[实用新型]芯片及固态纳米孔微阵列装置

说明书

本实用新型公开了一种芯片及固态纳米孔微阵列装置，芯片包括SOI硅片和掩膜层；SOI硅片包括埋氧层、顶面硅层和底面硅层，掩膜层分别沉积在顶面硅层和底面硅层上；掩膜层上分别蚀刻有露出顶面硅层和底面硅层的轨迹线，每个掩膜层上的轨迹线的条数至少为2条；沿着轨迹线，顶面硅层和底面硅层上分别腐蚀形成露出埋氧层的V形槽；埋氧层上位于顶面硅层和底面硅层的V形槽交汇处腐蚀有纳米孔，避免了TEM/HIM打孔的步骤，简化了芯片制备步骤，降低了成本。芯片上阵列有多个纳米孔，采用相同的微流控通道和膜片钳设备，一次就可以完成单孔芯片数次才能完成的测试任务，大大提高了测试效率，提高了测试通量。

技术领域

本实用新型涉及基因检测技术领域，更具体地说，涉及一种芯片及固态纳米孔微阵列装置。

背景技术

在杂交法DNA测试过程中，当带探针的DNA过孔时，分析不同碱基理化性质的差异及其对孔的电流阻塞效应不同，通过对阻塞电流的分辨可以得知DNA分子内碱基的序列信息，从而达到测试DNA序列的目的。

目前，芯片均为单孔芯片，一次仅可以测试一条DNA序列，根据杂交原理，也就只能检测一个类型的碱基或碱基序列，如果要完成整条DNA的测试，就需要根据杂化理论的计算结果，进行相应次数的DNA测试，一个孔每次只能测试一个类型的碱基，这极大的降低了测试效率。

此外，单孔芯片制备需要通过光刻，刻蚀，腐蚀，切片，TEM打孔，过程繁杂，成本高昂。

综上所述，如何提高DNA测试效率及降低芯片制备成本是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种芯片，能够提高DNA测试效率及降低芯片制备成本。

本实用新型的第二个目的是提供一种固态纳米孔微阵列装置。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种芯片，包括SOI硅片和掩膜层；

所述SOI硅片包括埋氧层、顶面硅层和底面硅层，所述顶面硅层和所述底面硅层分别设置在所述埋氧层的顶面及底面；

所述掩膜层分别沉积在所述顶面硅层和所述底面硅层上；

所述掩膜层上分别蚀刻有露出所述顶面硅层和所述底面硅层的轨迹线，每个所述掩膜层上的所述轨迹线的条数至少为2条；

沿着所述轨迹线，所述顶面硅层和所述底面硅层上分别腐蚀形成露出所述埋氧层的V形槽，所述顶面硅层上的V形槽间平行设置，所述底面硅层上的V形槽间平行设置，且所述顶面硅层的V形槽与所述底面硅层的V形槽呈预设角度相交设置；

所述埋氧层上位于所述顶面硅层和底面硅层的V形槽交汇处腐蚀有纳米孔。

在一个具体实施方案中，所述掩膜层为采用LPCVD、PECVD或磁控溅射在所述顶面硅层和所述底面硅层同时沉淀氧化硅膜层、氮化硅膜层或金属膜层。

在另一个具体实施方案中，所述轨迹线通过等离子体刻蚀机或金属干刻机刻蚀而成。

在另一个具体实施方案中，所述轨迹线沿着预设线条刻蚀而成；

所述预设线条为旋涂在所述掩膜层上的光刻胶层经过煎膜，光刻，显影而成，所述预设线条穿过所述光刻胶层且露出所述掩膜层。

在另一个具体实施方案中，所述V形槽为经过去除光刻胶层后腐蚀形成。

在另一个具体实施方案中，所述V形槽通过单面腐蚀夹具分别将所述顶面硅层及所述底面硅层浸入KOH溶液或TMAH溶液腐蚀而成。

在另一个具体实施方案中，所述纳米孔通过BOE溶液腐蚀所述埋氧层形成；

所述预设角度为90°；