TW201602355A - 奈米間隙電極裝置、系統及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供生物聚合物偵測裝置及系統以及形成此等裝置及系統之方法。用於偵測一生物聚合物之一裝置包括經組態以引導該生物聚合物之一通道及在該通道之一部分中之一對電極。該對電極具有與該通道之鄰近表面實質上共面之表面。該對電極之表面在使用該裝置以在該對電極的幫助下實現該生物聚合物或其之一部分之偵測期間暴露。

Description

奈米間隙電極裝置、系統及其形成方法 相關申請案之交叉參考

本申請案主張2014年4月28日申請之日本專利申請案第JP 2014-093079號及2014年5月2日申請之日本專利申請案第JP 2014-095163號之優先權，該等申請案之各者以引用的方式全部併入本文中。

最近，其中在相對電極之間提供一奈米級間隙之電極結構(在下文稱為一「奈米間隙電極裝置」)已受到關注，且在其中使用一奈米間隙電極裝置之電子裝置、生物裝置(生物技術裝置)等中正進行活躍的研究。例如，在生物裝置之領域中，已考量使用一奈米間隙電極裝置分析去氧核糖核酸(DNA)之鹼基序列之一分析器(例如，參見WO 2011/108540，該案以引用的方式全部併入本文中)。

實務上，該分析器容許一單股DNA分子穿過一奈米間隙電極裝置之電極之間的一奈米級間隙(在下文稱為一「奈米間隙」)，在該單股DNA分子穿過該等電極之間的奈米間隙時該分析器量測在該單股DNA分子之鹼基之各者通過期間流動通過該等電極之電流，且該分析器藉此基於電流值識別構成該單股DNA分子之鹼基。

對於此一分析器，奈米間隙電極裝置之電極之間的距離愈小，可藉此偵測之電流值愈高。此實現以高靈敏度分析一樣本。然而，使待量測之一物體(諸如一單股DNA分子)穿過電極之間的一奈米間隙變 得困難。

因此，正在開發一種具有可引起待量測之一物體穿過一奈米間隙之一通道之奈米間隙電極裝置。例如，已在(例如)以引用的方式全部併入本文中之JP 2009-210272中描述一奈米間隙電極裝置，其中跨一奈米間隙彼此面對之兩個電極形成於一基板上且與該奈米間隙連通之一通道亦形成於該基板上。

用於產生一奈米間隙電極裝置之方法可包括在形成於由(例如)金製成之一電極層上之由(例如)鈦製成之一金屬遮罩中形成一圖案，該圖案藉由輻照一聚焦離子束接著乾式蝕刻該電極層(其係藉由在該金屬遮罩中形成該圖案而暴露之一下部層)使得在該電極層中形成一奈米間隙而形成(例如，參見JP 2004-247203 A，該案以引用的方式全部併入本文中)。

然而，在藉由上述方法產生之一奈米間隙電極裝置中，可藉由乾式蝕刻透過圖案化之金屬遮罩之一開口暴露之一電極層之表面而在該電極層中形成一狹縫狀奈米間隙。因此，可形成於該電極層中之一間隙之最小寬度(遮罩中之間隙寬度)係可形成於金屬遮罩中之一圖案或開口之寬度。此方法可遭遇一問題：可難以形成窄於可在金屬遮罩中形成一圖案或開口所依之一寬度之一奈米間隙。需要開發能夠取決於預期用途視需要形成具有可實質上窄於習知形成之(若干)奈米間隙之(若干)寬度之(若干)奈米間隙以及具有可相同於習知形成之(若干)奈米間隙之(若干)寬度之(若干)奈米間隙的新奈米間隙電極裝置生產方法。

本文中所提供之裝置、系統及方法能夠產生一奈米間隙形成組件，藉由該組件可在無需使用一金屬遮罩的情況下形成一奈米間隙。

本發明之一態樣提供一種用於偵測一生物聚合物之裝置，該裝 置包括：一通道，其經組態以引導該生物聚合物，其中該通道之一寬度小於10奈米(nm)；及一對電極，其等在該通道之一部分中，其中該對電極具有與該通道之鄰近表面實質上共面之表面，該對電極之該等表面在使用該裝置以在該對電極的幫助下實現該生物聚合物或其之一部分之偵測期間暴露。

在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於5nm。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於2nm。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於1nm。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該對電極包含藉由一間隙分離之尖端，該間隙具有小於該寬度之一間距。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該間距係該生物聚合物之一分子直徑的0.5倍至2倍。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該間距係該生物聚合物之一分子直徑的0.5倍至小於該生物聚合物之一分子直徑。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該裝置進一步包括與該對電極電連通之一控制系統，其中該控制系統(i)自該對電極接收信號且(ii)使用該等信號偵測該生物聚合物或其之一部分。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該通道包含具有與該通道之鄰近表面共面之表面之多對電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該對電極具有在該寬度之2nm內之一間隙。

本發明之另一態樣提供一種用於生物聚合物偵測之裝置，該裝置包括：一第一電極嵌入層，其包括一絕緣材料，該第一電極嵌入層具有一第一電極形成面；一第二電極嵌入層，其包括一絕緣材料，該第二電極嵌入層具有面對該第一電極形成面之一第二電極形成面；一第一電極及一第二電極，其中該第一電極具有暴露於該第一電極形成面內之一第一電極側表面，且其中該第二電極具有暴露於該第二電極形成面內之一第二電極側表面；及一通道，其至少部分藉由該第一電極形成面及該第二電極形成面界定，其中該通道(i)沿著該第一電極形 成面與該第二電極形成面之間的一中心線延伸且(ii)具有實質上恆定之一寬度，其中該第一電極側表面及該第二電極側表面安置於該通道之至多一部分中，且其中該第一電極側表面與該第二電極側表面藉由具有實質上相同於該寬度之一距離之一間隙隔開。

在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極形成面及該第一電極側表面係鄰接的。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第二電極形成面及該第二電極側表面係鄰接的。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於10奈米。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該間隙實質上在該寬度之2奈米內。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該通道係帶狀的。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該通道係實質上筆直或彎曲的。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該間隙安置於該通道之端部之間。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該裝置進一步包括與該通道流體連通之一流體供應部件及一流體排放部件，其中該流體供應部件及該流體排放部件之各者具有大於該通道之寬度之一寬度。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第二電極嵌入層係在一下部間隔件層上。

本發明之另一態樣提供一種用於偵測一生物聚合物之系統，該系統包括上文或本文中別處所描述之裝置之任一者，該裝置基於使用該裝置之電極量測之電流偵測生物聚合物。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該系統進一步包括一控制系統，該控制系統(i)自電極接收信號且(ii)使用該等信號偵測或分析生物聚合物或其之一部分。

本發明之另一態樣提供一種用於偵測一生物聚合物之系統，該系統包括：至少兩個裝置，其中各裝置係如上文或本文中別處所描述，且該至少兩個裝置之鄰近通道彼此流體連通。

本發明之另一態樣提供一種用於形成用於偵測一生物聚合物之一裝置之方法，該方法包括：(a)在一第一處理層與一第二處理層之 間提供一壁狀側壁間隔件；(b)藉由鄰近於該第一處理層之一表面提供第一電極以便使其接觸該側壁間隔件之一部分而由該第一處理層形成一第一電極嵌入層；(c)藉由鄰近於該第二處理層之一表面提供第二電極而由該第二處理層形成一第二電極嵌入層，其中該第二電極跨該壁狀側壁間隔件面對該第一電極；及(d)移除該壁狀側壁間隔件以提供(i)介於該第一電極與該第二電極之間的一奈米間隙，及(ii)與該奈米間隙流體連通之一通道，其中該奈米間隙及該通道符合該壁狀側壁間隔件之一形狀。

在本文中所提供之態樣之一些實施例中，在該第一處理層與該第二處理層之間提供該壁狀側壁間隔件包括：鄰近於該第一處理層形成一側表面；在該側表面上方形成一階梯狀側壁間隔件形成層；回蝕該階梯狀側壁間隔件形成層以沿著該第一處理層之該側表面形成該壁狀側壁間隔件；及形成該第二處理層以跨該壁狀側壁間隔件面對該第一處理層，藉此在該第一處理層與該第二處理層之間以一實質上直立方式提供該壁狀側壁間隔件。

在本文中所提供之態樣之一些實施例中，在該第一處理層與該第二處理層之間提供該壁狀側壁間隔件包括：鄰近於該第一處理層形成一側表面；在該側表面上方形成一階梯狀側壁間隔件形成層；鄰近於該側壁間隔件形成層形成該第二處理層；及進行一平坦化程序以使該第一處理層及該第二處理層之表面暴露，藉此在該第一處理層與該第二處理層之間以一實質上直立方式提供該壁狀側壁間隔件。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該方法在(d)之前進一步包括：鄰近於該第一處理層、該側壁間隔件及該第二處理層形成其中具有開口之一電極形成遮罩；蝕刻該第一處理層及該第二處理層之自該等開口暴露之表面以在該第一處理層中形成一第一電極嵌入凹部且在該第二處理層中形成一第二電極嵌入凹部；及在該第一電極嵌入凹部及該第 二電極嵌入凹部之透過該等開口暴露之部分中形成一電極層；及移除該電極形成遮罩以在該第一電極嵌入凹部中形成第一電極且在該第二電極嵌入凹部中形成第二電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，(d)中之移除包括在該壁狀側壁間隔件之各端處形成一溶液供應及排放凹部，且隨後移除該壁狀側壁間隔件。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極及該第二電極之暴露表面係與通道之表面共面。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，奈米間隙安置於該通道之至多一部分中。

本發明之另一態樣提供一種用於形成一奈米間隙電極裝置之方法，該方法包括：(a)鄰近於經形成鄰近於一基板之一階梯部分之一側面形成一側壁間隔件；(b)移除該階梯部分，藉此鄰近於該基板以一直立方式提供該側壁間隔件；(c)形成跨該側壁間隔件彼此面對之一第一電極及一第二電極；及(d)移除該側壁間隔件，使得在該第一電極與該第二電極之間形成具有藉由該側壁間隔件之一膜厚度調整之一寬度的一奈米間隙。

在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該方法進一步包括：在該側壁間隔件及保持暴露之該基板上方形成一遮罩層；藉由一平坦化程序使該階梯部分之一表面、該側壁間隔件之一表面及該遮罩層之一表面暴露使得鄰近於該基板在該階梯部分與該遮罩層之間以一直立方式提供該側壁間隔件；圖案化該階梯部分及該遮罩層以提供一經圖案化之階梯部分及一經圖案化之遮罩層；及使用該經圖案化之階梯部分及該經圖案化之遮罩層作為電極形成遮罩而形成該第一電極及該第二電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，藉由回蝕一側壁間隔件形成層來形成經形成鄰近於該階梯部分之該側面之該側壁間隔件。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該側壁間隔件在一單一方向上延伸於該第一電極之一電極尖端部分與該第二電極之一電極尖 端部分之間，且該側壁間隔件之一部分係沿著不同於該單一方向之一方向成角度。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，(b)包括鄰近於基板形成一對單獨配置之電極形成層，且(c)包括藉由生長該等電極形成層直至該等電極形成層自基板之一表面延伸且毗連於該側壁間隔件而形成跨該側壁間隔件彼此面對之該第一電極及該第二電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極及該第二電極係由不同於形成該等電極形成層之一金屬材料之一材料形成。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，在(d)中移除該側壁間隔件之後，形成具有藉由該側壁間隔件之膜厚度調整之一寬度之一通道，且該第一電極及該第二電極係在該通道之至多一部分中。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極及該第二電極之暴露表面係與通道之表面共面。

