[发明专利]一种用于生物分子检测的芯片单元的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于生物分子检测的芯片单元的制备方法，包括：衬底上淀积电热绝缘材料、第二侧墙材料、基底材料；光刻和干法刻蚀法制作第一侧墙基底；淀积第一侧墙材料，用湿法腐蚀的方法去除第一侧墙的基底；以第一侧墙为掩膜干法刻蚀第二侧墙材料形成堆叠侧墙1；制作金属层；用薄膜淀积工艺制备绝缘材料层；用化学机械抛光制作纳流体通道，保留剩余的第一侧墙作为通道封顶层，然后去除光刻胶，最后再在通道两侧的金属上方开孔引出电极2即可形成适于生物分子检测的芯片单元。本发明能突破光刻分辨率限制及提高芯片单元与CMOS工艺的兼容性，并提高适于生物分子检测的芯片单元的制备效率。

主权项

一种用于生物分子检测的芯片单元的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在衬底（101）上依次生长抗腐蚀的电热绝缘材料层（102）、第二侧墙材料层（103）和基底材料层（104）；（2）用光刻和干法刻蚀的方法去除基底材料层（104）的四边，形成图形作为制备第一侧墙（105）的基底；（3）在第二侧墙材料层（103）的上表面和基底材料层（104）的上表面及侧面淀积第一侧墙材料层（105）；（4）采用干法回刻，去除基底材料层（104）上表面的第一侧墙材料层（105）和第二侧墙材料层（103）上表面的部分第一侧墙材料层（105），将形成高和宽均为纳米尺寸的第一侧墙材料层（105）；（5）采用湿法腐蚀的方法去除基底材料层（104），只保留纳米尺寸的第一侧墙材料层（105）；（6）以第一侧墙材料层（105）为掩膜干法刻蚀第二侧墙材料层（103）至电热绝缘材料层（102）的上表面，形成第一侧墙（105）在上，第二侧墙材料层（103）在下的堆叠侧墙（1）；（7）采用光刻或电子束光刻+薄膜淀积+剥离工艺在该堆叠侧墙（1）的一条边上搭上一条制作电极（2）的抗腐蚀的金属层（106）；（8）采用薄膜淀积工艺，在电热绝缘材料层（102）及金属层（106）上制备一层制作纳流体通道的抗腐蚀绝缘材料层（107）；（9）用化学机械抛光CMP的方法抛光步骤（8）所得单元的上表面，去除金属层（106）上面的抗腐蚀绝缘材料层（107），同时切断第一侧墙（105）两旁的金属（106）的连接；即抛光过程中，须将第一侧墙（105）顶部的金属层（106）抛断，并且不能抛到第二侧墙（103）上表面；（10）在步骤（9）抛光后所得单元的上表面淀积一层钝化层薄膜（108），并用光刻+干法刻蚀的方法在堆叠侧墙（1）的两端、金属层（106）的两侧开通孔（110）至第二侧墙材料层（103）的底面，并保留光刻胶，然后用湿法腐蚀方法透过开好的通孔（110）去除第二侧墙材料层（103）形成纳流体通道（109），保留剩余的第一侧墙材料层（105）作为通道封顶层，然后去除光刻胶；（11）在纳流体通道（109）两侧的金属层（106）上引出电极（2）即生成适于生物分子检测的芯片单元。