孔阵列层结构、预涂方法、成膜方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种孔阵列层结构、预涂方法、成膜方法及相关装置，孔阵列层结构用于和衬底形成成膜空间，成膜空间用于形成膜层，孔阵列层结构包括基板，基板中的阵列排布有多个孔单元，孔单元贯穿基板，孔单元包括沿基板厚度方向叠加设置的第一孔部及第二孔部，第二孔部被配置为和衬底连接，第一孔部在垂直于基板厚度方向的平面上的投影具有第一孔部轮廓，第二孔部在垂直于基板厚度方向的平面上的投影具有第二孔部轮廓，第一孔部轮廓环绕于第二孔部轮廓外侧，多个孔单元的第二孔部之间彼此不连通，并且多个孔单元的第一孔部之间彼此不连通。此不连通。此不连通。

Hole array layer structure, precoating method, film forming method and related devices

【技术实现步骤摘要】
孔阵列层结构、预涂方法、成膜方法及相关装置


[0001]本申请属于生物检测
，尤其涉及一种孔阵列层结构、预涂方法、成膜方法及相关装置。

技术介绍

[0002]纳米孔测序中，通过施加一定的电势，驱动诸如生物大分子的分析物穿过嵌入在支撑膜（例如脂质膜）中的纳米孔测序通道，利用不同化学基团在经过纳米孔测序通道时引起电流变化，识别通过纳米孔测序通道的生物大分子。形成纳米孔的结构通常分为上下两层，其上层结构间相互连通，但是在成膜过程后，上层的互联结构，易导致介质能够流通于各个纳米孔中，严重影响成膜后的稳定性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种孔阵列层结构、预涂方法、成膜方法及相关装置，以解决现有技术中成膜过程后不稳定的问题。
[0004]本申请实施例的第一方面，提供一种孔阵列层结构，用于和衬底形成成膜空间，所述成膜空间用于形成膜层，所述孔阵列层结构包括基板，所述基板中的阵列排布有多个孔单元，所述孔单元贯穿所述基板，所述孔单元包括沿所述基板厚度方向叠加设置的第一孔部及第二孔部，所述第二孔部被配置为和所述衬底连接，所述第一孔部在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影具有第一孔部轮廓，所述第二孔部在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影具有第二孔部轮廓，所述第一孔部轮廓环绕于所述第二孔部轮廓外侧，所述多个孔单元的所述第二孔部之间彼此不连通，以阻止各个所述第二孔部内的液体介质在多个所述第二孔部之间流动，并且所述多个孔单元的所述第一孔部之间彼此不连通，以阻止各个所述第一孔部内的液体介质在多个所述第一孔部之间流动。
[0005]采用上述结构，将第一孔部的侧壁设置为密闭结构，能够使各个孔单元间相对独立，减少成膜后，介质在各个孔单元间移动，尤其是当出现孔单元中膜破裂时，孔单元内膜下方的极性溶剂，沿第一孔部扩散至其他孔单元内，进一步影响其他孔单元的稳定性。
[0006]在本申请的一些可选实施方式中，所述孔阵列层结构还包括有从所述第一孔部侧壁垂直于所述基板厚度方向向外延伸的第一齿槽，所述第一齿槽沿所述第一孔部周向设置有多个，并具有在所述第一孔部轮廓处与所述第一孔部相连通的开口，在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影中，所述第一齿槽的槽底至所述开口处的延伸长度不等。
[0007]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的槽底的投影及其延长线约束的轮廓为第一齿槽外轮廓，所述第一齿槽外轮廓为正多边形或圆形。
[0008]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的轴线延伸后交汇于所述第一齿槽外轮廓的中心。
[0009]在本申请的一些可选实施方式中，所述孔阵列层结构还包括有从所述第二孔部侧
壁垂直于所述基板厚度方向向外延伸的第二齿槽，所述第二齿槽沿所述第二孔部周向设置有多个，并具有在所述第二孔部轮廓处与所述第二孔部相连通的开口。
[0010]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的开口的投影及其延长线约束的轮廓为所述第一孔部轮廓，多个所述第二齿槽的槽底的投影及其延长线约束的轮廓为第二齿槽外轮廓，所述第二齿槽外轮廓与所述第一孔部轮廓相吻合。
[0011]在本申请的一些可选实施方式中，所述第一齿槽外轮廓为正多边形，所述第一孔部轮廓为圆形。
[0012]在本申请的一些可选实施方式中，所述第一齿槽外轮廓为圆形，所述第一孔部轮廓为非圆形。
[0013]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，所述第二齿槽的开口的投影及其延长线约束的轮廓为所述第二孔部轮廓，所述第二孔部轮廓位于所述第一孔部轮廓以内，所述第二孔部轮廓为圆形，所述第一齿槽外轮廓的中心与所述第二孔部轮廓的中心相重合。
[0014]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第二齿槽的轴线延伸后交汇于所述第二孔部外轮廓的中心。
[0015]在本申请的一些可选实施方式中，所述基板中设置有多个所述孔单元，相邻所述孔单元间还设置有沟道，所述沟道沿所述基板的厚度方向延伸，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，所述沟道的投影与所述第一齿槽外轮廓的投影相吻合。
[0016]在本申请的一些可选实施方式中，在所述孔阵列层结构中，所述多个孔单元中的一孔单元的所述第一齿槽与相邻孔单元的所述第一齿槽相互对齐。
[0017]在本申请的一些可选实施方式中，在所述孔阵列层结构中，所述多个孔单元中的一孔单元的所述第一齿槽与相邻孔单元的所述第一齿槽相互交错。
[0018]在本申请的一些可选实施方式中，所述沟道侧壁上沿垂直于所述基板厚度方向向外延伸的多个第三齿槽。
[0019]在本申请的一些可选实施方式中，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第三齿槽的轴线延伸后交汇于所述第一齿槽外轮廓的中心。
[0020]本申请实施例的第二方面，提供一种生物芯片装置，包括衬底及上述孔阵列层结构。所述孔阵列层结构位于所述衬底上，所述孔单元的所述第一孔部位于所述孔单元的所述第二孔部背离所述衬底的一侧。
[0021]本申请实施例的第三方面，提供一种生物芯片装置预涂方法，包括以下步骤：提供上述生物芯片装置；对所述生物芯片装置进行预涂，所述预涂包括如下工艺中的任一项：（1）蒸发冷凝工艺，包括：将所述生物芯片装置中的孔单元的开口朝向蒸发位置；设置预涂件，将所述预涂件放置于所述蒸发位置，所述预涂件内盛有预涂物，且所述预涂件开口朝向所述生物芯片装置，加热预涂件至蒸发阈值，在加热预定时间后停止预涂；（2）过量预涂去除工艺，包括：所述孔单元添加大于预涂阈值的预涂物，去除所述孔单元内的所述预涂物至所述预涂阈值；（3）喷涂工艺，包括：取生物芯片装置及打印机，将预涂物设置于所述打印机内，将
所述打印机的打印喷头与所述生物芯片装置上的孔单元边缘对齐，启动打印机，将预定量的所述预涂物喷射至所述孔单元内。
[0022]在本申请的一些可选实施方式中，所述去除所述孔单元内的所述预涂物至所述预涂阈值的步骤中，还包括：加热所述生物芯片装置，使预涂物蒸发，至所述孔单元内的所述预涂物为所述预涂阈值。
[0023]在本申请的一些可选实施方式中，所述去除所述孔单元内的所述预涂物至所述预涂阈值的步骤中，还包括：提供吸附件，覆盖于所述基板上的所述孔单元开口一侧，至所述孔单元内的所述预涂物为所述预涂阈值。
[0024]在本申请的一些可选实施方式中，还提供一种生物芯片装置预涂方法，包括以下步骤：提供上述生物芯片装置；提供具有漏孔的漏板，并将所述漏板覆盖于所述生物芯片装置上的孔单元开口一侧，使所述孔单元边缘至少与所述漏板上的一个漏孔相对应；设置刮件，所述刮件的边缘贴合于所述漏板上远离所述生物芯片装置的一侧，并能够相对于所述漏板移动；取预涂物，放置于所述刮件处，移动所述刮件推动所述预涂物在所述漏板上移动，所述预涂物的移动轨迹经过每个所述漏孔，并经由所述漏孔进入孔单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孔阵列层结构，用于和衬底形成成膜空间，所述成膜空间用于形成膜层，所述孔阵列层结构包括：基板；及设置于所述基板中的阵列排布的多个孔单元，所述孔单元贯穿所述基板，所述孔单元包括沿所述基板厚度方向叠加设置的第一孔部及第二孔部，所述第二孔部被配置为和所述衬底连接，所述第一孔部在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影具有第一孔部轮廓，所述第二孔部在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影具有第二孔部轮廓，所述第一孔部轮廓环绕于所述第二孔部轮廓外侧，所述孔阵列层结构，其特征在于，所述多个孔单元的所述第二孔部之间彼此不连通，以阻止各个所述第二孔部内的介质在多个所述第二孔部之间流动，并且所述多个孔单元的所述第一孔部之间彼此不连通，以阻止各个所述第一孔部内的介质在多个所述第一孔部之间流动。2.根据权利要求1所述的孔阵列层结构，其特征在于，还包括有从所述第一孔部侧壁垂直于所述基板厚度方向向外延伸的第一齿槽，所述第一齿槽沿所述第一孔部周向设置有多个，并具有在所述第一孔部轮廓处与所述第一孔部相连通的开口，在垂直于所述基板厚度方向的平面上的投影中，所述第一齿槽的槽底至所述开口处的延伸长度不等。3.根据权利要求2所述的孔阵列层结构，其特征在于，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的槽底的投影及其延长线约束的轮廓为第一齿槽外轮廓，所述第一齿槽外轮廓为正多边形或圆形。4.根据权利要求3所述的孔阵列层结构，其特征在于，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的轴线延伸后交汇于所述第一齿槽外轮廓的中心。5.根据权利要求4所述的孔阵列层结构，其特征在于，还包括有从所述第二孔部侧壁垂直于所述基板厚度方向向外延伸的第二齿槽，所述第二齿槽沿所述第二孔部周向设置有多个，并具有在所述第二孔部轮廓处与所述第二孔部相连通的开口。6.根据权利要求5所述的孔阵列层结构，其特征在于，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第一齿槽的开口的投影及其延长线约束的轮廓为所述第一孔部轮廓，多个所述第二齿槽的槽底的投影及其延长线约束的轮廓为第二齿槽外轮廓，所述第二齿槽外轮廓与所述第一孔部轮廓相吻合。7.根据权利要求6所述的孔阵列层结构，其特征在于，所述第一齿槽外轮廓为正多边形，所述第一孔部轮廓为圆形。8.根据权利要求6所述的孔阵列层结构，其特征在于，所述第一齿槽外轮廓为圆形，所述第一孔部轮廓为非圆形。9.根据权利要求5
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8中任一项所述的孔阵列层结构，其特征在于，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，所述第二齿槽的开口的投影及其延长线约束的轮廓为所述第二孔部轮廓，所述第二孔部轮廓位于所述第一孔部轮廓以内，所述第二孔部轮廓为圆形，所述第一齿槽外轮廓的中心与所述第二孔部轮廓的中心相重合。10.根据权利要求9所述的孔阵列层结构，其特征在于，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，多个所述第二齿槽的轴线延伸后交汇于所述第二孔部外轮廓的中心。
11.根据权利要求10所述的孔阵列层结构，其特征在于，相邻所述孔单元间还设置有沟道，所述沟道沿所述基板的厚度方向延伸，在垂直于所述基板厚度方向的平面上，所述沟道的投影与所述第一齿槽外轮廓的投影相吻合。12.根据权利要求5所述的孔阵列层结构，其特征在于，在所述孔阵列层结构中，所述多个孔单元中的一者的所述第一齿槽与相邻孔单元的所述第一齿槽相互对齐。13.根据权利要求5所述的孔阵列层结构，其特征在于，在所述孔阵列层结构中，所述多个孔单元中的一者的所述第一齿槽与相邻孔单元的所述第一齿槽相互交错。14.根据权利要求11所述的孔阵列层结构，其特征在于，所述沟道侧壁上沿垂直于所述基板厚度方向向外延伸的多个第三齿槽。15.根据权利要求14所述的孔阵列层结构，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琎，郭明钊，翟伟，张悠纳，
申请(专利权)人：成都齐碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：