本發明之另一態樣提供一種用於形成用於偵測一生物分子之一裝置之方法，該方法包括：(a)一體地形成鄰近於一基板之一下部間隔件及在該下部間隔件之一端處之一側壁間隔件，該下部間隔件實質上平行於該基板之一表面，該側壁間隔件實質上垂直於該基板之該表面；(b)形成鄰近於該基板之一第一電極及鄰近於該下部間隔件之一第二電極使得該第二電極配置成跨該側壁間隔件與該第一電極相對；(c)部分移除該下部間隔件使得該下部間隔件僅保留在該基板與該第二電極之間；及(d)移除該側壁間隔件，藉此在(i)該第一電極與該第二電極之間及(ii)該第一電極與該下部間隔件之間形成一奈米間隙，其中該奈米間隙具有藉由該側壁間隔件之一膜厚度調整之一寬度。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，(a)包括：在鄰近於該基板之一階梯部分上方形成一側壁間隔件形成層，該側壁間隔件形成層上覆於保持暴露之該基板；在該側壁間隔件形成層上方形成一遮罩層；使用一平坦化程序移除該遮罩層及形成在該階梯部分上方之該側壁間隔 件形成層之一部分，其中該側壁間隔件形成層保留在該階梯部分與該遮罩層之間使得該側壁間隔件形成在該階梯部分與該遮罩層之間。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該下部間隔件保留在該基板與該遮罩層之間使得該下部間隔件形成於該基板與該遮罩層之間，且繼移除該階梯部分及該遮罩層之至少一部分之後，該側壁間隔件鄰近於該基板以一直立方式在下部間隔件之一端處連同該下部間隔件一體地形成。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該側壁間隔件形成層保留於該基板與該遮罩層之間使得該下部間隔件形成在該基板與該遮罩層之間，且(b)包括(i)圖案化該階梯部分及該遮罩層以提供一經圖案化之階梯部分及一經圖案化之遮罩層，及(ii)使用該經圖案化之階梯部分及該經圖案化之遮罩層作為電極形成遮罩而形成該第一電極及該第二電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該側壁間隔件及該下部間隔件係由一導電材料形成。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，(a)包括形成鄰近於該基板之一第一電極形成層及鄰近於該下部間隔件之一第二另一電極形成層，且(b)包括藉由生長該等電極形成層直至該等電極形成層毗連該側壁間隔件而形成跨該側壁間隔件彼此面對之該第一電極及該第二電極。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，在(d)中移除側壁間隔件之後，形成具有藉由該側壁間隔件之膜厚度調整之一寬度之一通道，且該第一電極及該第二電極係在該通道之至多一部分中。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極及該第二電極之暴露表面係與該通道之表面共面。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於10奈米(nm)。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該寬度小於2nm。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該第一電極及該第二電極係由一金屬材料形成，且該金屬材料由不同於該金屬材料之另一金屬材料取代。在本文中所提供之態樣之一些實施例中，該側壁間隔件具有小於或等於1000 奈米之一寬度。

熟習此項技術者將自以下詳細描述變得易於明白本發明之額外態樣及優點，其中僅展示及描述本發明之闡釋性實施例。如將意識到，在皆不脫離本發明的情況下，本發明能夠具有其他及不同實施例，且其若干細節能夠在各種明顯方面做出修改。因此，圖式及描述本質上應視為闡釋性且非限制性。

以引用方式併入

本說明書中提及之全部公開案、專利及專利申請案係以引用的方式併入本文中，其引用的程度如同特定及個別地指示將各個別公開案、專利或專利申請案以引用的方式併入般。在以引用的方式併入之公開案及專利或專利申請案與本說明書中所含有之本發明相矛盾之意義上，本說明書旨在取代及/或優先於任何此矛盾材料。

1‧‧‧奈米間隙電極裝置

1a‧‧‧奈米間隙電極裝置

2‧‧‧基板

3‧‧‧矽基板

4‧‧‧氧化矽層

5‧‧‧第一電極

5a‧‧‧基底部分

5b‧‧‧電極尖端部分

6‧‧‧第二電極

6a‧‧‧基底部分

6b‧‧‧電極尖端部分

9‧‧‧矩形階梯部分/階梯部分

9a‧‧‧側面

9c‧‧‧薄階梯部分

10‧‧‧側壁間隔件形成層

11‧‧‧側壁狀獨立側壁間隔件/壁狀側壁間隔件/側壁間隔件

11a‧‧‧金屬層/彎曲部分

12‧‧‧光阻層

13‧‧‧絕緣層

13c‧‧‧薄絕緣層

20‧‧‧側壁間隔件形成層

20a‧‧‧側壁間隔件

21‧‧‧側壁間隔件

22‧‧‧光阻層

23‧‧‧絕緣層

23c‧‧‧薄絕緣層

24‧‧‧下部間隔件

24a‧‧‧基底部分

24b‧‧‧電極尖端部分

31‧‧‧奈米間隙電極裝置

31a‧‧‧奈米間隙電極裝置

40a‧‧‧曲柄形側壁間隔件/側壁間隔件

40b‧‧‧水平U形側壁間隔件/側壁間隔件

40c‧‧‧L形側壁間隔件/側壁間隔件

50‧‧‧電極形成層

51‧‧‧電極形成層

101‧‧‧奈米間隙電極裝置

102‧‧‧矽基板

103‧‧‧第一電極嵌入層

103a‧‧‧第一電極形成面/壁狀第一電極形成面

103b‧‧‧底表面

103c‧‧‧連通開口形成側表面

103d‧‧‧側壁間隔件相對表面

103e‧‧‧連通開口相對側表面

103f‧‧‧側壁間隔件暴露側表面

104‧‧‧第二電極嵌入層

104a‧‧‧第二電極形成面/壁狀第二電極形成面

104b‧‧‧連通開口形成側表面

104c‧‧‧側壁間隔件暴露側表面

105‧‧‧U形側壁間隔件/側壁間隔件

106‧‧‧電極形成基板

107‧‧‧狹縫狀通道/通道

108‧‧‧溶液供應零件

108a‧‧‧連通開口

109‧‧‧溶液排放零件

109a‧‧‧連通開口

1010‧‧‧第一電極

1010a‧‧‧半圓形基底部分

1010b‧‧‧帶狀奈米間隙形成部分/奈米間隙形成部分

1010c‧‧‧第一電極側表面/壁狀第一電極側表面

1011‧‧‧第二電極

1011a‧‧‧半圓形基底部分

1011b‧‧‧帶狀奈米間隙形成部分/奈米間隙形成部分

1011c‧‧‧第二電極側表面/壁狀第二電極側表面

1012‧‧‧第一處理層

1012a‧‧‧表面

1012b‧‧‧側表面

1012c‧‧‧底表面

1012e‧‧‧四邊形凹部/凹部

1013‧‧‧層狀側壁間隔件形成層/側壁間隔件形成層

1014‧‧‧側壁狀側壁間隔件/側壁間隔件

1015‧‧‧第二處理層

1020‧‧‧電極形成遮罩

1020a‧‧‧開口部分

1023a‧‧‧第一電極嵌入凹部

1023b‧‧‧第二電極嵌入凹部

1024‧‧‧電極層

1025‧‧‧貯槽形成遮罩/溶液供應-排放零件形成遮罩

1025a‧‧‧溶液貯槽孔隙

1025b‧‧‧排放貯槽孔隙

1026‧‧‧溶液貯槽凹部

1027‧‧‧排放貯槽凹部

1028‧‧‧奈米間隙形成遮罩

1028a‧‧‧開口部分/開口

1030‧‧‧電極層

1031‧‧‧複合奈米間隙電極裝置

1032‧‧‧板狀第一電極嵌入層/第一電極嵌入層

1032a‧‧‧第一電極形成面/壁狀第一電極形成面

1032b‧‧‧第一電極形成面/壁狀第一電極形成面

1032c‧‧‧第一電極形成面/壁狀第一電極形成面

1033‧‧‧第二電極嵌入層

1033a‧‧‧第二電極形成面/壁狀第二電極形成面

1033b‧‧‧第二電極形成面/壁狀第二電極形成面

1033c‧‧‧第二電極形成面/壁狀第二電極形成面

1034a‧‧‧奈米間隙電極裝置

1034b‧‧‧奈米間隙電極裝置/電極裝置/奈米間隙電極

1034c‧‧‧奈米間隙電極裝置/電極裝置/奈米間隙電極

1035‧‧‧電極裝置形成基板

1036a‧‧‧溶液供應零件

1036b‧‧‧溶液傳遞零件

1036c‧‧‧溶液傳遞零件

1036d‧‧‧溶液排放零件

1037a‧‧‧通道

1037b‧‧‧通道

1037c‧‧‧通道

1041a‧‧‧第一電極/壁狀第一電極

1041b‧‧‧第二電極/壁狀第二電極

1041c‧‧‧壁狀平坦第一電極側表面/第一電極側表面

1041d‧‧‧壁狀第二電極側表面/第二電極側表面

1042a‧‧‧第一電極/壁狀第一電極

1042b‧‧‧第二電極/壁狀第二電極

1042c‧‧‧第一電極側表面

1042d‧‧‧第二電極側表面

1043a‧‧‧第一電極/壁狀第一電極

1043b‧‧‧第二電極/壁狀第二電極

1043c‧‧‧第一電極側表面

1043d‧‧‧第二電極側表面

1044‧‧‧帶狀側壁間隔件/側壁間隔件

1045‧‧‧奈米間隙電極裝置

1047‧‧‧第一電極嵌入層

1047a‧‧‧第一電極形成面/壁狀第一電極形成面

1048‧‧‧下部間隔件/層狀下部間隔件

1049‧‧‧第二電極嵌入層

1049a‧‧‧第二電極形成面/壁狀第二電極形成面

1050‧‧‧電極形成基板/電極裝置形成基板

1051‧‧‧狹縫狀通道/通道

1052‧‧‧第一電極

1052a‧‧‧半圓形基底部分

1052b‧‧‧帶狀奈米間隙形成部分/奈米間隙形成部分

1052c‧‧‧壁狀第一電極側表面/第一電極側表面

1053‧‧‧第二電極

1053a‧‧‧半圓形基底部分

1053b‧‧‧帶狀奈米間隙形成部分/奈米間隙形成部分

1053c‧‧‧壁狀第二電極側表面/第二電極側表面

1055‧‧‧第一處理層

1055a‧‧‧頂表面

1055b‧‧‧側表面

1055c‧‧‧底表面

1055e‧‧‧肩部

1056‧‧‧側壁間隔件形成層

1056a‧‧‧側表面

1057‧‧‧第二處理層

1058‧‧‧間隔件層

1058a‧‧‧壁狀側壁間隔件/側壁間隔件

1060‧‧‧電極形成遮罩

1060a‧‧‧開口部分

1061a‧‧‧第一電極嵌入凹部

1061b‧‧‧第二電極嵌入凹部

1062‧‧‧電極層

2901‧‧‧電腦系統/系統

2905‧‧‧中央處理單元

2910‧‧‧記憶體或記憶體位置

2915‧‧‧電子儲存單元/儲存單元

2920‧‧‧通信介面/介面

2925‧‧‧周邊裝置

2930‧‧‧電腦網路(網路)

G1‧‧‧間隙

NG‧‧‧奈米間隙

NG1‧‧‧奈米間隙

NG2‧‧‧奈米間隙

NG3‧‧‧奈米間隙

W1‧‧‧奈米級寬度/寬度

在隨附申請專利範圍中特定地闡述本發明之新穎特徵。將參考闡述其中利用本發明之原理之闡釋性實施例之以下詳細描述及以下附圖(在本文中亦稱為「圖」)獲得本發明之特徵及優點之一較佳理解，其中：圖1係繪示根據生產方法產生之一例示性奈米間隙電極裝置之一組態的一示意圖；圖2A至圖2F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖3A至圖3F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖4A至圖4D係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖5A至圖5F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中 之步驟的示意圖；圖6A至圖6D係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖7A至圖7F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一修改之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖8係繪示藉由一生產方法產生之一例示性奈米間隙電極裝置之一組態的一示意圖；圖9A至圖9F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖10A至圖10F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖11A至圖11D係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖12A至圖12F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一修改之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖13A至圖13D係用於產生一奈米間隙電極裝置之一修改之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖14A至圖14F係用於產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的示意圖；圖15A至圖15C係繪示具有彎曲部分之一例示性側壁間隔件之組態的示意圖；圖16係在使用具有一電極形成層之一基板時產生一奈米間隙電極裝置之一例示性方法中之步驟的一示意圖；圖17係繪示一例示性奈米間隙電極裝置之一組態的一示意圖；圖18A至圖18F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖； 圖19A至圖19F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖20A至圖20F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖21A至圖21F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖22A至圖22D係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖23A至圖23F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖24係繪示一例示性奈米間隙電極裝置之一組態的一示意圖；圖25A至圖25F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖26A至圖26F係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖27A至圖27D係繪示用於一奈米間隙電極裝置之一例示性生產程序的示意圖；圖28係繪示一例示性複合奈米間隙電極裝置之一組態的一示意圖；及圖29展示經程式化或以其他方式組態以實施本發明之方法之一電腦系統。

雖然本文中已展示及描述本發明之各項實施例，然熟習此項技術者將顯而易見僅藉由實例提供此等實施例。熟習此項技術者可在不脫離本發明的情況下想起許多變動、改變及替代。應理解，可採用本文中所描述之本發明之實施例之各種替代例。

