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基于微機電系統（MEMS）微納加工技術(shù)的生物芯片（Bio-Chip）屬于生物醫學(xué)與集成電路的交叉融合創(chuàng )新領(lǐng)域，可以實(shí)現器件和系統的微型化，能顯著(zhù)提升生物醫學(xué)的診斷和治療能力，具有自動(dòng)化、高通量、更快捷和損傷更小等優(yōu)點(diǎn)。納米孔基因測序芯片是生物芯片的重要應用之一，作為納米孔測序儀的核心檢測單元，在基因測序的速度、精度、成本和便攜性等方面具有明顯優(yōu)勢。作為“超越摩爾”集成電路核心工藝部署方向之一，上海工研院于2016年開(kāi)始研發(fā)生物芯片技術(shù)，目前已建成相對完整及成熟的研發(fā)和中試工藝平臺。

截止目前，上海工研院已為眾多客戶(hù)，包括行業(yè)頭部企業(yè)在內的客戶(hù)提供納米孔基因測序芯片的研發(fā)和中試服務(wù)。上海工研院已成功開(kāi)發(fā)多套納米孔工藝PDK，包括納米孔工藝A、納米孔工藝B等（如下圖），可直接在CMOS晶圓上加工MEMS結構，成功量產(chǎn)多款納米孔基因測序芯片。

圖1 納米孔工藝A

圖2 納米孔工藝B

此外，上海工研院已成功開(kāi)發(fā)應用于生物芯片的深硅刻蝕、玻璃陽(yáng)極鍵合等核心工藝技術(shù)，可在1平方厘米大小的芯片上實(shí)現數萬(wàn)個(gè)通孔。多家客戶(hù)已在上海工研院完成PCR芯片的研發(fā)和中試。

圖3 應用于PCR芯片的納米通孔陳列Top View

隨著(zhù)生物醫學(xué)與眾多學(xué)科交叉融合創(chuàng )新的越來(lái)越旺盛，上海工研院將進(jìn)一步優(yōu)化生物芯片平臺工藝，并持續開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新工藝，為廣大客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。