硅片表面處理方法和步驟.doc

硅片表面的幾種處理方法和步驟一、硅片的預(yù)處理：（1） 硅片切割：根據(jù)所需大小，用玻璃刀進(jìn)行硅片的切割。操作時(shí)需要在潔凈的環(huán)境中，并帶一次性手套，以避免污染硅片。先在桌面平鋪一張干凈的稱量紙，用鑷子小心夾持硅片的邊緣，將其正面朝上（光亮面）放于稱量紙上；再取一張干凈的稱量紙覆蓋于硅片表面，留出硅片上需要切割的部分；將切割專(zhuān)用的直尺放于覆蓋硅片的紙上，用手輕輕壓住直尺；直尺應(yīng)不超過(guò)待切割側(cè)的紙面，以防止直尺污染硅片；切割時(shí)玻璃刀沿直尺稍用力平行滑動(dòng)，使用的力量以能在硅片表面形成一清晰的劃痕，但不至于將硅片劃開(kāi)為度；如對(duì)大塊硅片進(jìn)行橫縱向多次切割，即可在硅片表面形成網(wǎng)格；將硅片包裹于稱量紙內(nèi)，（避免手套和硅片表面直接接觸）用手沿網(wǎng)格線輕輕掰動(dòng)即可形成大小合適的小型硅片；將切割好的硅片用鑷子小心夾持，放于干凈的塑料平皿內(nèi)，正面朝上，并用封口膜將平皿封好，放于干凈處保存待用。注意：整塊硅片取出后嚴(yán)禁放回硅片盒，應(yīng)另行保存。（2） 在通風(fēng)櫥內(nèi)，將切割好的小型硅片置于干凈的羥化燒杯（專(zhuān)用）中，將其正面朝上，用去離子水清洗3次，清洗時(shí)稍用力，使硅片能夠在燒杯中旋轉(zhuǎn)起來(lái)，以減少硅片之間的摩擦碰撞；將水倒凈，立即用移液管（過(guò)氧化氫專(zhuān)用）往燒杯中加入5ml過(guò)氧化氫（H2O2），然后用移液管（濃硫酸專(zhuān)用）加入15ml濃硫酸（H2SO4），在搖床上緩慢振蕩或靜置30分鐘使之充分反應(yīng)，此反應(yīng)可使表面羥基化。倒掉上步反應(yīng)的液體，用去離子水清洗3次。清洗時(shí)稍用力，使硅片能夠在燒杯中旋轉(zhuǎn)起來(lái)，以減少硅片之間的摩擦碰撞；然后將燒杯口向下傾斜，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)燒杯，使燒杯壁上的濃硫酸能被洗去。清洗結(jié)束后，用大量水保存硅片，并需要使硅片的正面保持朝上。二、硅基片表面的氨基化處理（3） 取出氨化燒杯（專(zhuān)用），先用無(wú)水乙醇清洗2次，然后倒入20ml無(wú)水乙醇，將步驟（2）反應(yīng)后的獲得的羥基化硅片轉(zhuǎn)移到氨化燒杯中，用無(wú)水乙醇清洗3次。清洗時(shí)同步驟（），使硅片處于乙醇環(huán)境中；清洗完成后倒掉乙醇，迅速加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和無(wú)水乙醇的混合液（體積比為1：15），或者先加15ml無(wú)水乙醇，然后用移液管加1ml APTES，搖床上振搖反應(yīng)2 h。該反應(yīng)結(jié)束后可以使硅片表面氨基化。三、硅基片的羧基化處理（4） 倒掉上步反應(yīng)液體，用無(wú)水乙醇清洗3次，清洗過(guò)程同上。清洗完后把硅片轉(zhuǎn)移到羧基化燒杯（專(zhuān)用）中，燒杯中含琥珀酸酐的無(wú)水乙醇飽和溶液，搖床振搖反應(yīng)3 h以上或者過(guò)夜，該反應(yīng)結(jié)束后可使硅片表面羧基化。將反應(yīng)結(jié)束后的硅片用無(wú)水乙醇清洗后，保存于大量無(wú)水乙醇中待用。注意：要保持各專(zhuān)用燒杯的清潔，處理過(guò)程中的硫酸要收集到廢液瓶中，并做好標(biāo)記。經(jīng)過(guò)上述步驟處理后的硅片表面已修飾有羧基官能團(tuán)，再經(jīng)過(guò)NHS/EDC（簡(jiǎn)稱NE）活化后可與蛋白配基分子的氨基形成共價(jià)連接。四、硅基片的甲基化處理上接步驟（2），接下來(lái)取出甲基化燒杯（專(zhuān)用），用三氯乙烯清洗，以形成三氯乙烯環(huán)境，將羥基化后的硅片用鑷子小心夾持，放入疏水燒杯中，正面朝上；用三氯乙烯清洗3次，清洗過(guò)程同上。倒掉液體，將20ml三氯乙烯和3ml二氯二甲基硅烷在專(zhuān)用的燒杯中混合均勻，再倒入盛有硅片的疏水燒杯中，反應(yīng)5分鐘；用無(wú)水乙醇清洗，再用三氯乙烯清洗；如此循環(huán)反復(fù)3次，將硅片用鑷子小心夾持取出，放在盛有大量無(wú)水乙醇溶液的容器中，用封口膜封存。注意：揮發(fā)性試劑的操作都必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。粘有硅烷的移液管和燒杯應(yīng)立即用無(wú)水乙醇清洗。五、硅基片的醛基化處理上接步驟（3），倒掉反應(yīng)液體，用無(wú)水乙醇清洗3次，以除去氨基硅烷；再用去離子水清洗3次，以除去無(wú)水乙醇，以避免其與醛基反應(yīng)；然后用PBS溶液清洗2次，以形成PBS環(huán)境，倒掉PBS溶液，將硅片亮面朝上，加入戊二醛和PBS的混合溶液（15 ml PBS，1.5 ml50戊二醛，體積