如文本中所使用之術語「間隙」大體上係指經形成或以其他方式提供於一材料中之一孔、通道或通路。該材料可為一固態材料，諸如一基板。間隙可安置成鄰近或接近於一感測電路或耦合至一感測電路之一電極。在一些實例中，一間隙具有0.1奈米(nm)至約1000nm之量級之一特性寬度或直徑。具有奈米量級之一寬度之一間隙可稱為一「奈米-間隙」(在本文中亦稱為「奈米間隙」)。在一些情境中，一奈米-間隙具有自約0.1奈米(nm)至50nm、0.5nm至30nm或0.5nm至10nm、0.5nm至5nm或0.5nm至2nm或不大於2nm、1nm、0.9nm、0.8nm、0.7nm、0.6nm或0.5nm之一寬度。在一些情況中，一奈米-間隙具有至少約0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、2nm、3nm、4nm或5nm之一寬度。該寬度可為一生物分子(例如，生物聚合物)之一分子直徑、該生物分子之一平均分子直徑或該生物分子之一子單元(例如，核苷酸)之一分子直徑或平均分子直徑之約0.5倍至10倍、0.5倍至5倍、0.5倍至2倍或0.5倍至小於一分子直徑。在一些情況中，一奈米-間隙之寬度可小於一生物分子或該生物分子之一子單元(例如，單體)之一直徑。

如本文中所使用之術語「電極」大體上係指可用於量測電流之一材料或零件。一電極(或電極部分)可用於量測至另一電極或來自另一電極之電流。在一些情境中，電極可安置於一通道(例如，奈米間隙)中且用於量測跨該通道之電流。該電流可為一穿隧電流。可在一生物分子(例如，蛋白質)流動通過奈米-間隙之後量測此一電流。在一些情況中，耦合至電極之一感測電路提供跨該等電極之一所施加電壓以產生一電流。替代地或此外，電極可用於量測及/或識別與一生物分子(例如，一蛋白質之一胺基酸子單元或單體)相關聯的電導。在此一情況中，穿隧電流可與電導有關。

如本文中所使用之術語「生物分子」大體上係指可用跨一奈米 間隙電極之一電流及/或電位訊問之任何生物材料。一生物分子可為一核酸分子、蛋白質或碳水化合物。一生物分子可包含一或多個子單元，諸如核苷酸或胺基酸。一生物分子可為一生物聚合物，諸如去氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。

如本文中所使用之術語「核酸」大體上係指包括一或多個核酸子單元之一分子。一核酸可包含選自腺核苷(A)、胞嘧啶(C)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)及尿嘧啶(U)或其等之變體之一或多個子單元。一核苷酸可包含A、C、G、T或U或其等之變體。一核苷酸可包含可併入至一生長核酸股中之任何子單元。此子單元可為一A、C、G、T或U或專用於一或多個互補A、C、G、T或U或與一嘌呤(即，A或G或其等之變體)或一嘧啶(即，C、T或U或其等之變體)互補之任何其他子單元。一子單元可能夠解析個別核酸鹼基或鹼基群組(例如，AA、TA、AT、GC、CG、CT、TC、GT、TG、AC、CA或其等之尿嘧啶對應體)。在一些實例中，一核酸係DNA或RNA或其等之衍生物。一核酸可為單股或雙股。

如本文中所使用之術語「蛋白質」大體上係指一生物分子或具有一或多個胺基酸單體、子單元或殘基之巨分子。舉例而言，含有50個或更少胺基酸之一蛋白質可稱為一「肽」。胺基酸單體可選自任何天然存在及/或合成之胺基酸單體(舉例而言，諸如20個、21個或22個天然存在之胺基酸)。在一些情況中，在一主體之遺傳密碼中編碼20個胺基酸。一些蛋白質可包含選自約500個天然或非天然存在胺基酸之胺基酸。在一些情境中，一蛋白質可包含選自異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯丙胺酸、蘇胺酸、色胺酸及纈胺酸、精胺酸、組胺酸、丙胺酸、天冬醯胺酸、天冬胺酸、半胱胺酸、麩醯胺酸、麩胺酸、甘胺酸、脯胺酸、絲胺酸及酪胺酸之一或多個胺基酸。

如本文中所使用之術語「層」係指一基板上之一原子或分子 層。在一些情況中，一層包含一磊晶層或複數個磊晶層。一層可包含一膜或薄膜。在一些情境中，一層係用於一預定裝置功能之一裝置(例如，發光二極體)之一結構組件，舉例而言，諸如經組態以產生(或發射)光之一作用層。一層通常具有自約一單原子單層(ML)至數十個單層、數百個單層、數千個單層、數百萬個單層、數十億個單層、數萬億個單層或更多之一厚度。在一實例中，一層係具有大於一單原子單層之一厚度之一多層結構。此外，一層可包含多個材料層(或子層)。在一實例中，一多量子井作用層包含多個井及障壁層。一層可包含複數個子層。例如，一作用層可包含一障壁子層及一井子層。

如本文中所使用之術語「鄰近」或「鄰近於」包含「緊鄰於」、「鄰接」、「接觸」及「接近於」。在一些例項中，鄰近於組件係藉由一或多個中介層彼此分離。例如，該一或多個中介層可具有小於約10微米、1微米、500奈米(「nm」)、100nm、50nm、10nm、1nm或更小之一厚度。在一實例中，當一第一層與一第二層直接接觸時，該第一層鄰近於該第二層。在另一實例中，當一第一層藉由一第三層與一第二層分離時，該第一層鄰近於該第二層。

如本文中所使用之術語「基板」係指期望膜或薄膜形成於其上之任何工件。一基板包含(但不限於)：矽、鍺、矽石、藍寶石、氧化鋅、碳(例如，石墨烯)、SiC、AlN、GaN、尖晶石、塗佈矽、氧化物上矽、氧化物上碳化矽、玻璃、氮化鎵、氮化銦、二氧化鈦及氮化鋁、一陶瓷材料(例如，氧化鋁、AlN)、一金屬材料(例如，鉬、鎢、銅、鋁)及其等之組合(或合金)。一基板可包含一單層或多層。

如本文中所使用之術語「鄰接」大體上意謂以一未中斷方式沿著一邊界或在一點處接觸、緊鄰或碰觸或連接。

圖1繪示一例示性奈米間隙電極裝置31，其可具有可以一相對方式提供於一(若干)基板2上之一(若干)第一電極5及一(若干)第二電極 6，及可形成於一(若干)第一電極5與一(若干)第二電極6之間具有一(若干)奈米級寬度W1(例如，1000nm或更小、100nm或更小、10nm或更小、1nm或更小、0.8nm或更小、0.6nm或更小或小於可經量測之一(若干)目標分子之(若干)寬度)之一(若干)奈米間隙NG。藉此產生之(若干)奈米間隙電極裝置1可經形成具有具有一(若干)寬度W1(例如，根據預期用途視需要自5nm至30nm、2nm或更小或1nm或更小)之一(若干)奈米間隙NG。

一(若干)基板2可由(例如)矽基板3及形成於矽基板3上之(若干)氧化矽層4形成，且其可經組態使得待配對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)氧化矽層4上。(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之各者可由(若干)金屬材料(例如，氮化鈦(TiN))製成且可形成於一基板上以便以一(若干)奈米間隙為一中心實質上左右對稱。在一些情況中，(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可具有包括一電極尖端部分5b、6b及可在其之一底部處連同一電極尖端部分5b、6b一體地形成之基底部分5a、6a之一組態。(若干)奈米間隙NG可由電極尖端部分5b及6b界定。舉例而言，電極尖端部分5b及6b之各者可形成為一(若干)長方體形狀(其之(若干)縱向方向可沿著一y方向延伸)，且可經配置使得其之端面可相對。

在一實例中，可藉由沈積(例如，氣相沈積或電化學沈積)形成尖端。在另一實例中，可藉由(例如，在跨一奈米間隙施加一電壓之後)經引發之場發射形成尖端。

基底部分5a、6a可在一中心遠端部分處具有一凸起(可在該凸起處提供電極尖端部分5b、6b，且可自一中心遠端部分朝向兩側形成一平緩彎曲表面使得可形成將電極尖端部分5b、6b作為(若干)頂點之一彎曲形狀。(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可經組態使得在可自一y方向(其係(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之一縱向方向)供應 或可自一x方向(其可垂直於一y方向且可垂直於可為(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之垂直方向之一z方向)供應(例如)含有至少一(若干)單股DNA分子之一溶液時，該溶液可沿著基底部分5a及6a之一彎曲表面引導朝向電極尖端部分5b及6b，使得該溶液可可靠地穿過(若干)奈米間隙NG(或在(該等)奈米間隙NG附近穿過)。

具有此一組態之(若干)奈米間隙電極裝置1可經組態(例如)使得可將電流自(若干)電源供應器(未展示)供應至(若干)第一電極5及(若干)第二電極6，且可藉由一(若干)電流計(未展示)量測流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值。(若干)奈米間隙電極裝置1可容許(若干)單股DNA分子自一x方向穿過(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG，且在(若干)單股DNA分子之各鹼基穿過(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG時使用(若干)電流計量測流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值。因此，一(若干)奈米間隙電極裝置1可能夠基於電流值識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

本文中亦提供用於產生(若干)奈米間隙電極裝置之方法。首先，如圖2A中所展示，且如圖2B中所展示，其繪示沿著圖2A中之線A-A'獲取之一側視截面圖，可提供其中(若干)氧化矽層4可形成為矽基板3上之一表面層之(若干)基板2，且可使用一光微影技術於(若干)氧化矽層4上形成可由(例如)氮化矽(SiN)形成且可具有一側面9a之矩形階梯部分9。

接著，如圖2C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2A中之部分之部分，且如圖2D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2B中之部分之部分，可(例如)藉由一CVD(化學氣相沈積)方法、一ALD(原子層沈積)方法、一濺鍍方法或任何其他適當方法於(若干)階梯部分9及(若干)基板2之(若干)暴露表面上沈積(若干) 側壁間隔件形成層10。(若干)側壁間隔件形成層10可使用可不同於(若干)基板2之一表面(在此情況中，(若干)氧化矽層4)、(若干)階梯部分9、(若干)第一電極5及(若干)第二電極6(稍後描述)之材料之(若干)材料形成。

例如，當(若干)基板2之一表面可為(若干)氧化矽層4時，(若干)階梯部分9可由SiN形成，且稍後描述之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可由氮化鈦(TiN)形成，(若干)側壁間隔件形成層10可由鈦(Ti)形成等。此外，舉例而言，形成於(若干)基板2之一表面上之一表面層可由SiN形成。在此情況中，(若干)階梯部分9可由氧化矽(SiO₂)形成，(若干)第一電極5及(若干)第二電極6(稍後描述)可由氮化鈦(TiN)形成且(若干)側壁間隔件形成層10可由Ti形成。

此時，(若干)側壁間隔件形成層10可沿著(若干)階梯部分9之一側面9a形成。形成於(若干)側面9a上之(若干)側壁間隔件形成層10之一厚度可根據(若干)奈米間隙NG之一(若干)所要寬度W1來判定。換言之，當形成具有一(若干)窄寬度W1之(若干)奈米間隙NG時，可將(若干)側壁間隔件形成層10之一(若干)膜厚度製成小，而在形成具有一(若干)大寬度W1之(若干)奈米間隙NG時，可將(若干)側壁間隔件形成層10之(若干)膜厚度製成大。

接著，可使用一定向蝕刻程序(例如)藉由乾式蝕刻回蝕沈積於(若干)階梯部分9及保持暴露之(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件形成層10使得(若干)側壁間隔件形成層10沿著(若干)階梯部分9之(若干)側面9a保留。因此，如圖2E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2C中之部分之部分，且如圖2F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2D中之部分之部分，可沿著(若干)階梯部分9之(若干)側面9a形成一(若干)側壁狀獨立側壁間隔件11。藉此形成之(若干)壁狀側壁間隔件11可具有自(若干)階梯部分9之(若干)側面9a之 一頂部至(若干)基板2增加寬度之一形狀。(若干)側壁間隔件11之(若干)最大厚度(即，(若干)寬度)可為可利用(若干)側壁間隔件11形成之(若干)奈米間隙NG之一(若干)寬度W1。因此，根據上文所描述之一側壁間隔件生產方法，可產生一(若干)側壁間隔件11，其可以一直立方式如同一壁提供於(若干)基板2上且可根據預期用途視需要具有1,000nm或更小(奈米級)或30nm或更小之(若干)厚度且此外2nm或更小或1nm或更小之(若干)厚度。

接著，如圖3A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2E中之部分之部分，且如圖3B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2F中之部分之部分，可藉由蝕刻移除(若干)階梯部分9使得可在(若干)基板2上之一預定位置處以相對於(若干)基板2之一表面垂直站立之一方式提供(若干)側壁間隔件11。

