[发明专利]带微流道的固态纳米孔阵列芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

提供固态纳米孔阵列基片，所述固态纳米孔阵列基片包括硅基片及形成于所述硅基片上的第一电介质层，所述第一电介质层中形成有若干个贯穿所述第一电介质层的纳米孔；

于所述第一电介质层上沉积第二电介质层；

通过光刻及刻蚀工艺，于所述第二电介质层中形成若干个贯穿所述第二电介质层的微流腔及微流道，其中，每个所述微流腔均对应一个所述纳米孔，且每个所述微流腔与两个所述微流道连通；

于若干个所述微流腔及微流道中填充满金属，形成若干个金属层；

于所述第二电介质层上形成若干个电极，其中若干个所述电极对应形成于若干个所述金属层的上方，且每个所述电极裸露出部分与其对应的所述金属层；

湿法去除所述金属层；

刻蚀所述硅基片的背面，形成贯穿所述硅基片的空腔，且所述空腔显露若干个所述纳米孔。

2.根据权利要求1所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于；刻蚀所述硅基片的背面形成一个所述空腔，且该一个空腔显露若干个所述纳米孔；或刻蚀所述硅基片的背面形成若干个所述空腔，且每个所述空腔均对应显露一个所述纳米孔。

3.根据权利要求1所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于：所述硅基片为(110)硅基片；采用化学气相沉积工艺形成所述第一电介质层及所述第二电介质层；采用氢氧化钾溶液湿法刻蚀所述硅基片的背面，形成所述空腔。

4.根据权利要求1所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于：所述金属层的材料为Al或Cu；所述电极的材料为TiN、Au或Pt。

5.根据权利要求4所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于：当所述金属层的材料为Cu时，采用浓硫酸、王水或稀硝酸湿法去除所述金属层；当所述金属层的材料为Al时，采用氢氧化钠、稀硫酸、稀硝酸、磷酸或盐酸湿法去除所述金属层。

6.根据权利要求5所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于：所述浓硫酸的浓度介于50％～99％之间，所述稀硝酸的摩尔浓度介于0.1mol/L～9mol/L之间，所述氢氧化钠的摩尔浓度介于0.1mol/L～9mol/L之间，所述稀硫酸的摩尔浓度介于0.1mol/L～9mol/L之间，所述磷酸的摩尔浓度介于0.1mol/L～9mol/L之间，所述盐酸的摩尔浓度介于0.1mol/L～9mol/L之间。

7.根据权利要求1所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片的制备方法，其特征在于，形成若干个所述微流腔及微流道的步骤包括：

于所述第二电介质层表面涂覆光刻胶层并图形化，形成图形化的光刻胶层；

基于所述图形化的光刻胶层采用湿法刻蚀所述第二电介质层，形成贯穿所述第二电介质层的若干个所述微流腔及微流道；

去除所述图形化的光刻胶层。

8.一种带微流道的固态纳米孔阵列芯片，其特征在于，所述阵列芯片由下至上依次包括：硅基片、第一电介质层、第二电介质层及若干个电极；

所述硅基片中形成有贯穿所述硅基片的空腔；

所述第一电介质层中形成有若干个贯穿所述第一电介质层的纳米孔；

所述第二电介质层中形成有若干个贯穿所述第二电介质层的微流腔及微流道，其中，每个所述微流腔均对应一个所述纳米孔，且每个所述微流腔与两个所述微流道连通；

若干个所述电极对应设置于若干个所述微流腔的上面且形成于所述第二电介质层的表面，每个所述电极裸露出部分与其对应的所述微流腔；所述空腔显露若干个所述纳米孔。

9.根据权利要求8所述的带微流道的固态纳米孔阵列芯片，其特征在于：所述硅基片中形成有一个所述空腔，且该一个空腔显露若干个所述纳米孔；或所述硅基片中形成有若干个所述空腔，且每个所述空腔均对应显露一个所述纳米孔。