比利时微电子研究中心(IMEC)近日利用阿斯麦(ASML)最先进的极紫外光刻(EUV)设备,成功实现了纳米孔的全晶圆级制造。阿斯麦公司公关负责人对此表示,这是其设备在生物医学领域的一项意外而卓越的应用。
纳米孔是一种直径仅为数纳米的微小孔道,其尺寸大约是人类头发丝的万分之一。这种微小结构在生物医学领域具有重要研究价值。通过测量流经纳米孔的离子电流,当分子穿过孔道时,电流波动的特征能够反映分子的尺寸、结构、电荷属性及相互作用方式。借助这一原理,纳米孔可作为高灵敏度的“分子关卡”,用于检测和识别病毒、蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)等单个分子。
比利时微电子研究中心还指出,通过调整固态纳米孔的尺寸,其应用范围可进一步拓展至过滤技术和分子数据存储领域。
传统纳米孔制备方法存在速度慢、成本高且局限于实验室环境等缺陷。然而,IMEC的研究团队成功在300毫米晶圆上制备出直径低至约10纳米的高均匀性纳米孔。这一突破不仅实现了高精度与可重复性,还为纳米孔传感器技术的量产化铺平了道路,有望解决该技术长期难以落地的难题。