在一些情況中，上文所描述及圖2A至圖3B中所展示之處理步驟可用於產生(若干)側壁間隔件11之方法。可因此產生可用於形成(若干)奈米間隙NG(稍後描述)之(若干)側壁間隔件11。下文描述使用以站立於(若干)基板2上之一方式形成之此一(此等)側壁間隔件11形成(若干)奈米間隙NG且接著產生奈米間隙電極裝置1之處理步驟。

如圖3C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖3A中之部分之部分，且如圖3D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖3B中之部分之部分，一光阻塗佈劑可施加於(若干)氧化矽層4上且可經固化以形成一(若干)光阻層12。

接著，如圖3E中所展示，其中相同元件符號係用於表示對應於圖3C中之部分之部分，且如圖3F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖3D中之部分之部分，可使用一光微影技術移除(若干)光阻層12之對應於可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域之特定部分，使得可形成一(若干)經圖案化之光阻層12(一電極形成 遮罩)，藉此氧化矽層4可暴露於其上可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域處。

接著，如圖4A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖3E中之部分之部分，且如圖4B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖3F中之部分之部分，在沈積可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之一金屬層之後，在(若干)經圖案化之光阻層12(電極形成遮罩)及(若干)暴露基板2(氧化矽層4)上，可藉由一剝離程序移除一金屬層之除對應於(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之部分以外之部分，使得(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)基板2上，其中電極尖端部分5b及6b配置成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對。

此時，(若干)金屬層11a可保留於(若干)側壁間隔件11上。可藉由使用一CMP(化學機械拋光)技術等拋光來移除(若干)側壁間隔件11上之(若干)剩餘金屬層11a。替代性地，在無需藉由CMP技術等移除之情況下，此時，當可稍後移除(若干)側壁間隔件11時，(若干)剩餘金屬層11a可連同(若干)側壁間隔件11一起移除。

最後，如圖4C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖4A中之部分之部分，且如圖4D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖4B中之部分之部分，可藉由(例如)憑藉濕式蝕刻移除(若干)側壁間隔件11而在電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間形成可具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。因此，可產生如圖1中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置1。(若干)側壁間隔件11可由不同於(若干)基板2之一表面之一材料(即，氧化矽層4之一材料)且可不同於(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之一材料的一材料形成。因此，確保僅可移除(若干)側壁間隔件11，從而留下氧化矽層4，且(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可 保留於(若干)基板2上。

如上文所描述，在可於形成於(若干)基板2上之(若干)階梯部分9上形成(若干)側壁間隔件11之後，可移除(若干)階梯部分9使得(若干)側壁間隔件11可以一直立方式提供於(若干)基板2上。在(若干)基板2上形成作為一遮罩之一經圖案化之光阻層12之後，可在(若干)光阻層12上及透過(若干)光阻層12中之開口暴露之(若干)基板2上形成一(若干)金屬層，接著可藉由移除(若干)經圖案化之光阻層12來移除(若干)光阻層12上之一(若干)金屬層，使得(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)基板2上以便配置成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對。最後，在一些情況中，可移除(若干)側壁間隔件11使得具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。

如上文所描述，可藉由調整(若干)側壁間隔件11之一(若干)膜厚度來形成具有一(若干)所要寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且(若干)側壁間隔件11之一(若干)膜厚度可形成為非常薄。因此，亦可形成具有對應於(若干)側壁間隔件11之一(若干)寬度W1之一(若干)非常小寬度W1的(若干)奈米間隙NG。

在一些情況中，在(若干)基板2上以一直立方式提供(若干)側壁間隔件11之後，可使用(若干)經圖案化之光阻層12形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6，且隨後可移除(若干)光阻層12及(若干)側壁間隔件11使得具有可藉由(若干)側壁間隔件11之一(若干)膜厚度調整之一(若干)寬度之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。因此，藉由調整(若干)側壁間隔件11之(若干)膜厚度，可形成具有與一(若干)習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且此外亦可形成具有可實質上窄於一習知形成之奈米間隙之寬度之一(若 干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

在針對側壁間隔件生產之一些情況中，在形成於(若干)基板2上之(若干)預定區域處之(若干)階梯部分9之(若干)側面9a上形成(若干)側壁間隔件11之後，可移除(若干)階梯部分9使得(若干)側壁間隔件11可以一直立方式提供於(若干)基板2上。因此，在形成跨可以一直立方式提供於(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之後，可移除(若干)側壁間隔件11使得具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。因此，在用於產生(若干)側壁間隔件11之方法之一些情況中，不同於用於藉由蝕刻自一金屬遮罩中之一開口暴露之一電極層而在該電極層之表面中形成一狹縫狀奈米間隙之一習知形成技術，可產生可在不使用一習知金屬遮罩的情況下形成(若干)奈米間隙NG所藉助之(若干)側壁間隔件11。

在一些情況中，一狹縫狀間隙可藉由使用(若干)第一電極5及(若干)第二電極6作為遮罩來移除(若干)基板2之一表面(即，氧化矽層之一表面)之一部分而形成在(若干)奈米間隙NG下方之氧化矽層4中，此後，可形成如圖4C及圖4D中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置1。對於如上所述之(若干)奈米間隙電極裝置，可在(若干)奈米間隙NG下方之氧化矽層4中之(若干)間隙中產生(若干)電場。當(若干)單股DNA分子(其可為一單一(若干)單股DNA分子)穿過氧化矽層4中之一間隙時，局部電導可改變。回應於此，流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值可改變。基於(若干)電流值之此(等)變化，可識別構成一單股DNA分子之鹼基。

在一生產方法之一些情況中，(若干)階梯部分9可首先形成於(若干)基板2上，且接著(若干)側壁狀側壁間隔件11可沿著(若干)階梯部分9之一側面9a形成，如上文所描述且如圖2E及圖2F中所展示。因 此，處理步驟可對應於結合圖2A至圖2F所描述之處理步驟。

接著，如圖5A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2E中之部分之部分，且如圖5B中所展示，其繪示沿著圖5A中之線B-B'獲取之一側視截面圖，可形成上覆於(若干)階梯部分9、(若干)側壁間隔件11及保持暴露之(若干)暴露基板2之部分的(若干)絕緣層13(遮罩層)。在一些情況中，可由一絕緣材料(舉例而言，諸如氮化矽(SiN))形成且可具有(若干)階梯部分9之相同材料之(若干)絕緣層13可用作一遮罩層。然而，絕緣層13並不限於此，且遮罩層及(若干)階梯部分9亦可由除絕緣層13之材料以外之任何材料形成。

接著，如圖5C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5A中之部分之部分，且如圖5D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5B中之部分之部分，可藉由憑藉一平坦化程序(諸如CMP等)過度拋光而暴露(若干)階梯部分9、(若干)側壁間隔件11及(若干)絕緣層13之表面。因此，以一直立方式提供於(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件11可形成於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層13之間。

在使用一平坦化程序時，在過度拋光(若干)階梯部分9、(若干)側壁間隔件11及(若干)絕緣層13時可拋光除去如自側面觀看之(若干)側壁間隔件11之一上部陡角部分，直至一(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層13之間的(若干)側壁間隔件11之一橫截面形狀可經形成以便具有一實質上矩形橫截面形狀。當執行一平坦化程序時，若其之一表面暴露之(若干)側壁間隔件11可形成於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層13之間，則僅可拋光除去上覆於(若干)階梯部分9及(若干)側壁間隔件11之(若干)絕緣層13之一部分。

上文所描述及圖2A至圖2F以及圖5A至圖5D中所展示之處理步驟可用於產生(若干)側壁間隔件11之一方法。(若干)側壁間隔件11可因此產生且可用於形成一(若干)奈米間隙NG(本文中別處所描述)。接 著，在下文描述用於使用以一直立方式提供於(若干)基板2上之此一(此等)側壁間隔件11形成一(若干)奈米間隙NG及形成(若干)奈米間隙電極裝置1之額外處理步驟。

在(若干)階梯部分9、(若干)側壁間隔件11及(若干)絕緣層13之暴露表面上形成一層狀光阻遮罩(未展示)之後，可使用一光微影技術移除(若干)階梯部分9之一部分及(若干)絕緣層13之一部分使得可形成(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13(電極形成遮罩)，如圖5E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5C中之部分之部分，且如圖5F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5D中之部分之部分。如圖5E及圖5F中所展示，待自(若干)階梯部分9移除之一部分之一圖案及待自(若干)絕緣層13移除之一部分之一圖案可分別對應於(若干)第一電極5之一圖案及(若干)第二電極6之一圖案。因此，移除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13之區域，使得(若干)基板2之表面(氧化矽層4)可暴露。

接著，可在氧化矽層4(其可暴露於將形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域處)上以及(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13上保留為電極形成遮罩之區域(即，除了可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域以外之區域)處形成一金屬層。隨後，可執行一平坦化程序(諸如CMP等)以使(若干)階梯部分9之剩餘部分及(若干)絕緣層13之剩餘部分以及(若干)側壁間隔件11之表面暴露。因此，如圖6A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5E中之部分之部分，且如圖6B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5F中之部分之部分，可移除(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13(電極形成遮罩)上之區域上之(若干)金屬層及(若干)側壁間隔件11上之(若干)金屬層，使得(若干)第一電極5及(若干)第二 電極6可形成於(若干)基板2上，其中電極尖端部分5b及6b跨(若干)側壁間隔件11彼此面對。

最後，如圖6C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖6A中之部分之部分，且如圖6D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖6B中之部分之部分，可藉由(例如)憑藉濕式蝕刻移除(若干)側壁間隔件11、(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13而於電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間形成具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度之(若干)奈米間隙NG。因此，可產生如圖1中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置1。

如上文所描述，在(若干)基板2上之一(若干)預定區域處可形成形成於(若干)階梯部分9之一側面上之(若干)側壁間隔件11之後，可形成可覆疊(若干)階梯部分9且可覆疊(若干)側壁間隔件11且可覆疊(若干)暴露基板2之(若干)絕緣層13。此外，在生產方法之一些情況中，一平坦化程序可用於使(若干)階梯部分9之一表面、(若干)側壁間隔件11之一表面及(若干)絕緣層13之一表面暴露，使得(若干)側壁間隔件11可以一直立方式提供於(若干)基板2上(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層13之間。接著，可圖案化(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13。使用如此圖案化之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13作為電極形成遮罩，可形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。最後，可移除(若干)側壁間隔件11、(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13，使得具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。

如上文所描述，在用於產生一奈米間隙電極之方法之一些情況中，可藉由調整(若干)側壁間隔件11之一膜厚度來形成具有一(若干)所要寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且(若干)側壁間隔件11之一(若干) 膜厚度可經形成以便為非常薄。因此，亦可形成具有對應於(若干)側壁間隔件11之一(若干)寬度W1之一(若干)小寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

鑒於上文，在生產方法之一些情況中，在(若干)基板2上以一直立方式提供(若干)側壁間隔件11之後，可使用(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6，且隨後可移除(若干)側壁間隔件11、(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層13，使得具有可藉由(若干)側壁間隔件11之一(若干)膜厚度調整之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。因此，藉由調整(若干)側壁間隔件11之一膜厚度，可形成具有與(若干)習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且此外可形成具有可實質上窄於(若干)習知形成之奈米間隙之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

此外，在側壁間隔件生產方法之一些情況中，在形成於(若干)基板2上之(若干)預定區域處之(若干)階梯部分9之一側面上可產生(若干)側壁間隔件11之後，可形成覆疊(若干)階梯部分9、(若干)側壁間隔件11及(若干)暴露基板2之(若干)絕緣層13(遮罩層)。接著，可藉由一平坦化程序使(若干)階梯部分9之一表面、(若干)側壁間隔件11之一表面及(若干)絕緣層13之一表面暴露，使得(若干)側壁間隔件11可以一直立方式提供在(若干)基板2上(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層13之間。

隨後，在一些情況中，(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於可以一直立方式提供於(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件11之相對側上，且隨後(若干)側壁間隔件11可經移除，使得具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度之(若干)奈米間隙NG可形成於 (若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。因此，在針對產生(若干)側壁間隔件11之方法之一些情況中，不同於用於藉由蝕刻自一金屬遮罩中之一開口暴露之一電極層而在該電極層之表面中形成一狹縫狀奈米間隙之習知形成技術中，亦可產生可在不使用一習知金屬遮罩的情況下形成一(若干)奈米間隙所藉助之(若干)側壁間隔件11。

