KR101666725B1 - 나노 포어 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

나노 포어 소자 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

나노 포어 소자는 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체 및 상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다.

Description

나노 포어 소자 및 이의 제조 방법{NANOPORE DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 나노 포어 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, DNA와 같은 나노 크기의 물질을 분석할 수 있는 나노 포어 소자 및 상기 나노 포어 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
나노 포어 소자는 매우 적은 양의 이온이송을 제어하고, 또 나노 포어를 통과하는 물질들을 분석할 수 있는 특성을 가진다. 따라서, 최근에는 상기 나노 포어 소자에 관하여 활발히 연구되고 있다.
예를 들면 나노 포어 소자는 생명체의 이온채널과 유사한 구조를 가지므로, 상기 나노 포어 소자에 형성된 나노 포어(PORE)를 지나는 DNA와 같은 물질들에 포함된 A,G,T,C와 같은 염기를 sequencing 하는 연구가 진행 중에 있다. 상기 DNA와 같은 물질이 나노 포어를 통과할 경우, 정전기적 상호 작용 또는 기하학적 제한 등에 의한 에너지 장벽이 존재한다. 따라서, 상기 DNA는 상기 에너지 장벽을 극복하여 통과할 수 있다. 이로써 상기 나노 포어 내을 통과하는 DNA는 포어 내부를 따라 흐르는 이온의 이동에 의한 전류의 흐름을 블로킹(blocking)할 수 있다. 결과적으로, 정상적인 이온만이 통과할 때의 전위차(potential)와 비교할 때 상기 DNA가 통과할 경우 상대적으로 낮은 전위차가 발생하여 전류(current)가 감소된다. 이를 블로킹 전류(blocking current)라고 하는데 상기 블로킹 전류의 크기를 이용해 상기 DNA를 sequencing하려는 연구가 진행되고 있다.
이와 더불어 DNA 뿐만 아니라 마이크로 RNA나 나노와이어, nanoscale polymer등 나노 포어의 크기보다 작은 나노물질을 통과시키면서 이를 분석하는 연구도 진행중이다.
하지만, 상기 나노 포어 소자에 포함된 한 쌍의 전극들은 일반적으로 상기 DNA와 같은 피검사체가 저장되는 저장 용기에 위치한다. 이 경우, 두 전극들 사이에 존재하는 피검사체를 제외한 다른 물질들 또는 그 이온의 움직임과 같은 외란이 발생한다. 상기 외란에 영향에 의하여 검사의 정밀도가 악화되는 문제가 발생할 수 있다.
나아가, 상기 나노 포어의 입구 또는 출구에 클로킹(cloaking)이 발생함으로써 상기 나노 포어의 입구가 폐쇄되다가 다시 천천히 개방되어 상기 나노 포어 내부로 상기 피검사체가 이동하는 현상이 발생할 수 있다. 이로써 상기 피검사체의 이동을 정확하게 확인하기 어려울 뿐 만 아니라 상기 나노 포어의 내부에서의 상기 피검사체의 유동에 따른 신호 감지가 어려운 문제가 있다.
또한 나노 포어의 두께가 기존의 DNA와 같은 염기서열을 분석하기에는 너무 두꺼워서 염기간 간격의 변화에 따라 Blocking 전류의 변화를 정밀하게 측정하기는 매우 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 일 목적은, 나노 포어의 입구 및 출구 사이에서 발생하는 블로킹 전류(blocking current)를 정확하게 측정할 수 있는 나노 포어 소자를 제공하는 것 이다.
