示。本实施方式中，以波长为554nm及685nm的荧光信号为例，图示单一荧光信号强度随着氧化层厚度在0-300nm范围内经历两阶段的先增后减，其峰值均出现在第一阶段，第二阶段的峰值次于第一阶段，其中554nm荧光信号强度在氧化层厚度为60nm时最大，685nm荧光信号强度在氧化层厚度为80nm时最大；对于554nm荧光信号，相对于10nm厚氧化层，80nm厚氧化层采集到的信号强度提升幅度为约28％；对于685nm荧光信号，相对于10nm厚氧化层，80nm厚氧化层采集到的信号强度提升幅度为约63％，因此相对于10nm厚氧化层，60nm-80nm厚氧化层能够对荧光信号有较大的提升。
适当地增加氧化层的厚度可以提升荧光信号强度，但提升幅度有限，如此本发明在前述改进之上进一步作出改进，目的在于将从氧化层透射出且被硅衬底吸收的部分荧光进行有效利用。如图4所示，本实施方式中，在氧化层与裸芯片表面(如硅衬底)之间增加一层金属层，具体地，如厚度为10nm-20nm的铝层，如此原本会被硅衬底吸收的部分荧光将重新反射回去，从而被置于上方光路的光学检测器(如CCD或者CMOS图像传感器等)收集，则荧光信号强度提升，测序过程的正确率提高。结合图5示出的氧化层厚度与荧光信号强度的关系图，可以看出，具有反射功能的金属层协同较薄的氧化层(第一阶段)可显著提升荧光信号强度，而与较厚的氧化层(第二阶段)协同作用提升荧光信号强度的幅度较小。图中显示，在新增金属层之后，685nm荧光信号的最优化氧化层厚度由80nm厚变为40nm厚；而554nm荧光信号的最优化氧化层厚度由60nm厚变为0nm厚，可见增设金属层可以增强荧光信号强度的同时减小最优氧化层厚度值，确保芯片的小型化；比较优化氧化层下设有金属层的芯片相对于未设金属层芯片，685nm荧光信号的提升幅度约为40％，即设有金属层的荧光信号强度相对于80nm氧化层未设置金属层的荧光信号强度的提升幅度；554nm荧光信号的提升幅度约为26％，即设有金属层的荧光信号强度相对于80nm氧化层未设置金属层的荧光信号强度的提升幅度。另外，为了使得金属层能够更好的沉积在硅衬底上，可以加入一些第一介质层，例如Ti/TiN作为缓冲层或者粘合层。可以理解，金属层的厚度、材质、数量不限定为本实施方式，在其他实施方式中，第一介质层也可以设置多层结构，裸芯片也可以是玻璃，不限定为硅衬底。
在一具体实施方式中，DNA分子(如DNA微球)的形状为类似球形，投影在像素单元内区域为类似圆形，因此具有反射功能的金属层可以换成相应的圆形的金属点。目前的芯片上的像素单元为正方形，如果换成其他形状诸如六边形蜂窝形状，底下的金属点可以换成相应的形状,或者保持金属层的结构。该金属点可以充分反射其上面的氨基化区域的荧光即可，其形状、大小可以与氨基层相同，也可以不同。该金属点可以为三角形、方形、矩形、多边形或者任意形状。
下面结合图6中的A、T、C、G图阐述本发明制作的芯片反射荧光信号的强度分布图，以此来说明本发明的实施效果。
图6中的A、T、C、G图分别为ATCG四种碱基的测序结果，纵坐标为荧光信号强度，横坐标为不同厚度的氧化层(本实施方式中为106A、350A、900A，相当于10.6nm、35nm和90nm)和对比例光学仿真结果。试验结果表明，氧化层厚度为90nm时测序芯片的性能最好，信号强度分布更为集中、均衡，幅宽最窄，实际测序质量有10％-20％的提升，且与对比例光学仿真结果相符。
为了降低相邻像素的光学串扰，图7和图8示出了在像素单元/DNA分子之间放置金属栅格的测序芯片的成型过程，该金属栅格用于隔离相邻像素/DNA分子间的信号串扰。
图7示出了增设金属栅格层的测序芯片的成型过程，该方法在本发明中用HDP或者热氧的方法重新生长一层一定厚度的氧化层之后，淀积一层HDMS层之前先行沉积一层金属，并通过RIE刻蚀出金属栅格层，继而沉积HDMS层、光刻胶(PR)图形刻蚀，将未被PR覆盖的HDMS去除代之以氨基层(氨基化结构层)，而后将PR去除，得到最后的氨基化芯片图形(单个金属栅格的剖面如图10所示)。