除了上述情況之外，亦可在如圖6C及圖6D中所展示般形成(若干)奈米間隙電極裝置1之後，藉由憑藉使用(若干)第一電極5及(若干)第二電極6作為遮罩來移除(若干)氧化矽層4(其係(若干)基板2之一上部層)之一表面之一部分而在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中形成一狹縫狀間隙。對於如上所述之(若干)奈米間隙電極裝置，可在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中之一間隙中產生一電場。當一(若干)單股DNA分子穿過(若干)氧化矽層4中之一間隙(一次一單股DNA分子)時，局部電導可改變。回應於此，流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值可改變。基於(若干)電流值之(若干)變化，可識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

作為另一情況，在移除圖4B中所展示之(若干)側壁間隔件11之前，可在(若干)第一電極5及(若干)第二電極6上形成可不同於(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之材料之一金屬材料，使得(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可被用作具有尖端區域之電極(其等可由不同於(若干)下部層之金屬之(若干)金屬形成，如一上部層)。

作為另一情況，在移除圖4B中所展示之(若干)側壁間隔件11之前，可使可首先由一或多個預定金屬材料(例如，Ni等)形成之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6經受金電鍍使得面對奈米間隙且形成電極尖端之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之一(若干)材料可由於該電鍍而被有效地替換為可不同於Ni之(若干)金屬材料(諸如金等)。

對於如上文所描述之一些情況，描述一實例，其中在可圖案化 圖5C及圖5D中所展示之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13時，可移除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域處之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層13，使得(若干)基板2之一表面((若干)氧化矽層4)可暴露。其他情況並不限於此。如圖7A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5C中之部分之部分，且如圖7B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖5D中之部分之部分，可形成藉由薄化(若干)階梯部分9而獲得之(若干)薄階梯部分9c及藉由薄化(若干)絕緣層13而獲得之(若干)薄絕緣層13c(薄遮罩層)。

不同於如圖1中所展示之一奈米間隙電極裝置1，以此方式產生之奈米間隙電極可具有其中(若干)薄階梯部分9c可形成於(若干)基板2與(若干)第一電極5之間且(若干)薄絕緣層13c可形成於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間的一組態。

在一些情況中，在(若干)階梯部分9之一暴露表面、(若干)側壁間隔件11之一表面及(若干)絕緣層13之一表面上可形成(若干)層狀光阻遮罩(未展示)(如圖5C及圖5D中所展示)之後，可使用一光微影技術移除可分別形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6(所描述層)之(若干)階梯部分9之一表面之一部分及(若干)絕緣層13之一表面之一部分。接著，如圖7A及圖7B中所展示，可減小可形成第一電極5及第二電極6之區域之一(若干)厚度，使得可形成(若干)薄階梯部分9c及(若干)薄絕緣層13c。

接著，在(若干)薄階梯部分9c、(若干)薄絕緣層13c、(若干)剩餘階梯部分9及(若干)剩餘絕緣層13以及(若干)側壁間隔件11上可形成一(若干)金屬層之後，可執行一平坦化程序(諸如CMP等)使得除可形成(若干)第一電極5之(若干)區域以外之(若干)階梯部分9之一表面、除可形成(若干)第二電極6之(若干)區域以外之(若干)絕緣層13之一表面及(若干)側壁間隔件11之一表面可全部暴露。因此，如圖7C中所展 示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖7A中之部分之部分，且如圖7D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖7B中之部分之部分，可移除除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域以外之(若干)金屬層及(若干)側壁間隔件11上之一區域處之(若干)金屬層，使得一(若干)金屬層保留於(若干)薄階梯部分9c及(若干)薄絕緣層13c上。因此，其電極尖端部分5b及6b跨(若干)側壁間隔件彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)基板2上。

最後，可(例如)藉由乾式蝕刻移除(若干)側壁間隔件11、除可形成(若干)第一電極5之(若干)區域以外之(若干)階梯部分9及除可形成(若干)第二電極6之區域以外之(若干)絕緣層13。因此，具有與(若干)側壁間隔件11之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間，且夾置於(若干)薄階梯部分9c與(若干)薄絕緣層13c之間的(若干)間隙G1可形成於(若干)奈米間隙NG下方，如圖7E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖7C中之部分之部分，且如圖7F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖7D中之部分之部分。

對於以此方式產生之(若干)奈米間隙電極裝置1a，(若干)單股DNA分子可穿過介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG(且(若干)單股DNA分子可一次一個地穿過)，且(若干)單股DNA分子可穿過可定位於(若干)奈米間隙NG下方且可夾置於(若干)薄階梯部分9c與(若干)薄絕緣層13c之間的(若干)間隙G1。對於如上所述之(若干)奈米間隙電極裝置1a，可在由一絕緣材料形成之(若干)薄階梯部分9c與(若干)薄絕緣層13c之間之(若干)間隙G1中產生(若干)電場。當(若干)單股DNA分子穿過介於由一絕緣材料形成之(若干)薄階梯部分9c與(若干)薄絕緣層13c之間的(若干)間隙G1時，(若干)局部導電場可改變。回應於此，流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二 電極6之(若干)電流之值可改變。基於電流值之此等變化，可識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

在一些情況中，在可產生如圖7E及圖7F中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置1a之後，可藉由憑藉使用(若干)第一電極5及(若干)第二電極6作為遮罩來移除(若干)氧化矽層4(其等可係(若干)基板2之一上部層)之一表面之一部分而在(若干)奈米間隙NG及(若干)間隙G1下方(若干)氧化矽層4中額外地形成(若干)狹縫狀間隙。

在針對奈米間隙電極裝置之生產方法之一些情況中，如圖8中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖1中之部分之部分，繪示一(若干)奈米間隙電極裝置31。(若干)奈米間隙電極裝置31之組態與如上文圖1中所繪示之(若干)奈米間隙電極裝置1之組態的不同之處可在於，(若干)下部間隔件24可形成於(若干)第二電極6下方。在本文中，下文將進行集中於(若干)第二電極6及(若干)下部間隔件24之組態之一描述。

在一些情況中，(若干)下部間隔件24可形成於(若干)基板2上且可經設計使得(若干)第二電極6可堆疊於其上。因此，(若干)下部間隔件24連同(若干)第二電極6一起可配置成與(若干)第一電極5相對。在一些情況中，下部間隔件24可具有與(若干)第二電極6之一輪廓形狀相同之一輪廓形狀。(若干)下部間隔件24可由一(若干)電極尖端部分24b及可在其之一底部處連同(若干)電極尖端部分24b一體地形成之一(若干)基底部分24a構成。舉例而言，(若干)電極尖端部分24b可形成為一長方體形狀(其之一縱向方向沿著y方向延伸)，且可經配置使得其之一端面可與(若干)第一電極5之一電極尖端部分之一端面相對。

(若干)第一電極5、(若干)第二電極6及(若干)下部間隔件24可經組態使得在可自一前述y方向供應或可自一x方向(其可垂直於一y方向且垂直於可為一高度方向之一z方向)供應(例如)含有(若干)單股DNA 分子之一溶液時，該溶液可沿著基底部分6a及24a之彎曲表面引導朝向電極尖端部分5b、6b及24b，使得該溶液可穿過介於(若干)電極尖端部分5b與(若干)電極尖端部分6b、24b之間的(若干)奈米間隙NG。

(若干)下部間隔件24可由一導電材料形成。可將來自(若干)電源(未展示)之(若干)電流供應給(若干)下部間隔件24以及(若干)第二電極6。此容許(若干)奈米間隙電極裝置31使(若干)單股DNA分子自一x方向穿過介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極之間且亦介於(若干)第一電極5與(若干)下部間隔件24之間的(若干)奈米間隙NG，而可將來自(若干)電源供應器之(若干)電流供應給(若干)第一電極5及一(若干)對第二電極6及(若干)下部間隔件24。當(若干)單股DNA分子之鹼基穿過(若干)奈米間隙NG時，可藉由一(若干)電流計量測流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6且亦流動通過(若干)第一電極5與(若干)下部間隔件24之間的(若干)電流之值。因此，可基於電流值識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

接著，下文描述用於產生圖8中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置31之一方法。首先，如圖9A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖2A中之部分之部分，且如圖9B中所展示，其繪示沿著圖9A中之線C-C'獲取之一側視截面圖，可提供其中可在一(若干)矽基板3上形成(若干)氧化矽層4之(若干)基板2，且可使用一光微影技術於(若干)氧化矽層4上形成(若干)矩形階梯部分9(其可(例如)由氮化矽(SiN)形成且可具有一(若干)側面9a)。

接著，如圖9C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9A中之部分之部分，且如圖9D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9B中之部分之部分，例如藉由一CVD方法、一濺鍍方法等在(若干)階梯部分9及保持暴露之(若干)基板2上沈積(若干)側壁間隔件形成層20(其可由可不同於(若干)基板2之一表面(在此情況 中，一(若干)氧化矽層4)之一材料之一材料(諸如氮化鈦(TiN))形成)。可基於一(若干)奈米間隙NG之一(若干)所要寬度W1來選擇可沿著(若干)階梯部分9之一側面9a形成之(若干)側壁間隔件形成層20之一厚度。換言之，當形成具有(若干)窄寬度W1之(若干)奈米間隙NG時，可將(若干)側壁間隔件形成層20之一(若干)膜厚度製成小，而在可形成具有一(若干)寬的寬度W1之(若干)奈米間隙NG時，可將(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)膜厚度製成大。

接著，可形成覆疊(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)絕緣層23((若干)遮罩層)，如圖9E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9C中之部分之部分，且如圖9F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9D中之部分之部分。可使用可為一遮罩層之(若干)絕緣層23之一材料(舉例而言，氮化矽(SiN)等)，其可為與(若干)階梯部分9之材料相同之一材料。在一些情況中，可使用可由(舉例而言)諸如氮化矽(SiN)之一絕緣材料(其可為與(若干)階梯部分9之絕緣材料相同之一絕緣材料)形成的(若干)絕緣層23作為一(若干)遮罩層。然而，可使用可由除(若干)絕緣材料以外之任何材料形成的(若干)遮罩層及(若干)階梯部分9。

接著，如圖10A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9E中之部分之部分，且如圖10B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖9F中之部分之部分，藉由利用一平坦化程序(諸如CMP等)過度拋光，可使(若干)階梯部分9之一表面及(若干)絕緣層23之一表面暴露。此外在一些情況中，自(若干)側壁間隔件形成層20，僅可以一直立方式與階梯部分之側面9a並排提供於(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件20a之一頂表面可暴露於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間。

在一些情況中，上文所描述及圖9A至圖10B中所展示之處理步驟 可描述用於產生(若干)側壁間隔件20a之一方法。可因此產生可用於形成(若干)奈米間隙NG(稍後描述)之(若干)側壁間隔件20a。因此在如上文所描述之產生(若干)側壁間隔件之方法的一些情況中，(若干)側壁間隔件11可根據預期用途視需要具有1,000nm或更小(奈米級)或30nm或更小之一高度，且進一步可具有2nm或更小或1nm或更小之一厚度。接著，下文描述藉此可使用此一(此等)側壁間隔件20a以一直立方式在(若干)基板2上形成(若干)奈米間隙NG及產生圖8之(若干)奈米間隙電極裝置31之處理步驟。

接著，可藉由蝕刻移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23使得(若干)氧化矽層4及(若干)側壁間隔件形成層20可暴露(未展示)。隨後，可將一光阻塗佈劑施加至(若干)氧化矽層4及(若干)側壁間隔件形成層20上且可使其固化以形成(若干)光阻層22，如圖10C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10A中之部分之部分，且如圖10D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10B中之部分之部分。

在針對(若干)側壁間隔件20a之一生產方法之一些情況中，(若干)側壁間隔件20a可自(若干)側壁間隔件形成層20以一直立方式形成使得其等產生L狀橫截面。(若干)直立之側壁間隔件20a可藉由(若干)側壁間隔件形成層20之其餘部分支撐。因此，即使在可施加(若干)光阻塗佈劑時(若干)側壁間隔件20a可經受來自(若干)光阻塗佈劑之一負載，放置於(若干)側壁間隔件20a上之負載亦可藉由(若干)側壁間隔件形成層20接納，且因此可防止(若干)側壁間隔件20a倒下、傾斜或變形。

接著，可藉由一光微影技術移除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)光阻層22之區域使得(若干)光阻層22可具有形成於其中之一圖案。因此，(若干)基板2之一表面((若干)氧化矽層4)可暴 露於稍後可形成(若干)第一電極之區域處，且(若干)側壁間隔件形成層20可暴露於稍後可形成第二電極之區域處，如圖10E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10C中之部分之部分，且如圖10F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10D中之部分之部分。

