基于紫外纳米压印光刻的生物纳米孔测序MEMS芯片设计

作     者：姜保 侍南 吴炫烨 徐屹峰 JIANG Bao;SHI Nan;WU Xuanye;XU Yifeng

作者机构：上海大学微电子学院上海201800 上海微技术工业研究院上海201800 上海大学转换医学研究院上海201800 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2024年第43卷第8期

页      面：79-82页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：上海市“科技创新行动计划”启明星项目(23QB1405100) 科技部重点研发计划项目(2019YFA0707004) 科技部重点研发计划项目(SQ2021YFF0700202) 上海市白玉兰人才计划浦江项目(23PJ1423400) 

主　　题：纳米孔 基因测序 紫外纳米压印光刻 

摘      要：纳米孔测序作为最新一代的基因测序技术,在生物医学和临床应用中起着至关重要的作用。测序系统中的MEMS结构通常采用传统光刻工艺来实现,本文首次运用紫外纳米压印光刻(UV-NIL)工艺来验证实现纳米孔测序系统中的MEMS芯片的可能性。采用传统光刻工艺,制造了3种用于纳米孔测序的MEMS双层结构的硅晶圆。这些硅晶圆被用作母板,将其MEMS结构图案精准复制到聚二甲基硅氧烷(PDMS)上,形成压印软模,再用UV-NIL工艺在硅基底上压印出所需的MEMS结构。最后,通过光学和电学两种测试表征手段,成功证实UV-NIL工艺在制造MEMS芯片方面的有效性和可行性。相较于传统光刻,UV-NIL的成功运用将极大提高工艺稳定性并大幅缩减成本。