用于检测生物物质的芯片、生物物质检测装置以及生物物质检测系统制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供用于以高检测精度检测来源于活体的物质的芯片。本技术提供了一种用于检测来源于活体的物质的芯片，所述芯片包括多个像素，各所述像素至少设置有：用于保持来源于活体的物质的保持表面；和设置在所述保持表面的下方且设置在半导体基板上的光电转换单元，其中，在所述像素之间设置有混色抑制单元。还提供了使用用于检测来源于活体的物质的所述芯片的用于检测来源于活体的物质的装置和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测生物物质的芯片、生物物质检测装置以及生物物质检测系统
本技术涉及用于检测生物物质的芯片、生物物质检测装置以及生物物质检测系统。
技术介绍
近年来，在诸如医学领域、药物发现领域、临床检查领域、食品领域、农业领域和工程领域等各个领域中推动了关于基因分析、蛋白质分析、细胞分析等的技术研究。特别地，最近，以实验室芯片为代表的芯片检测技术已经研发并且投入实际使用，在所述实验室芯片中，在设置于芯片中的微型通道或孔(well)中进行诸如核酸、蛋白质、细胞和微生物等生物物质的检测和分析等的各种反应。这些技术作为用于容易地测量生物物质等的方法而受到关注。例如，专利文献1公开了一种光学检测装置，该光学检测装置至少包括：形成有多个孔的第一基板；第二基板，其设置有加热装置并与孔接触；第三基板，其设置有与各孔的位置相对应地设置的多个光照射装置；和第四基板，其设置有与各孔的位置相对应地设置的多个光检测装置。在该光学检测装置中，能够测量在各孔中进行的各种反应。此外，例如，专利文献2公开了一种化学传感器，该化学传感器包括：其中形成有光学检测单元的基板；和等离子体吸收层，其层叠在所述基板上并具有产生等离子体吸收性的金属纳米结构。在该化学传感器中，能够检测由固定在传感器上的探针材料和目标材料的结合而引起的发光。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开2010-284152号公报专利文献2：WO2013/080473
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题当在芯片上的多个区域(例如，多个孔)中使用对应于多个区域的多个光检测单元检测从生物物质发出的光时，存在光从相邻区域泄漏到各个光检测单元的问题。例如，当在各个区域中进行不同的反应并且检测到由各反应引起的发光时，错误地检测来自其他区域的发光可能会导致错误的判定。因此，本技术的主要目的是提供一种用于以高检测精度检测生物物质的芯片。技术问题的解决方案即，在本专利技术中，首先提供了一种用于检测生物物质的芯片，其包括：多个像素，其中，各所述像素至少包括用于保持所述生物物质的保持表面和设置在所述保持表面的下方且在半导体基板上的光电转换单元，并且在所述像素之间设置有混色抑制单元。在根据本技术的用于检测生物物质的芯片中，所述像素和所述混色抑制单元可以具有不同的导电类型。在这种情况下，所述像素可以具有N型区域并且所述混色抑制单元可以具有P型区域。相反，所述像素可以具有P型区域并且所述混色抑制单元可以具有N型区域。在根据本技术的用于检测生物物质的芯片中，所述多个像素中的各者可以具有光电转换区域，并且可以在各个光电转换区域之间设置沟槽。在这种情况下，所述沟槽的内部可以包括选自氧化膜和金属中的一种或多种。在根据本技术的用于检测生物物质的芯片中，可以在所述光电转换单元的上方且在所述保持表面上设置凹部。在根据本技术的用于检测生物物质的芯片中，所述保持表面可以设置在形成于所述半导体基板上的膜上。在这种情况下，所述膜可以具有第一折射率并且所述半导体基板可以具有与所述第一折射率不同的第二折射率。此外，所述膜可以包括选自无机膜和有机膜中的一种或多种膜。根据本技术的用于检测生物物质的芯片还可以包括遮光膜，所述遮光膜设置在各个相邻的所述像素之间的上方。在俯视图中，所述遮光膜之间的空间可以形成为具有选自圆形、椭圆形和具有圆角的多边形中的一种或多种形状。在根据本技术的用于检测生物物质的芯片中，所述保持表面可以设置在形成于所述半导体基板上的芯片上透镜(OCL)上。在这种情况下，所述保持表面还可以设置在形成于所述芯片上透镜(OCL)上的平坦化膜上。能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片检测的生物物质的示例包括选自核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、脂质体、线粒体、细胞器以及它们的复合物中的一种或多种生物物质。此外，本技术提供了一种生物物质检测装置，其包括：包括多个像素的用于检测生物物质的芯片；和分析单元，其对由所述用于检测生物物质的芯片获取的电气信息进行分析，其中，所述像素各者至少包括用于保持所述生物物质的保持表面和设置在所述保持表面的下方且在半导体基板上的光电转换单元，并且在所述像素之间设置有混色抑制单元。此外，在本技术中，提供了一种生物物质检测系统，其包括：包括多个像素的用于检测生物物质的芯片；和分析装置，其对由所述用于检测生物物质的芯片获取的电气信息进行分析，其中所述像素各者至少包括用于保持所述生物物质的保持表面和设置在所述保持表面的下方且在半导体基板上的光电转换单元，并且在所述像素之间设置有混色抑制单元。