[發明專利]一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201811044329.2
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109182484B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 袁志山;俞驍;凌新生
• 申請（專利權）人: 蘇州羅島納米科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869;C23C16/34;C23C16/40
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明提供一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法。首先在基體兩側表面沉積Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄三層納米薄膜；接著刻蝕基體一側薄膜形成基板釋放窗口；接著刻蝕基體另外一側薄膜中的頂層Si₃N₄；然后使用堿性溶液從基體釋放窗口刻蝕基板得到由Si₃N₄/SiO₂兩層納米薄膜組成的自支撐納米薄膜。接著在SiO₂上方沉積Si₃N₄，再次得到懸空的納米薄膜結構，退火，使用氦離子束刻蝕出納米通孔；最后使用緩沖過的氫氟酸刻蝕SiO₂，得到由SiO₂空腔和兩個Si₃N₄納米孔組成的三明治結構。本發明工藝簡單，與CMOS工藝的兼容使其有較好的擴展性，同時可以重復循環使用，有較廣的使用前景。

技術領域

本發明屬于微納器件制備與應用技術領域，涉及一種納米孔的生物分子檢測器件的制作方法，特別是涉及一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法。

背景技術

基于納米孔的DNA測序方法是1996年John Kasianowicz在Coultre的專利基礎上提出來的，其工作原理為利用DNA通過納米孔時，由于DNA物理占位，將會改變納米通道的電阻，電阻的變化將導致離子電流的變化，形成類似方波信號的調制電流，調制電流的波形與生物分子的物理信息直接相關。通過分析方波信號的幅度、駐留時間，辨識DNA的四種堿基(A，C，G，T)，從而達到對DNA的測序目的。該方法的優勢在于它簡化了對DNA的化學修飾、擴增和表面吸附等工藝，具有結構簡潔、速度快、操作簡便等特點，同時省去了昂貴的熒光試劑和CCD照相機的費用。因此，基于納米孔的測序方法被認為是第三代基因測序技術中最具競爭力的測序方案。然而，DNA分子在電場驅動下通過納米孔的同時，受到布朗運動的影響。而當前采用AFM操控技術、磁鑷技術、濃度差技術等，都沒有解決此問題。納米孔的基因測序，一直沒有取得突破性的進展。

本發明將正對設計出一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法。這種工藝簡單、制造成本低的DNA堿基序列檢測的固態納米孔芯片制造方法，必將具有重要的意義。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法，用于解決現有技術不可行的弊端，同時實現現有技術與CMOS技術相兼容，能有效降低制造工藝復雜程度等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種DNA堿基序列檢測的納米孔三明治結構及其制作方法，所述制作方法包括步驟：

1)提供一基板；

2)通過低壓化學氣相沉積法Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LP-CVD在基板兩側表面各沉積Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄三層納米薄膜；