图8示出了在图7所示的金属栅格层先行填充第二介质层，并采用CMP工艺平整化，继而沉积HDMS层、光刻胶(PR)图形刻蚀，将未被PR覆盖的HDMS去除代之以氨基层(该氨基层依然与氧化层接触，即刻蚀较深)，而后将PR去除，得到最后的氨基化芯片图形(单个金属栅格的剖面如图11所示)。本实施方式中，第二介质层为与氧化层是同种物质，如二氧化硅等，第二介质层也可以设置在氧化层与金属层之间，能够使金属层与下层粘连更为牢固即可。第二介质层也可以设置多层，不限定为本实施方式。
图9为图7和图8中成型的金属栅格层平面图。本实施方式中，金属为钨，金属栅格为矩阵栅格，每一栅格为一像素单元，像素单元的中心为氨基层，用于吸附DNA分子，本实施方式中，氨基层横截面为圆形，每一像素单元的宽度至少覆盖DNA微球的平面投影直径，金属栅格层的高度不高于DNA微球高度的两倍。可以理解，金属栅格层的材料还可以是铝，不限定为本实施方式。
如此，采用上述方法成型的芯片，其上的氧化层致密，表面光滑，代替传统的自然氧化层能够有效增强荧光信号，且氧化层增厚至较小的范围，荧光信号强度即可达到最佳值，测序质量有效提升；结合金属层不仅可重新再利用透过氧化层被硅衬底吸收的荧光，而且使得最佳氧化层的厚度向更薄区域偏移，满足芯片超薄、小型化的应用，可节约原材料，节省成本；结合金属栅格层，能够隔离相邻像素之间的信号串扰。
本发明还提供了一种测序仪，包括激光器、荧光检测器和应用上述的测序芯片的制备方法制得的测序芯片，所述测序芯片的氨基层固定核酸分子，通过对核酸分子上的碱基逐一进行配对和荧光分子修饰，所述激光器发出激光照射携带核酸分子的所述测序芯片以激发荧光信号，从而由所述荧光检测器收集荧光信号，得到整个核酸分子的碱基序列信息。由于对测序芯片的改进，使得荧光信号强度大幅提升，所以该测序仪的测序正确率高，实用性强。
需要说明的是，本发明所称测序，除了适用于对DNA的测序，还适用于对RNA等基因分子/核酸分子的测序。
以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种测序芯片的制备方法，所述测序芯片用于加载核酸分子进行测序，其特征在于：包括以下步骤：
去除芯片待处理表面的自然氧化层得到裸芯片表面，然后对所述裸芯片表面进行清洗；
在所述裸芯片表面上依次形成氧化层和HDMS层；
通过光刻胶的刻蚀在所述HDMS层上形成阵列图案，然后刻蚀去除暴露的所述HDMS层，沉积氨基层于去除所述HDMS层之后而暴露的表层上，待去除所述光刻胶后得到测序芯片；
所述测序芯片的制备方法还包括：
所述HDMS层与所述氧化层之间设有金属栅格层，所述金属栅格层通过RIE刻蚀在先沉积的金属覆盖层而实现；所述金属栅格层的高度不高于所述核酸分子的高度的两倍，每一所述金属栅格包围于一所述核酸分子在所述测序芯片上的垂直投影的外侧。
2.根据权利要求1所述的测序芯片的制备方法，其特征在于：所述氧化层与所述裸芯片表面之间设有若干金属层，所述金属层对从所述氨基层和氧化层透射来的荧光进行反射，使其被充分利用。
3.根据权利要求2所述的测序芯片的制备方法，其特征在于：所述金属层的上表面或下表面设有若干第一介质层，所述第一介质层包括氮化物或金属氧化物。
4.根据权利要求2所述的测序芯片的制备方法，其特征在于：所述金属层为与所述氨基层一一对应的金属点。
5.根据权利要求1所述的测序芯片的制备方法，其特征在于：所述金属栅格层与所述HDMS层之间或所述金属栅格层与所述氧化层之间填充有若干第二介质层，所述HDMS层沉积之前，采用CMP将所述第二介质层平整，所述第二介质层为氧化物。
6.根据权利要求1所述的测序芯片的制备方法，其特征在于：所述自然氧化层的去除通过氢氟酸或等离子气体的刻蚀实现，所述氧化层采用高密度等离子体或热氧对所述裸芯片表面进行氧化形成。
7.一种测序芯片，用于检测核酸分子的碱基序列，其特征在于：应用如权利要求1至6中任一项所述的测序芯片的制备方法制得。
8.一种测序仪，其特征在于：包括激光器、荧光检测器和应用如权利要求1至6中任一项所述的测序芯片的制备方法制得的测序芯片，所述测序芯片的氨基层固定核酸分子，通过对核酸分子上的碱基逐一进行配对和荧光分子修饰，所述激光器发出激光来照射携带核酸分子的所述测序芯片以激发荧光信号，从而由所述荧光检测器收集荧光信号，得到整个核酸分子的碱基序列信息。
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