본 발명이 이루고자 하는 일 목적은, 상기 나노 포어 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자는 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체 및 상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나노 포어는 100 nm 이하의 크기를 가지며, 10,000 nm 이하의 길이를 갖도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 금, 은, 팔라듐 플라티늄, 하프늄, 구리와 같은 금속 및 그래핀, 그래파이트, 환원된 그래핀, h-BN, WS2, 및 MOS2 과 같은 2차원형태의 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어 구조체를 수평 방향으로 관통하도록 도우넛 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치되며, 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치되며, 상기 나노 포어를 중심으로 상호 마주보도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 절연막은 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 5 nm 이하의 간격을 가짐으로써 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 터널링 전류(tunneling current)가 발생할 수 있도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자는, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 배치되며, 상기 나노 포어 내부의 흐르는 상기 피검사체의 유동을 제어하는 제3 전극을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 전극는 일 단부에 상기 나노 포어 내부에서 노출된 노출부를 구비하고, 상기 노출부는 유전 물질로 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법에 있어서, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 관통하는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체를 형성한 후, 상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 전압을 인가하며 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 들을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 포어층을 형성하고, 상기 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 포어층 및 상기 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성한다. 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성한 후, 상기 층간 절연막 상에 평면 구조물로 이루어진 제2 전극층을 형성한다. 이후, 상기 제2 전극층 상에 절연막을 형성하고, 상기 절연막, 상기 제2 전극층, 상기 층간 절연막, 제1 전극층 및 상기 포어층을 순차적으로 식각하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막이 상기 가공 공정을 통하여 형성된 절연막 패턴 상에 상기 유입구가 노출되도록 저장 용기가 추가적으로 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법에 있어서, a) 제1 기판 상에 제1 포어층을 형성하고, b) 상기 제1 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 제1 포어층 및 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성한다. c) 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하고, d) a) 내지 b)단계를 이용하여 제2 기판, 제2 포어층, 제2 전극층이 순착적으로 형성된 제2 예비 포어 구조체를 준비한다. e) 상기 층간 절연막 상에 상기 제1 예비 포어 구조체와 마주보도록 상기 제2 예비 포어 구조체를 위치시키고, f) 상기 층간 절연막 및 상기 제2 전극층을 부착시킨다. 이후, e) 상기 제2 포어층, 제2 전극층, 층간 절연막, 상기 제1 전극층 및 상기 제1 포어층을 순차적으로 식각하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 f) 단계는 애노딕 본딩 공정, 플라즈마 본딩 공정 또는 마이크로웨이브 본딩 공정 중 하나를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 제1 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성할 수 있고, 상기 제2 전극층을 형성한 후, 상기 제2 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제2 개구를 형성할 수 있다.
본 발명의 나노 포어 소자에 따르면,　나노 포어의 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되도록 형성된 적어도 두개의 전극들을 포함한다. 따라서, 나노포어 내부를 통과하는 이온이나 나노물질에 대하여 개선된 분해능과 감소된 노이즈로 측정할 수 있다.
나아가, 다양한 측정신호를 통해 보다 효과적으로 통과하는 피검사체를 분석할 수 있다. 따라서 상기 나노 포어 소자는 DNA, 마이크로 RNA의 Sequencing뿐 아니라 다양한 나노물질을 분석하는 장치로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서, 층간 거리는 채널에 해당하며 단일층의 두께를 포함하지 않은 그 사이의 간격으로 정의된다. 하지만, 정확한 측정이 어려운 원자 두께의 층상구조 소재의 경우에는 일부 단일층의 두께가 층간간격에 포함될 수도 있다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
나노 포어 소자
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자(10)는 나노 포어 구조체(100) 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 포함한다.
상기 나노 포어 구조체(100)에는 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구(101) 및 유출구(103)를 갖는 나노 포어(105)가 형성된다.
상기 나노 포어(105)는 100 nm 이하의 크기를 가지며, 10,000 nm 이하의 길이를 갖도록 구비될 수 있다. 또한 상기 나노 포어(105)는 하부로 갈수록 넓어지거나 좁아지는 크기를 가질 수 있다.
상기 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비된다. 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220) 각각의 단부는 상기 나노 포어(105) 내부로 노출되도록 구비된다. 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)을 통하여 상기 나노 포어(105) 내부로 전압이 인가되며, 나아가 상기 나노 포어(105) 내부로 흐르는 전류가 측정될 수 있다. 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)의 노출된 부분은 유전 물질을 이용하여 코팅될 수도 있다.