接著，在可暴露於可形成(若干)第一電極5之區域處之(若干)氧化矽層4、暴露於可形成(若干)第二電極6之(若干)區域處之(若干)側壁間隔件形成層20、保留於除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域以外的一區域處作為一電極形成遮罩之(若干)光阻層22及(若干)側壁間隔件20a上形成一(若干)金屬層。此後，可使(若干)經圖案化之光阻層22(電極形成遮罩)經受一光微影剝離程序以移除(若干)光阻層22上之(若干)金屬層。因此，具有跨(若干)側壁間隔件20a彼此面對之電極尖端部分5b及6b之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)基板2上，如圖11A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10E中之部分之部分，且如圖11B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10F中之部分之部分。在此階段，(若干)側壁間隔件20a保留，且(若干)下部間隔件24保留於藉由(若干)經圖案化之光阻層22覆蓋之一區域處。此處所使用之金屬層可為具有不同於(若干)下部間隔件24之(若干)蝕刻速率之(若干)材料。

最後，如圖11C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖11A中之部分之部分，且如圖11D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖11B中之部分之部分，可藉由(例如)憑藉乾式蝕刻之一定向程序移除(若干)側壁間隔件形成層20及(若干)側壁間隔件20a之部分，從而產生介於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間的(若干)下部間隔件24。因此，具有與(若干)側壁間隔件20a之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第二電極6與(若干) 第一電極5之間。因此，可產生如圖8中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置。

如上所述，在產生一奈米間隙電極裝置之方法的一些情況中，在可形成於(若干)基板2上之(若干)預定區域上之(若干)階梯部分9上及保持暴露之(若干)基板2上可提供(若干)側壁間隔件形成層20之後，可形成上覆於側壁間隔件形成層20之(若干)絕緣層23。此外，在生產方法之一些情況中，一平坦化程序可用於移除(若干)絕緣層23之一部分及移除可形成於鄰接(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)階梯部分9上之(若干)側壁間隔件形成層20之至少一部分。(若干)側壁間隔件20a可藉由使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間而形成於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間，且藉由使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間而在(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間形成(若干)下部間隔件24。

接著，可移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層，且在(若干)基板2上以一直立方式提供連同(若干)側壁間隔件形成層20一體地形成之(若干)側壁間隔件20a。隨後，可使用(若干)經圖案化之光阻層22作為一(若干)電極形成遮罩而在(若干)基板2上形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。最後，在可移除(若干)經圖案化之光阻層22之後，可移除已上覆有光阻層22之(若干)側壁間隔件20a及(若干)側壁間隔件形成層20之一部分，使得使(若干)下部間隔件24僅保留於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間。以此方式，具有與(若干)側壁間隔件20a之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6及(若干)下部間隔件24之(若干)對之間。

如上文所描述，在產生一奈米間隙電極裝置之一方法的一些情 況中，可藉由調整(若干)側壁間隔件20a之(若干)膜厚度來形成具有一(若干)所要寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且(若干)側壁間隔件20a之(若干)膜厚度可經形成以便為非常薄。因此，亦可形成具有對應於(若干)側壁間隔件20a之(若干)寬度W1之(若干)非常小寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

鑒於上文，在一些情況中，可形成沿著(若干)基板2之一表面方向延伸之(若干)下部間隔件24及以一直立方式提供於(若干)側壁間隔件形成層20之一端處之(若干)側壁間隔件20a，且隨後可使用(若干)經圖案化之光阻層22以在(若干)基板2上形成(若干)第一電極5且在(若干)側壁間隔件形成層20上形成(若干)第二電極6，使得(若干)第二電極6可經配置以便與在(若干)側壁間隔件20a之一鄰接側上之(若干)第一電極5相對。接著，在移除(若干)經圖案化之光阻層22之後，可移除(若干)經暴露之側壁間隔件形成層20以便使(若干)下部間隔件24僅保留於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間，且可移除(若干)側壁間隔件20a使得具有藉由(若干)側壁間隔件20a之(若干)膜厚度調整之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間及(若干)第一電極5與(若干)下部間隔件24之間。因此，藉由調整(若干)側壁間隔件20a之(若干)膜厚度，可形成具有與(若干)習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且甚至可形成具有可實質上窄於(若干)習知形成之奈米間隙寬度之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

此外，在產生(若干)側壁間隔件20a之方法之一些情況中，在可形成於(若干)基板2上之(若干)預定區域上之階梯部分9上及保持暴露之(若干)基板2上提供(若干)層狀側壁間隔件形成層20之後，可形成上覆於(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)絕緣層23((若干)遮罩層)。此外，在用於產生(若干)側壁間隔件20a之方法之一些情況中，一平坦 化程序可用於移除(若干)絕緣層23之一部分及移除至少在形成於(若干)階梯部分9上之一部分處之(若干)側壁間隔件形成層20。因此，可使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間使得以一直立方式提供之(若干)側壁間隔件20a可形成於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間，且可使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間使得(若干)下部間隔件24可形成於(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間。

在一些情況中，可移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23，且可藉由使用(若干)光阻層22在(若干)基板2上之(若干)側壁間隔件20a之相對側上形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。隨後，可移除(若干)光阻層22、(若干)側壁間隔件20a及(若干)側壁間隔件形成層20使得具有(若干)側壁間隔件20a之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間。因此，在用於產生(若干)側壁間隔件20a之方法之一些情況中，不同於在用於藉由蝕刻自一金屬遮罩中之一開口暴露之一電極層而在該電極層之表面中形成一狹縫狀奈米間隙之一習知形成技術中，可產生可在不使用一習知金屬遮罩的情況下形成(若干)奈米間隙NG所藉助之(若干)側壁間隔件20a。

在一些情況中，在可形成如圖1中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置31之後，可藉由憑藉使用(若干)第一電極5及(若干)第二電極6作為遮罩來移除(若干)氧化矽層4(其等可為(若干)基板2之一上部層)之一表面之一部分而在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中形成(若干)狹縫狀間隙。對於如上所述之(若干)奈米間隙電極裝置，可在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中之一間隙中產生(若干)電場。當(若干)單股DNA分子穿過(若干)氧化矽層4中之一間隙時，一局部電導可改變。回應於此，流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電 極6之(若干)電流之值可改變。基於(若干)電流值之此改變，可識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

在一些情況中，描述其中可全部移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23使得(若干)基板2((若干)氧化矽層4)之一表面及(若干)側壁間隔件形成層20可暴露之一實例。在一些情況中，如圖12A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10A中之部分之部分，且如圖12B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10B中之部分之部分，可部分移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23之表面使得(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23可保留，藉此形成藉由薄化(若干)階梯部分9而獲得之(若干)薄階梯部分9c及可藉由薄化(若干)絕緣層23而獲得之(若干)薄絕緣層23c。

不同於圖8中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置31，以此方式產生之奈米間隙電極(稍後參考圖13C及圖13D所描述)可具有其中(若干)薄階梯部分9c可形成於(若干)基板2與(若干)第一電極5之間且(若干)薄絕緣層23c可形成於下部間隔件24與(若干)第二電極6之間的一組態。

在針對一生產方法之一些情況中，可部分移除如圖10A及圖10B中所展示之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23((若干)遮罩層)之表面，使得可如圖12A及圖12B中所展示般形成上覆於(若干)基板2之表面之(若干)薄階梯部分9c及上覆於下部間隔件24之一表面之(若干)薄絕緣層23c。此時，可同時及均勻地移除(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23之表面，使得可形成其等之表面在高度上對準之(若干)薄階梯部分9c及(若干)薄絕緣層23c。如圖12C中所展示，其中類似於元件符號係用於表示對應於圖12A中之部分之部分，且如圖12D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖12B中之部分之部分，將一光阻塗佈劑施加至(若干)薄階梯部分9c及(若干)薄絕緣層23上且可使其固化以形成(若干)光阻層22。

此後，可使用一光微影技術移除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域處之(若干)光阻層22，使得(若干)光阻層22可具有形成於其中之一圖案。因此，(若干)薄階梯部分9c可暴露於可形成(若干)第一電極5之一區域處，且(若干)薄絕緣層23c可暴露於可形成(若干)第二電極6之(若干)區域處，如圖12E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖12C中之部分之部分，且如圖12F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖12D中之部分之部分。

接著，可在可暴露於可形成(若干)第一電極5之一區域處之(若干)薄階梯部分9c、可暴露於可形成(若干)第二電極6之(若干)區域處之(若干)薄絕緣層23c及保留於除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域以外的一區域處作為(若干)電極形成遮罩之(若干)光阻層22上及(若干)側壁間隔件21上沈積(若干)金屬層。此後，可(使用一剝離程序)移除(若干)經圖案化之光阻層22((若干)電極形成遮罩)以移除(若干)光阻層22上之(若干)金屬層。因此，具有跨(若干)側壁間隔件21彼此面對之電極尖端部分5b及6b之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6可形成於(若干)基板2上，如圖13A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖12E中之部分之部分，且如圖13B中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖12F中之部分之部分。此時，(若干)薄階梯部分9c及(若干)薄絕緣層23c可暴露於可被移除(若干)光阻層22之區域處。

最後，可藉由(例如)憑藉乾式蝕刻之定向蝕刻移除可存在於(若干)第一電極5與(若干)第一電極6之間的(若干)經暴露薄階梯部分9c及(若干)經暴露薄絕緣層23c、上覆有(若干)經暴露薄絕緣層23c之(若干)下部間隔件24及(若干)側壁間隔件21，使得可形成具有介於(若干)第一電極之(若干)電極尖端部分5b與(若干)第二電極6之(若干)電極尖端部分6b之間的(若干)奈米間隙NG(例如G2及G3)之(若干)奈米間隙電極 裝置31a，如圖13C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖13A中之部分之部分，且如圖13D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖13B中之部分之部分。

在針對生產方法之一些情況中，(若干)下部間隔件24之(若干)表面可上覆有在可形成(若干)光阻層22時可保留之(若干)薄絕緣層23c，如圖12C及圖12D中所展示，因此，即使(若干)側壁間隔件21可藉由一光阻塗佈劑推動，(若干)下部間隔件24及(若干)薄絕緣層23c亦可能不會被施加至(若干)側壁間隔件21之(若干)力損壞，使得因此可防止側壁間隔件21倒下。

此外在一些情況中，藉由在一生產程序期間調整(若干)側壁間隔件21之一(若干)膜厚度，可形成具有與一習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且甚至亦可形成具有可實質上窄於一習知形成之奈米間隙寬度之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

在其中(若干)階梯部分9可形成於(若干)基板2上且(若干)絕緣層23可形成於(若干)下部間隔件24上之一些情況中，如圖10A及圖10B中所展示，藉此可在不使用一(若干)光阻層的情況下圖案化(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23，且可使用(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層23形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。

在一些情況中，首先可在(若干)基板2上形成(若干)階梯部分9(圖9A及圖9B)，接著可形成(若干)側壁間隔件形成層20及(若干)絕緣層23(圖9E及圖9F)，且隨後可使用一平坦化程序(諸如CMP等)以一直立方式在(若干)基板2上在(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間提供(若干)側壁間隔件20a(圖10A及圖10B)。

接著，在(若干)階梯部分9之一表面、(若干)側壁間隔件21之一表面及(若干)絕緣層23之一表面(該等表面可暴露)上形成一層狀光阻遮 罩之後，可使用一光微影技術移除(若干)階梯部分9之一部分及(若干)絕緣層23之一部分使得可形成(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層23(電極形成遮罩)，如圖14A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖10A中之部分之部分，且如圖14B中所展示，其繪示沿著圖14A中之線D-D'獲取之一側視截面圖。如圖14A及圖14B中所展示，待自(若干)階梯部分9移除之一部分之一圖案及待自(若干)絕緣層23移除之一部分之一圖案可分別對應於圖8中所展示之(若干)第一電極5之一輪廓形狀及(若干)第二電極6之一輪廓形狀。因此，可在可形成(若干)第一電極5之區域處移除(若干)階梯部分9，使得(若干)基板2之((若干)氧化矽層4之)一表面可藉此暴露。可在可形成(若干)第二電極6之區域處移除絕緣層23，使得(若干)下部間隔件24可藉此暴露。

接著，可在暴露於可形成(若干)第一電極5之區域處之(若干)氧化矽層4上及暴露於可形成(若干)第二電極6之區域處之(若干)下部間隔件24上及保留於除可形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之區域以外之區域處之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23上形成(若干)金屬層。隨後，可執行一平坦化程序(例如，CMP等)使得(若干)剩餘階梯部分9之一表面、(若干)剩餘絕緣層23之一表面及(若干)側壁間隔件21之一表面可全部暴露。因此，如圖14C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖14A中之部分之部分，且如圖14D中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖14B中之部分之部分，可移除存在於(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層23(電極形成遮罩)之區域處之(若干)金屬層，使得(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23可暴露，且可移除存在於(若干)側壁間隔件21之區域處之(若干)金屬層，使得(若干)側壁間隔件21可暴露，使得具有跨(若干)側壁間隔件21彼此面對之電極尖端部分5b及6b之(若干)第一電極5及(若干) 第二電極6可形成於(若干)基板2上。

接著，可蝕除可暴露之(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23，使得(若干)氧化矽層4可暴露於先前存在介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)階梯部分9之區域處，且(若干)下部間隔件24可暴露於先前存在介於(若干)第二電極6與(若干)側壁間隔件21之間的(若干)絕緣層23之區域處，如圖14C及圖14D中所展示。在一些情況中，可藉由定向蝕刻(例如，藉由乾式蝕刻)移除(若干)側壁間隔件21及(若干)經暴露之下部間隔件24，使得具有與(若干)側壁間隔件21之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG的(若干)奈米間隙電極裝置31可形成於電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間，如圖14E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖14C中之部分之部分，且如圖14F中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖14D中之部分之部分。因此，可產生如圖8中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置31。

如上文所描述，對於產生(若干)奈米間隙電極裝置31之方法之一些情況，在可形成於(若干)基板2上之(若干)預定區域上之(若干)階梯部分9及保持暴露之(若干)基板2上提供(若干)側壁間隔件形成層20之後，可形成上覆於(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)絕緣層23。在針對生產方法之一些情況中，一平坦化程序可用於移除(若干)絕緣層23之一部分及移除至少在形成於鄰接(若干)側壁間隔件形成層20之(若干)階梯部分9上之一部分處之(若干)側壁間隔件形成層20，藉此使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)階梯部分9與(若干)絕緣層23之間，使得(若干)側壁間隔件21可形成在階梯部分9與絕緣層23之間，且藉此可使(若干)側壁間隔件形成層20保留於(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間，使得沿著(若干)基板2之一表面方向延伸之(若干)下部間隔件24可形成在(若干)基板2與(若干)絕緣層23之間。

接著，可圖案化(若干)階梯部分9及(若干)絕緣層23。使用(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層23作為電極形成遮罩，可在(若干)基板2上形成跨(若干)側壁間隔件21彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。最後，在移除(若干)剩餘階梯部分9及(若干)剩餘絕緣層23之後，可移除已上覆有(若干)絕緣層23之區域處之(若干)下部間隔件24及(若干)側壁間隔件21，使得可使(若干)下部間隔件24僅保留於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間。因此，具有與(若干)側壁間隔件21之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6及(若干)下部間隔件24之(若干)對之間。

如上文所描述，在針對產生(若干)奈米間隙電極裝置31之方法的一些情況中，可藉由調整(若干)側壁間隔件21之一膜厚度來形成具有一(若干)所要寬度W1之(若干)奈米間隙NG。(若干)側壁間隔件21之膜厚度可經形成以便為非常薄，且亦可形成具有對應於(若干)側壁間隔件20a之一寬度W1之一(若干)非常小寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

鑒於上文，在針對生產方法之一些情況中，可形成沿著(若干)基板2之一表面方向延伸之(若干)下部間隔件24及以一直立方式提供於(若干)下部間隔件24之一(若干)端處的(若干)側壁間隔件20a，且隨後可使用(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層以在(若干)基板2上形成(若干)第一電極5且在(若干)下部間隔件24上形成(若干)第二電極6使得(若干)第二電極6可配置成跨(若干)側壁間隔件21與(若干)第一電極5相對。接著，在移除(若干)經圖案化之階梯部分9及(若干)經圖案化之絕緣層23之後，可移除(若干)經暴露之下部間隔件24使得(若干)下部間隔件24僅保留於(若干)基板2與(若干)第二電極6之間，且可移除(若干)側壁間隔件20a使得具有藉由(若干)側壁間隔件21之(若干)膜厚度調整之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG可形 成於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間及(若干)第一電極5與(若干)下部間隔件24之間。因此，藉由調整(若干)側壁間隔件21之一膜厚度，可形成具有與一習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且甚至可形成具有實質上窄於一習知形成之奈米間隙寬度之一(若干)寬度W1之一(若干)奈米間隙NG。

在一些情況中，在可形成如圖14E及圖14F中所展示之(若干)奈米間隙電極裝置31之後，可藉由憑藉使用(若干)第一電極5及(若干)第二電極6作為遮罩部分移除(若干)氧化矽層4之一表面(其可為(若干)基板2之一表面)而在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中額外形成一狹縫狀間隙。對於如上文所描述之(若干)奈米間隙電極裝置，可在(若干)奈米間隙NG下方(若干)氧化矽層4中之一間隙中產生(若干)電場。當(若干)單股DNA分子穿過(若干)氧化矽層4中之一間隙時，局部電導可改變。回應於此，流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值可改變。基於(若干)電流之值之此等變化，可識別構成(若干)單股DNA分子之鹼基。

在一些實施例中，在形成第一電極5及第二電極6之後，但在移除側壁間隔件11之前，可利用一剝離程序移除可已沈積於(若干)經圖案化之光阻層12上之金屬，同時留下經沈積以形成第一電極5、第二電極6及側壁間隔件11之金屬。可沈積一介電層(未展示)，該介電層可覆蓋電極5、第二電極6、側壁間隔件11及可由於移除(若干)經圖案化之光阻層12而暴露之氧化矽層4之區域。該介電層之一厚度可與第一電極5及第二電極6之厚度相同，或可比第一電極5及第二電極6之一厚度薄，或可比第一電極及第二電極之一厚度厚。

可使用一CMP技術或其他適當平坦化方法拋光可已施加於第一電極5、第二電極及側壁間隔件上方之該介電層之一部分，使得第一電極5、第二電極6及可沈積於先前藉由(若干)經圖案化之光阻層12覆 蓋之區域中之介電材料可具有相同厚度。

接著，可移除側壁間隔件11，從而留下介於第一電極5與第二電極6之間的一通道(未展示)，該通道可進一步延伸於介電層(未展示)之部分(其等可經放置且可保留於(若干)經圖案化之光阻層12可已放置於氧化矽層4(該氧化矽層4在(若干)經圖案化之光阻層12被移除時暴露)上之位置中)之間。形成該通道之部分之介電層之該等部分與可彼此面對之電極尖端部分5b及6b可由於共用側壁間隔件11之一相同表面而共面。因此，在該通道自電極5與電極6之間延伸至可形成該通道之延伸部之介電質之部分時，該通道可具有平滑平坦表面。類似地，該通道之一頂部可由於使用CMP或其他程序平坦化而平坦，從而容許在不引起該通道之橫截面歸因於該通道之不同區域之高度差而變化的情況下施加一頂部(可為一PDMS頂部或可使用一黏著劑黏附之一頂部)，且該頂部可由於移除高度之不規則性之該平坦化而良好黏著。該通道之一寬度可為均勻的，與側壁間隔件11之一寬度相同，且可為電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間及可經利用以形成該通道之介電層(未展示)之部分之間的一相同寬度。

藉由形成一通道之該方法，電極可形成在側壁間隔件11之任一側上，而鄰近於側壁間隔件及鄰近於第一電極5及第二電極6之區域可具有經圖案化之光阻，或用以產生第一電極5及第二電極6之其他構件可具有放置於其中之一介電層以便產生一通道，該通道自第一電極5與第二電極6之間延伸使得該等元件之一頂部可由於該平坦化而平坦，且該通道之壁可與電極尖端部分5b及6b共面延伸，該方法可結合與圖2至圖13相關聯之方法一起利用以實現此等結構。

在如上文所說明之形成(若干)側壁間隔件之方法的一些情況中，描述其中(若干)側壁間隔件11、21可夾置於(若干)第一電極5之(若干)電極尖端部分5b與(若干)第二電極6之(若干)電極尖端部分6b之間且可 在(若干)基板2上線性延伸之實例，舉例而言，如圖3A、圖5C、圖7A及圖10A中所展示。在一些情況中，可提供一或多個彎曲部分以使(若干)側壁間隔件彎曲，該(等)側壁間隔件可沿著一方向夾置於(若干)第一電極5之(若干)電極尖端部分5b與(若干)第二電極6之(若干)電極尖端部分6b之間且經彎曲使得其延伸於基板2上，其係按使得沿著一方向延伸於(若干)電極尖端部分5b與(若干)電極尖端部分6b之間的(若干)側壁間隔件可經彎曲以沿著不同於該一方向之另一方向延伸的一方式彎曲。

以此方式，藉由在(若干)側壁間隔件之一部分處形成一彎曲部分，即使施加一外力，亦可藉由該(等)彎曲部分接收外力使得可支撐(若干)側壁間隔件。因此，可使(若干)側壁間隔件以一直立方式維持於一基板上，使得可防止(若干)側壁間隔件20a之變形或故障。

例如，如自一頂部(z方向，圖1)觀看，具有此等彎曲部分之側壁間隔件可為曲柄形側壁間隔件、水平U形側壁間隔件及L形側壁間隔件。圖15A展示如自頂部觀看之一曲柄形側壁間隔件40a之一實例。圖15B展示如自頂部觀看之一水平U形側壁間隔件40b之一實例。圖15C展示如自頂部觀看之一L形側壁間隔件40c之一實例。如自頂部觀看，圖15A、圖15B及圖15C中所展示之該等側壁間隔件40a、40b及40c之各者可具有包含複數個彎曲部分11a之一結構。

在一些情況中，可藉由以一所要形狀圖案化形成於(若干)基板2上之(若干)階梯部分9來形成具有如自頂部觀看之一曲柄形、一水平U形及一L形之(若干)階梯部分9之(若干)側面9a。接著，可沿著(若干)側面9a形成(若干)側壁間隔件40a、40b、40c使得可如圖15A、圖15B及圖15C中所展示般形成包含與(若干)側面9a之一形狀一致之彎曲部分11a之(若干)側壁間隔件40a、40b、40c。在一些情況中，可存在多個彎曲部分11a，一些該等彎曲部分11a可使沿著一方向延伸於基板2 上電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間之側壁間隔件40a、40b、40c沿著垂直於該一方向之一方向彎曲，使得即使在施加一光阻塗佈劑時側壁間隔件40a、40b、40c亦可穩定地維持直立。

在可形成具有彎曲部分之(若干)側壁間隔件40a、40b、40c之後，可(例如)藉由結合圖3A至圖4D所展示及描述之處理步驟或藉由結合圖5A至圖6F所展示及描述之處理步驟來產生(若干)奈米間隙電極裝置1。藉由圖案化使得具有彎曲部分11a之(若干)側壁間隔件40a、40b、40c不與(若干)第一電極5之(若干)尖端部分5b及(若干)第二電極6之(若干)尖端部分6b重疊，即使(若干)側壁間隔件40a、40b、40c具有彎曲部分11a，亦可不影響用於形成(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之步驟。

具有彎曲部分11a之(若干)側壁間隔件40a、40b、40c之一形狀可不限於圖15A、圖15B及圖15C中所展示之該等形狀。例如，待提供之一彎曲部分可為其中一側壁間隔件可夾置於第一電極5之電極尖端部分5b與第二電極6之尖端部分6b之間且可經彎曲使得沿著一方向延伸於電極尖端部分5b與電極尖端部分6b之間的(若干)側壁間隔件可經彎曲以沿著不同於該一方向之另一方向延伸之一彎曲部分。具有彎曲部分之(若干)側壁間隔件可形成為如自頂部觀看之一E形、一F形、一垂直U形、一T形、一彎曲形狀(諸如一C形)或任何其他形狀。在一些情況中，亦可取決於(若干)所要奈米間隙NG寬度來選擇(若干)側壁間隔件之(若干)寬度。

在包含在一生產程序期間調整(若干)側壁間隔件40a、40b、40c之一膜厚度的一些情況中，可形成具有與一習知形成之奈米間隙之寬度相同之一(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG，且甚至可形成具有可實質上窄於一習知形成之奈米間隙寬度之(若干)寬度W1之(若干)奈米間隙NG。

替代性地或此外，可使用各種材料作為第一電極5及第二電極6、(若干)基板2、(若干)側壁間隔件11、21等之材料。此外，第一電極5及第二電極6之(若干)形狀可為任何形狀。

對於上文所描述之一些情況，描述(若干)奈米間隙電極裝置1，其容許(若干)單股DNA分子穿過介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG且在(若干)單股DNA分子之各鹼基穿過介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG時利用一電流計量測流動通過(若干)第一電極5及(若干)第二電極6之(若干)電流之值。替代性地或此外，奈米間隙電極裝置可應用於各種其他應用，包含量測RNA分子、雙股DNA分子、肽或蛋白質或其他生物聚合物或有機分子。

