유전자 서열 분석, 질병 진단, 약물 선별 등 생물의학 분야에서 생물 칩은"고통량, 고감도, 마이크로화"의 우세로"한 방울의 샘플, 여러 가지 검사"의 돌파를 실현하였는데, 이 모든 핵심은 그 배후에 마이크로 전자, 마이크로 기계와 생물 기술의 정밀 가공 공정이 융합되었기 때문이다.칩 기판의 제조에서 생물 분자의 고정에 이르기까지, 생물 칩 가공은 마이크로미터 심지어 나노 척도에서 복잡한 구조와 기능의 구축을 완성해야 하며, 각 단계의 공정의 정밀도와 신뢰성은 모두 생물 칩의 검측 효율과 정확성을 직접 결정한다.

　　바이오 칩 가공 공정핵심은 기판 미세 가공: 검측 캔버스를 만드는 것이다.바이오칩의 기판은 마이크로가공공정을 통해 마이크로통로, 마이크로반응풀 등 구조를 제작하여 바이오검측에 마이크로반응공간을 제공해야 한다.현재 주류는 광각과 각식 기술을 채택하고 있다: 광각 공예는 자외선이나 전자빔을 이용하여 마이크로 채널 도안을 기판 표면의 광각 접착제로 옮기고, 선폭 정밀도는 1-10μm에 달하여 마이크로 채널의 사이즈 일치성을 확보한다;건식 또는 습식 부식은 도안에 따라 여분의 기판 재료를 제거하여 깊이가 10-100μm인 마이크로 통로를 형성하며, 통로 내벽의 거친도는 나노급으로 제어하여 액체 흐름과 생물 분자 흡착에 영향을 주지 않도록 해야 한다.예를 들어, 유전자 칩의 기판 가공에서 균일한 간격의 마이크로 어레이 노치를 만들어 후속 고정 탐침 분자에게 정확한 위치를 제공해야 한다;마이크로흐름제어칩에서 복잡한 마이크로통로네트워크는 다층광각과 키합공법을 통해 실현되여 액체가 칩내에서 정확하게 류동하고 반응하도록 확보해야 한다.

그 다음은 생물 기능화: 칩에 검사 능력을 부여한다.기판 마이크로구조가 완성되면 생물기능화공법을 통해 칩표면에 탐침분자를 고정해야 하는데 이는 생물칩이 특이성검측을 실현하는 관건이다.먼저 기판 표면을 변성 처리해야 한다-예를 들어 유리 기판 표면에 실리콘 우연제를 코팅하고 암모니아나 카르복실기 활성 기단을 도입하여 탐침 분자의 결합 안정성을 강화한다;그 후 점샘플법으로 탐침 분자를 미세 진열 위치점에 정확하게 떨어뜨리고, 점샘플의 정밀도는 ±5μm로 제어하여 각 위치점의 탐침 농도가 균일하도록 확보한다;마지막으로 구이, 교련 등 공예를 통해 탐침분자의 견고한 고정을 실현하여 검측과정에서 탈락하지 않도록 해야 한다.단백질칩의 경우 항체탐침은 공가키를 통해 기판표면과 결합해야 하며 결합효률이 90% 이상에 달해야 목표항원에 대한 고감도포획을 확보할수 있다.

마지막으로 패키지와 통합: 칩의"안정적인 작업"을 보장합니다.바이오칩은 패키지를 통해 샘플의 샘플링, 신호 검측과 외부 설비의 연결을 실현해야 하며, 동시에 외부 오염을 피해야 한다.봉인 공정은 칩 표면에 샘플링 입구, 샘플링 입구 및 검측 창구를 집적하고, 레이저 용접 또는 저온 결합 기술을 사용하여 덮개판과 기판을 밀봉해야 하며, 밀봉 강도는 칩이 1-5atm 압력에서 누출되지 않도록 확보해야 한다;광학 검측이 필요한 칩에 대해 검측 창구는 높은 투광률의 석영 또는 사파이어 재료를 사용하여 광신호 손실을 피해야 한다;이밖에 일부 생물칩은 또 초소형센서와 신호처리회로를 집적하여"검측-신호전환-데이터출력"의 일체화를 실현해야 한다. 례를 들면 유전자서렬분석칩에서 집적CMOS영상센서는 DNA합성과정에서의 형광신호를 실시간으로 포착하여 서렬분석효률을 대폭 제고할수 있다.

정밀의료, 개성화진료의 발전에 따라 생물칩가공공예는"더욱 높은 통량, 더욱 높은 민감도, 더욱 낮은 원가"방향으로 승격되고있다.기판 마이크로가공의 나노급 정밀도에서 생물기능화의 고특이성, 포장집성의 지능화에 이르기까지 매 단계의 기술혁신은 모두 생물칩의 림상진단, 약물연구개발 등 분야에서의 광범한 응용을 추진한다.