상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 일정한 분해능을 확보하기 위해 근접하게 배치될 수 있다. 다만 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)이 상호 전기적으로 영향이 미치지 않도록 이격되어야 한다. 즉, 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이에 발생하는 누설 전류(leakage current)가 나노 포어 소자에서 이온의 흐름에 의하여 발생하는 노이즈보다 적도록 상기 이격 거리가 확보되는 것이 바람직하다.
상기 나노 포어(105) 외부에 존재하며 피검사체를 수용하는 수용 용기(reservoir)에 제1 및 제2 전극들이 배치되는 경우와 비교할 때, 본 발명의 실시예들에 따른 나노 포어 소자(10)에 포함된 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)은 상기 나노 포어(105)를 정의하는 상기 유입구(101) 및 유출구(103) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 나노 포어(105) 외부에 존재하며 피검사체를 수용하는 수용 용기(reservoir)에서 발생하는 외란에 의한 영향이 억제될 수 있다. 나아가, 상기 나노 포어 소자(10)는 상기 나노 포어(105) 내부에서 발생하는 전기장의 변화를 개선된 감도로 측정할 수 있다.
한편, 나노 포어(105)의 내부에 장착된 한 쌍의 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 일정한 간격으로 이격되어 있음으로써, 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이를 이동하는 피검사체 물질에 의해 블로킹 전류(blocking current)를 정밀하게 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 각각은 1 um이하의 두께를 가질 수 있다. 하지만, 상기 나노 포어(105)의 크기를 고려하여 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)이 상호 이격될 수 있는 두께를 가지면 충분하다. 이에 그 두께에 대한 특별한 제한은 없다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 각각은 금, 은, 구리와 같은 금속이나 AgCl과 같은 금속화합물 또는 그래핀, 환원된 그래핀과 같은 탄소나노물질 및 이의 복합체 또는 MoS2,WS2,h-BN와 같은 2차원 평면 물질 및 이의 복합체를 사용할 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 각각은 피검사체 이온에 대해 전기화학적 반응이 억제되는 전기화학적으로 안정된 물질을 포함할 수 있다.
이와 다르게, 금속 원소가 도핑된 실리콘과 같이 우수한 전기 전도도를 갖는 물질이면 충분하다. 나아가 상기 2차원 평면 물질에 보론(B), 질소(nitrogen) 과 같은 원소가 도핑된 변형된 2차원 평면 물질을 사용할 수 있으며, 도핑할 수 있는 원소는 특별히 제한하지 않는다. 이 외에도 나노 물질들의 복합체로서 금 나노 입자가 도포된 그래핀이나 Cr/Au의 이중층으로 되어있는 전극과 같이 복합체로서의 전극을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 각각은 상기 나노 포어 구조체(100)를 수평 방향으로 관통하도록 도우넛 형상을 가질 수 있다. 이로써, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)이 나노 포어(105)의 둘레 방향을 따라 전체적으로 둘러싸는 구조를 가질 수 있다. 이로써 상기 나노 포어 소자(10)는 상기 나노 포어(10) 내부에서 발생하는 전기장의 변화를 개선된 감도로 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나노 포어 구조체(100)에 내부에 삽입되어 구비된 제1 및 제2 전극들(210, 220)의 각 단부들은 나노 포어(105) 내부로 노출될 수 있다. 이로써 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)의 각 단부들은 유동하는 이온 유체와 직접 물리적으로 접촉할 수 있다. 하지만 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)의 노출된 노출부가 유전(dielectric) 물질에 의해 차폐될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
먼저 도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자(10)는 나노 포어 구조체(100) 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 포함한다.
상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)은 터널링 전류(tunneling current)를 측정할 수 있을 정도로 인접하게 위치할 수 있다. 이때 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)은 하프 도우넛(half donut) 형상을 각각 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이에는 절연막이 개재될 수 있다. 또한 평면적으로 볼 때 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 나노 포어(105)를 중심으로 대칭될 수 있다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이에 형성된 상기 절연막이 수평 방향으로 1nm 정도의 두께를 가질 경우 상기 제1 및 제2 전극들 사이에서 터널링 전류(tunneling current)가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 나노 포어(105) 내로 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이로 피검사체가 유입될 경우, 상기 터널링 전류(tunneling current)의 크기가 변화하게 되어 미세한 전극들 사이의 변화를 측정할 수 있다. 예를 들면, DNA의 염기중 어느 하나가 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)에 위치해 있을 때 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이의 터널링 전류(tunneling current) 값이 변화될 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 상기 절연막에 의해 이격되어 있을 뿐 아니라 평면적으로 볼 때 상호 오버랩(overlap)되지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)이 상기 나노 포어(105)를 중심으로 나노 포어(105)를 둘러싸도록 위치하는 동시에 평면적으로 볼 때 상호 오버랩(overlap)되지 않도록 배치된다. 이로써, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)사이에 상호 간섭으로 인한 누설 전류(leakage current)의 발생이 억제될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 나노 포어(105)를 중심으로 서로 마주보도록 배치된다.
상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이에 나노물질이 지나갈 때, 상기 나노 물질의 유동이 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 간의 수평 방향으로의 전류 흐름을 방해할 수 있다. 이로써 상기 제1 및 제2 전극들(210, 220) 간에 블로킹 전류값이 측정될 수 있다.
이 때 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 나노 포어(105) 내부에서 상하 방향을 따라 형성 위치에 있어서 높이차가 있을 수 있다. 따라서, 상기 나노 포어(105)의 크기가 작을수록 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이의 전류 흐름이 민감하게 방해받을 수 있다. 물론 동일 평면 상에 제1 및 제2 전극들(210, 220)이 형성되도록 제조할 수도 있지만 그런 방법은 매우 제작이 어렵다. 따라서 상기의 구조를 갖는 나노 포어 소자의 제조 방법이 상대적으로 용이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 포어 소자는 나노 포어 구조체(100) 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220)을 포함한다. 나아가, 상기 나노 포어 소자는 제1 및 제2 전극들 사이에 제3 전극(230)을 더 포함한다.
상기 제3 전극(230)에 인가되는 전압은 게이트 전압(VG), 상기 제1 전극(210)에 인가되는 전압은 소스 전압(VS), 상기 제2 전극(220)에 인가되는 전압은 드레인 전압(VD)으로 정의할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 전극들(210, 220, 230)에 전기 신호를 인가하는 전기 신호부(미도시)가 구비된다. 상기 전기 신호부는 상기 제1 내지 제3 전극들과 탐침(probe, 미도시)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 전기 신호부에 의해 인가되는 게이트 전압(VG), 소스 전압(VS) 및 드레인 전압(VD)에 의해 나노 포어 소자(10)는 이온 전계 트랜지스터(ionic field effect transistor, IFET)로 기능할 수 있다. 상기 피검사체에 포함된 이온이 상기 나노 포어를 통하여 이동할 경우 이온 전류가 흐르게 되며 나노 포어(105)는 이온의 이동에 대한 채널로서 작용한다. 상기 피검사체로부터 이온화된 양이온 및 음이온이 제1 및 제2 전극들(210, 220) 각각에 인가되는 소스 전압(VS) 및 드레인 전압(VD)에 의해 특정 방향으로 이동할 수 있다. 이때 제3 전극(230)에 인가되는 게이트 전압(VG)에 의해 트랜지스터의 온(on) 상태 및 오프(off) 상태를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나노 포어 구조체(100)에 내장된 제3 전극(230)의 각 단부들은 나노 포어(105) 내부로 노출될 수 있다. 이로써 상기 제3 전극(230)의 단부는 유동하는 이온 유체와 직접 물리적으로 접촉할 수 있다. 하지만 상기 제3 전극(230)의 노출된 노출부가 유전(dielectric) 물질에 의해 코팅될 수 있다.
나노 포어 소자의 제조 방법
도 4a 내지 도 4h는 본 발명에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 기판(110) 상에 포어층(113)을 형성한다. 상기 포어층은 상기 실리콘으로 이루어진 기판(110)을 질화 처리한다. 이로써 상기 기판(110)의 상부 표면이 실리콘 질화물로 전환되어 포어층이 형성될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 기판(110)을 부분적으로 식각하여 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구(111)를 형성한다. 상기 기판(110)을 식각하기 위하여 상기 기판(110)의 하면에 마스크 패턴(미도시)를 형성한 후, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 기판(110)에 대하여 식각 공정이 수행될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 상기 포어층(113) 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층(115)을 형성하여 상기 포어층(113) 및 상기 제1 전극층(115)을 포함하는 제1 예비 포어 구조체(117)를 형성한다.