在本技术中，“生物物质”旨在广泛地包括核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、脂质体、线粒体、细胞器以及它们的复合物。细胞包括动物细胞(例如造血细胞)和植物细胞。微生物包括诸如大肠杆菌等细菌、诸如烟草花叶病毒等病毒以及诸如酵母等真菌。附图说明[图1]图1是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S的相互作用的示意性概念图。[图2]图2是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S的相互作用的示意性概念图。[图3]图3是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S的相互作用的示意性概念图。[图4]图4是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。[图5]图5是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。[图6]图6是示意性地示出了能够由根据本技术的用于检测生物物质的芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。[图7]图7是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第一实施方案的示意性横截面图。[图8]图8的A部分是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第二实施方案的示意性横截面图，并且图8的B部分是示意性地示出第二实施方案的变形例的示意性横截面图。[图9]图9是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第三实施方案的示意性横截面图。[图10]图10是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第四实施方案的示意性横截面图。[图11]图11是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第五实施方案的示意性横截面图。[图12]图12是示意性地示出了根据本技术的用于检测生物物质的芯片1的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测生物物质的芯片，其包括：/n多个像素，其中，/n各所述像素至少包括光电转换单元和用于保持所述生物物质的保持表面，所述光电转换单元设置在所述保持表面的下方且在半导体基板上，并且/n在所述像素之间设置有混色抑制单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181126 JP 2018-2206881.一种用于检测生物物质的芯片，其包括：
多个像素，其中，
各所述像素至少包括光电转换单元和用于保持所述生物物质的保持表面，所述光电转换单元设置在所述保持表面的下方且在半导体基板上，并且
在所述像素之间设置有混色抑制单元。


2.根据权利要求1所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述像素和所述混色抑制单元具有不同的导电类型。


3.根据权利要求2所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述像素为N型区域并且所述混色抑制单元为P型区域。


4.根据权利要求2所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述像素为P型区域并且所述混色抑制单元为N型区域。


5.根据权利要求1所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述多个像素中的各者具有光电转换区域，并且在各所述光电转换区域之间设置有沟槽。


6.根据权利要求5所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述沟槽的内部包含选自氧化膜和金属中的一种或多种。


7.根据权利要求1所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
在所述光电转换单元的上方且在所述保持表面上设置有凹部。


8.根据权利要求1所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述保持表面设置在形成于所述半导体基板上的膜上。


9.根据权利要求8所述的用于检测生物物质的芯片，其中
所述膜具有第一折射率并且所述半导体基板具有与所述第一折射率不同的第二折射率。


10.根据权利要求8所述的用于检测生物物质的芯片，其中，
所述膜包括选自无...

【专利技术属性】
技术研发人员：桝田佳明，中食慎太郎，大久保幸香，山崎知洋，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP