比利時微電子研究中心(imec)已成功展示利用 ASML 最先進的極紫外光(EUV)微影設備,實現晶圓級規模的奈米孔製作技術。ASML 傳播主管形容,由於奈米孔在分子感測領域展現的巨大潛力,這是 ASML 設備「出乎意料卻非常令人驚豔的生醫應用」。
奈米孔是極其微小的孔洞,直徑僅有數奈米,孔洞尺寸約比人類頭髮細 1 萬倍。奈米孔可用於生醫感測器,關鍵在於分子與孔洞互動的方式,其偵測原理包括將量測流經奈米孔的離子電流;當分子通過孔洞時,會造成電流變化,進而揭示其尺寸、結構、電荷與相互作用;不同分子會呈現各自獨特的電性特徵,因此能以高靈敏度進行辨識。
透過這種方式,由 EUV 製程打造的奈米孔可作為生醫感測中的「分子檢查點」,用來偵測並辨識病毒、蛋白質、DNA 等單一分子,對精準的分子鑑定與分析極具價值。此外,imec 也指出,透過調整固態奈米孔的尺寸,還可應用於過濾與分子資料儲存等領域。
目前的奈米孔製造方法被認為速度緩慢、僅限於實驗室規模,且成本高昂。imec 在論文中指出,他們已成功在整片 300mm 晶圓上,製作出直徑最小約 10 奈米、且高度均勻的奈米孔,這項突破可兼顧量產力、精準度與重複性,有望終結奈米孔感測器在實際應用上長期推廣的瓶頸。
- Imec demonstrates first wafer-scale fabrication of solid-state nanopores using EUV lithography
- Surprising biomedical application found for ASML’s chipmaking EUV lithography machines — they can mass produce nanopores for molecular sensing
(首圖來源:imec)