상기 제1 전극층은 금, 은, 구리와 같은 금속이나 AgCl과 같은 금속화합물 또는 그래핀, 환원된 그래핀과 같은 탄소나노물질 및 이의 복합체 또는 MoS2,WS2,h-BN와 같은 2차원 평면 물질 및 이의 복합체를 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 전극층은 피검사체 이온에 대해 전기화학적 반응이 억제되는 전기화학적으로 안정된 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 전극층(115)을 형성하기 위하여, 구리 포일에 형성된 그래핀 박막이 상기 포어층 상에 전사될 수 있다. 상기 그래핀 박막은 화학 기상 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 상기 제1 전극층(115) 상에 층간 절연막(120)을 형성한다. 상기 층간 절연막(120)은 알루미늄 산화물과 같은 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 층간 절연막(120)은 화학 기상 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 상기 층간 절연막(120) 상에 평면 구조물로 이루어진 제2 전극층(125)을 형성한다.
상기 제2 전극층(125)은 금, 은, 구리와 같은 금속이나 AgCl과 같은 금속화합물 또는 그래핀, 환원된 그래핀과 같은 탄소나노물질 및 이의 복합체 또는 MoS2,WS2,h-BN와 같은 2차원 평면 물질 및 이의 복합체를 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제2 전극층(125)은 피검사체 이온에 대해 전기화학적 반응이 억제되는 전기화학적으로 안정된 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 전극층(125)을 형성하기 위하여, 구리 포일에 형성된 그래핀 박막이 상기 포어층 상에 전사될 수 있다. 상기 그래핀 박막은 화학 기상 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극층들(115, 125) 각각은 일정한 형상을 갖도록 패터닝될 수 있다(도 2a 및 도 2b 참조). 상기 제1 및 제2 전극층들(115, 125) 각각을 패터닝하기 위하여, 포토리소그래피 공정, 전자빔 리소그래피(e-beam lithography) 공정, 집속 이온빔(focused ion beam; FIB) 공정 또는 나노 임프린팅 공정이 이용될 수 있다. 이로써 제1 및 제2 전극들 각각이 형성될 수 있다.
도 4f를 참조하면, 상기 제2 전극층(125) 상에 절연막(140)을 형성한다. 상기 절연막(140)은 알루미늄 산화물과 같은 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 절연막(140)은 화학 기상 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다.
도 4g를 참조하면, 상기 절연막(140), 상기 제2 전극층(125), 상기 층간 절연막(120), 제1 전극층(115) 및 상기 포어층(113)을 순차적으로 식각하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구(101) 및 유출구(103)를 갖는 나노 포어(105)를 형성한다. 상기 나노 포어(105)가 형성된 나노 포어 구조체(100)는 포어층 패턴(113a), 층간 절연막 패턴(120a) 및 절연막 패턴(140a)을 포함한다. 또한 상기 제1 전극층(115) 및 제2 전극층(125)으로부터 패터닝된 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 나노 포어(105)를 형성하기 위하여, 포토리소그래피 공정, 전자빔 리소그래피 공정 또는 집속 이온빔 공정 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 나노 포어 소자(10)를 상기 나노 포어 외부에 존재하며 피검사체를 수용하는 수용 용기(reservoir)에 제1 및 제2 전극들이 배치되는 경우와 비교할 때, 상기 나노 포어 소자(10)에 포함된 상기 제1 전극(210) 및 상기 제2 전극(220)은 상기 나노 포어(105)를 정의하는 상기 유입구(101) 및 유출구(103) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 나노 포어(105) 외부에 존재하며 피검사체를 수용하는 수용 용기(resevoir)에서 발생하는 외란에 의한 영향이 억제될 수 있다. 나아가, 상기 나노 포어 소자(10)는 상기 나노 포어(105) 내부에서 발생하는 전기장의 변화를 개선된 감도로 측정할 수 있다.
한편, 나노 포어(105)의 내부에 장착된 한 쌍의 제1 및 제2 전극들(210, 220)은 일정한 간격으로 이격되어 있음으로써, 제1 및 제2 전극들(210, 220) 사이를 이동하는 피검사체 물질에 의해 블로킹 전류(blocking current)를 정밀하게 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연막 패턴(140a) 상에 상기 유입구(101)가 노출되도록 제1 저장 용기(310)가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판의 하부에 상기 유출구(103)가 노출되도록 제2 저장 용기(320)가 형성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 나노 포어 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, a) 제1 기판(110) 상에 제1 포어층(113)을 형성하고, 상기 제1 포어층(113) 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층(115)을 형성하여 상기 제1 포어층(113) 및 제1 전극층(115)을 포함하는 제1 예비 포어 구조체(117)를 형성한다. 이후, c) 상기 제1 전극층(115) 상에 층간 절연막(120)을 형성한다.
한편, 상기 a) 단계 내지 b) 단계를 수행하여 제2 기판(410) 상에 제2 포어층(413), 제2 전극층(415)이 순착적으로 형성된 제2 예비 포어 구조체(417)를 준비한다.
이후, 상기 층간 절연막(120) 상에 상기 제1 예비 포어 구조체(117)와 마주보도록 상기 제2 예비 포어 구조체(417)를 위치시킨다.
도 5b를 참조하면, 상기 층간 절연막(210) 및 상기 제2 전극층(415)을 부착시킨다. 예를 들면, 애노딕 본딩 공정, 플라즈마 본딩 공정 또는 마이크로웨이브 본딩 공정 중 하나를 수행하여 상기 층간 절연막(210) 및 상기 제2 전극층(415)을 부착시킬 수 있다. 이로써 피검사체가 상기 층간 절연막(210) 및 상기 제2 전극층(415) 사이의 계면으로 침투하는 것이 억제될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 상기 제2 포어층(413), 제2 전극층(415), 층간 절연막(210), 상기 제1 전극층(115) 및 상기 제1 포어층(113)을 순차적으로 식각하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구(101) 및 유출구(103)를 갖는 나노 포어(105)가 형성된 나노 포어 구조체(100), 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)을 형성한다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 나노 포어 소자 100 : 나노 포어 구조체
101 : 유입구 103 : 유출구
105 : 나노 포어 110 : 기판
113 : 포어층 115 : 제1 전극층
117 : 제1 예비 포어 구조체 120 : 층간 절연막
125 : 제2 전극층 140 : 절연막
210 : 제1 전극 220 : 제2 전극
230 : 제3 전극 310 : 제1 수용 용기
320 : 제2 수용 용기

Claims (18)

  1. 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체; 및
    상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노 포어는 100 nm 이하의 크기를 가지며, 10,000 nm 이하의 길이를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 그래핀, 그래파이트, 환원된 그래핀, h-BN, WS2, 및 MOS2 이 속하는 2차원형태의 물질 군에 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 포어 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 금, 은, 팔라듐 플라티늄, 하프늄, 구리이 속하는 금속 군에 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 포어 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어 구조체를 수평 방향으로 관통하도록 하프 도우넛 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치되며, 상기 나노 포어를 중심으로 상호 마주보도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  8. 제6항 및 제7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 절연막은 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 5 nm 이하의 간격을 가짐으로써 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 터널링 전류(tunneling current)가 발생할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 배치되며, 상기 나노 포어 내부의 흐르는 상기 피검사체의 유동을 제어하는 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제3 전극는 일 단부에 상기 나노 포어 내부에서 노출된 노출부를 구비하고, 상기 노출부는 유전 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자.
  11. 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 관통하는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체를 형성하는 단계; 및
    상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  12. 기판 상에 포어층을 형성하는 단계:
    상기 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 포어층 및 상기 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 층간 절연막 상에 평면 구조물로 이루어진 제2 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제2 전극층 상에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막, 상기 제2 전극층, 상기 층간 절연막, 제1 전극층 및 상기 포어층에 대하여 가공 공정을 수행하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 절연막이 상기 가공 공정을 통하여 형성된 절연막 패턴 상에 상기 유입구가 노출되도록 저장 용기를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  15. a) 제1 기판 상에 제1 포어층을 형성하는 단계:
    b) 상기 제1 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 제1 포어층 및 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성하는 단계;
    c) 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;
    d) a) 내지 b)단계를 이용하여 제2 기판, 제2 포어층, 제2 전극층이 순착적으로 형성된 제2 예비 포어 구조체를 준비하는 단계;
    e) 상기 층간 절연막 상에 상기 제1 예비 포어 구조체와 마주보도록 상기 제2 예비 포어 구조체를 위치시키는 단계;
    f) 상기 층간 절연막 및 상기 제2 전극층을 부착시키는 단계; 및
    e) 상기 제2 포어층, 제2 전극층, 층간 절연막, 상기 제1 전극층 및 상기 제1 포어층에 대하여 가공 공정을 수행하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 f) 단계는 애노딕 본딩 공정, 플라즈마 본딩 공정 또는 마이크로웨이브 본딩 공정 중 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 제1 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 전극층을 형성한 후, 상기 제2 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제2 개구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
  18. 제12항 및 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극층들 각각을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102090587B1 (ko) * 2017-02-17 2020-04-28 우석대학교 산학협력단 질소가 도핑된 그래핀 가스센서 제작방법 및 이를 통해 제작된 가스센서
CN108982615B (zh) * 2018-07-02 2020-08-11 浙江大学 基于纳米通道阵列表面喷镀金/铂的集成式电化学电极***
CN108982612B (zh) * 2018-07-02 2020-08-11 浙江大学 基于纳米通道阵列表面喷镀金的集成式电化学电极***
KR102176130B1 (ko) * 2018-11-13 2020-11-10 고려대학교 산학협력단 마이크로 포어를 이용한 생체 분자 검출 장치
WO2020160559A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 Northeastern University Mxene nanopore sequencer of biopolymers
KR102327635B1 (ko) * 2019-12-12 2021-11-17 광운대학교 산학협력단 나노 포어 필터 제조방법 및 이로부터 제조된 나노 포어 필터
CN112114020A (zh) * 2020-09-14 2020-12-22 安徽师范大学 双敏感金修饰的dna功能化玻璃纳米孔门控***、构筑方法及应用
IT202100015821A1 (it) * 2021-06-17 2022-12-17 Elements S R L Dispositivo di rilevazione di nano particelle in un fluido.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040144658A1 (en) 2003-01-27 2004-07-29 Flory Curt A. Apparatus and method for biopolymer indentification during translocation through a nanopore
US20070138132A1 (en) 2003-06-12 2007-06-21 Barth Phillip W Nanopore with resonant tunneling electrodes
US20080187915A1 (en) 2007-02-02 2008-08-07 Stanislav Polonsky Systems and Methods for Controlling the Position of a Charged Polymer Inside a Nanopore
US20120193237A1 (en) 2011-01-28 2012-08-02 International Business Machines Corporation Dna sequencing using multiple metal layer structure with different organic coatings forming different transient bondings to dna

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101267789B1 (ko) * 2010-06-25 2013-06-04 서울대학교산학협력단 나노 포어 구조를 이용한 ｄｎａ 분석용 장치, 분석 방법 및 ｐｃｒ 정량 검출 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040144658A1 (en) 2003-01-27 2004-07-29 Flory Curt A. Apparatus and method for biopolymer indentification during translocation through a nanopore
US20070138132A1 (en) 2003-06-12 2007-06-21 Barth Phillip W Nanopore with resonant tunneling electrodes
US20080187915A1 (en) 2007-02-02 2008-08-07 Stanislav Polonsky Systems and Methods for Controlling the Position of a Charged Polymer Inside a Nanopore
US20120193237A1 (en) 2011-01-28 2012-08-02 International Business Machines Corporation Dna sequencing using multiple metal layer structure with different organic coatings forming different transient bondings to dna

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