在如上文所描述之其他情況中，描述(若干)奈米間隙電極裝置31，其容許(若干)單股DNA分子穿過介於(若干)第一電極5與(若干)第二電極6之間的(若干)奈米間隙NG且在(若干)單股DNA分子之各鹼基穿過(若干)奈米間隙NG時利用一電流計量測流動通過(若干)第一電極5及第二電極6與(若干)下部間隔件24之(若干)對之(若干)電流之值。然而，本發明並不限於此。奈米間隙電極裝置可用於各種其他應用中。

此外，對於如上文所描述之其他情況，給出其中(若干)側壁間隔件11可經形成而自其之一頂部至(若干)基板2逐漸增加寬度之實例。替代性地或此外，(若干)側壁間隔件形成層可不以一保形方式形成。可藉由改變膜沈積條件(諸如溫度、壓力、所施加氣體、流動速率等)而形成在不同位置處具有不同膜厚度之(若干)側壁間隔件形成層。亦可使用可經形成以自一(若干)頂部至一(若干)基板逐漸減小寬度之(若干)側壁間隔件或經形成以在各個部分處(例如，在一(若干)頂部位置處，在該(等)基板之一(若干)中心位置處等)具有一(若干)最大或最小 寬度之(若干)側壁間隔件。

對於上文所描述之一些情況，給出可包括(若干)氧化矽層4及(若干)矽基板3而不具有一(若干)電極形成層之(若干)基板2的實例。替代性地或此外，可藉由以下各者形成跨(若干)側壁間隔件彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6：預先形成電極形成層50、51以便嵌入於(若干)基板2之表面中且在其等之間具有一預定距離；生長電極形成層50、51以如圖16中所展示般自(若干)基板2之一表面延伸且毗連於(若干)側壁間隔件11。在自電極形成層50及51形成(若干)第一電極及(若干)第二電極之一些情況中，電極形成層50及51可包括可使用一CVD方法形成之TiN，或電極形成層50及51可包括可藉由電鍍形成之Ni，使得可形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6。

在此情況中，可適當組合針對上述各自情況說明之生產方法之情況。

例如，對於電極形成層50及51可嵌入於其之一表面中之(若干)基板2，可藉由如圖2及圖3中所展示般回蝕而沿著(若干)階梯部分9之一側面提供(若干)側壁間隔件11。替代性地，如圖5中所展示，可藉由CMP拋光(若干)絕緣層23及亦(若干)階梯部分9以及(若干)側壁間隔件11使得(若干)側壁間隔件11可以一直立方式提供於階梯部分9與(若干)絕緣層23之間。此時，(若干)側壁間隔件11可經形成以具有如上所述之一彎曲部分。

在一些情況中，其中分離電極形成層50及51之(若干)對可形成為嵌入於一絕緣材料中，且(若干)側壁間隔件11可形成於(若干)基板2上電極形成層50與51之(若干)對之間，且隨後可使可自一(若干)基板之一表面暴露之電極形成層50、51生長直至電極形成層50、51毗連(若干)側壁間隔件11，使得可形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若 干)第一電極5及(若干)第二電極6。替代性地或此外，可藉由以下各者形成跨(若干)側壁間隔件11彼此面對之(若干)第一電極5及(若干)第二電極6：預先在一基板上之一表面上突出形成一(若干)對分離電極形成層；及在一(若干)基板之一(若干)表面上一(若干)對電極形成層之間製成一(若干)側壁間隔件，且隨後使自該(等)基板之一(若干)表面暴露之該(若干)對電極形成層生長直至該(若干)對電極形成層毗連該(等)側壁間隔件。

在一些情況中，可藉由使金屬材料生長在電極形成層50及51上來形成(若干)第一電極及(若干)第二電極，其中第一電極及第二電極之材料可不同於電極形成層50及51。在其他情況中，(若干)第一電極及(若干)第二電極可各具有由一(若干)不同金屬材料形成之(若干)電極區域，該(若干)電極區域可藉由(例如)憑藉一金屬電鍍方法使(若干)金屬材料(其等可不同於(若干)第一電極及(若干)第二電極之(若干)金屬材料)分別生長在(若干)第一電極及(若干)第二電極上而形成。

在一些情況中，可藉由產生由(若干)金屬形成之一(若干)電極區域來形成(若干)第一電極及(若干)第二電極，該(等)金屬可不同於可藉由在移除(若干)側壁間隔件之前(例如)憑藉可利用不同於第一電極及第二電極之金屬之(若干)金屬之電鍍放大(若干)第一電極及(若干)第二電極上之一起始金屬形式而形成之一(若干)下部層之金屬。

例如，當可在一(若干)下部間隔件之一(若干)端處形成一(若干)側壁間隔件且可以一直立方式在一(若干)基板上提供一(若干)側壁間隔件時，可藉由以下各者形成跨(若干)側壁間隔件彼此面對之(若干)第一電極及(若干)第二電極：在一(若干)基板上形成一(若干)電極形成層，在一(若干)下部間隔件上形成另一(若干)電極形成層且隨後放大跨(若干)側壁間隔件彼此面對之(若干)電極形成層直至電極形成層毗連一(若干)側壁間隔件。

在一些情況中，可藉由在可移除(若干)側壁間隔件11之前使用電鍍(諸如金電鍍)而將最初可由一(若干)預定金屬材料(舉例而言，諸如Ni)形成之(若干)第一電極及(若干)第二電極替換為可不同於該(等)初始預定金屬材料(例如，Ni等)之一(若干)不同金屬材料(諸如金)來提供(若干)第一電極及(若干)第二電極。

對於如上文所描述之一些情況，可藉由使用能夠用作一電極之一導電材料來產生具有一奈米間隙之一奈米間隙電極裝置，該奈米間隙具有與介於一第一電極與一第二電極之間的一側壁間隔件之寬度相同之一寬度。在一些情況中，可藉由使用除一導電材料以外之一絕緣材料或其他各種材料形成一第一處理部分及一第二處理部分使得具有與一側壁間隔件之寬度相同之一寬度的一奈米間隙可形成於一第一處理部分與一第二處理部分之間來產生一微結構。

在針對形成一側壁間隔件之一些情況中，在形成跨一側壁間隔件之一第一處理部分及一第二處理部分之後，移除該測壁間隔件使得具有與該側壁間隔件之寬度相同之一寬度之一奈米間隙可形成於該第一處理部分與該第二處理部分之間。因此，亦可產生具有介於一第一處理部分與一第二處理部分之間的一奈米間隙之一微結構。

在針對產生一微結構之一些情況中，藉由將「第一電極」替換為「第一處理部分」且將「第二電極」替換為「第二處理部分」，在上文所描述之各情況中，上文所描述之「奈米間隙電極裝置」可為一「微結構」。對應於上文所描述之各自情況之微結構之一概要如下。

在上文所描述之一些情況中，根據用於產生一微結構之一方法之一實例，首先，可在一基板上以一直立方式提供一側壁間隔件，接著，可使用一經圖案化之光阻層形成跨該側壁間隔件彼此面對之一第一處理部分及一第二處理部分，且隨後可移除該光阻層及該側壁間隔件使得具有藉由該側壁間隔件之一膜厚度調整之一寬度之一奈米間隙 可形成於該第一處理部分與該第二處理部分之間。因此，對於一微結構，具有與一側壁間隔件寬度相同之一寬度之一間隙可形成於一第一處理部分與一第二處理部分之間，使得可藉由調整該側壁間隔件之一膜厚度來形成具有一所要寬度之一奈米間隙。

此一側壁間隔件可經形成以具有一非常薄的膜厚度，使得對應於一側壁間隔件之一寬度之一非常小奈米級(例如，1000nm或更小)奈米間隙可形成於一第一處理部分與一第二處理部分之間。因此，一微結構可經形成以藉由調整側壁間隔件之一膜厚度而具有介於該第一處理部分與該第二處理部分之間根據預期用途視需要具有(例如)5nm至30nm、2nm或更小或1nm或更小之一寬度之一奈米間隙。

在上文所描述之一些情況中，亦可利用本文中所描述之一生產方法產生具有介於一第一處理部分與一第二處理部分之間之一間隙(其具有可與一側壁間隔件寬度相同之一寬度)之一微結構。亦可根據上文說明之一生產方法產生具有介於一第一處理部分與一第二處理部分之間之一間隙(其具有可與一側壁間隔件寬度相同之一寬度)之一微結構。

在一些情況中，亦可藉由上文說明之一生產方法產生一微結構，其中此等微結構在組態上與上文所描述之其他微結構不同之處可在於一下部間隔件可形成為一第二處理部分之一下部層且具有可與一側壁間隔件寬度相同之一寬度之一奈米間隙可形成於一第一處理部分與一第二處理部分之間。

在如圖17中所展示之一些情況中，一奈米間隙電極裝置101可經組態使得可至少部分由一絕緣材料(諸如氧化矽(SiO₂))形成之電極形成基板106可形成於一矽基板102上。可由諸如氮化鈦(TiN)之一材料形成之第一電極1010及可由與第一電極1010之材料相同之一材料(諸如氮化鈦(TiN))形成之第二電極1011可嵌入於電極形成基板106之一表 面中。第一電極1010可包括一大致半圓形基底部分1010a、可在基底部分1010a之一弧形部分之一中心處連同基底部分1010a一體地形成之一帶狀奈米間隙形成部分1010b，及可在奈米間隙形成部分1010b之一端面處形成而如一壁般平坦之一第一電極側表面1010c。第二電極1011及第一電極1010可經形成以便以奈米間隙NG(稍後描述)為一中心實質上左右對稱。類似於第一電極1010，第二電極1011可包括一大致半圓形基底部分1011a、可在基底部分1011a之一弧形部分之一中心處連同基底部分1011a一體地形成之一帶狀奈米間隙形成部分1011b，及可在奈米間隙形成部分1011b之一端面處形成而如一壁般平坦之一第二電極側表面1011c。

第一電極1010之奈米間隙形成部分1010b及第二電極1011之奈米間隙形成部分1011b可經配置使得壁狀第一電極側表面1010c及壁狀第二電極側表面1011c可跨具有一奈米級寬度W1(例如，1,000nm或更小)之奈米間隙NG彼此面對。在針對產生一奈米間隙電極裝置之一些情況中，奈米間隙電極裝置101可經形成具有根據預期用途視需要具有(例如)10nm或更小、2nm或更小或1nm或更小之一寬度W1之奈米間隙NG。

在一些情況中，電極形成基板106可在其上具有可與奈米間隙NG連通之一狹縫狀通道107。在一些情況中，通道107可為可由提供於電極形成基板106之一表面中之一狹縫(未展示)構成之一容積。一通道可經形成使得待量測之一物體(諸如一單股DNA分子)可自該通道之一端穿過至另一端。通道107可形成為一空間，可經形成如一壁之第一電極形成面103a及可類似地經形成如一壁之第二電極形成面104a可配置成跨該空間彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。通道107可具有其中其沿著第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間的一中心軸O延伸之一組態。

第一電極1010之壁狀第一電極側表面1010c可緊鄰於第一電極形成面103a暴露，且第二電極1011之壁狀第二電極側表面1011c可緊鄰於可配置成面對第一電極形成面103a之一第二電極形成面104a暴露。通道107與可形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間的奈米間隙NG連通。此容許穿過通道107之待量測之一物體直接經引導至奈米間隙NG且穿過奈米間隙NG。

在一些情況中，第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c可配置成跨作為一中心之通道107之中心軸O彼此面對，同時維持其等之間的一恆定距離，即，實質上平行分離以彼此面對，使得沿著通道107之一中心軸穿過通道107之待量測之一物體可沿著中心軸O直接流動至奈米間隙NG。

在一些情況中，通道107可線性形成為一帶狀形狀且奈米間隙NG可提供在自該通道之一端至另一端之中途。因此，在奈米間隙電極裝置101中，當可自通道107之一端供應含有一單股DNA分子(其可為待量測之一物體)之一溶液時，待量測之一物體可沿著中心軸O穿過奈米間隙NG遞送至通道107之另一端且可自通道107排放。

在一些情況中，通道107可經組態以線性形成為一帶狀形狀，且可採用可提供在自該通道之一端至另一端之中途之奈米間隙NG。替代性地或此外，一通道可以一彎曲形狀(諸如S形、C形等)延伸且奈米間隙NG可提供於該通道之一端至另一端之間的中途或一些其他位置處。

在一些情況中，通道107可形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間，且奈米間隙NG可形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間，且可在一生產程序期間藉由移除一壁狀側壁間隔件(稍後描述)來產生，該壁 狀側壁間隔件可以一鄰接方式形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間且可以一鄰接方式形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間。因此，通道107及奈米間隙NG可形成於其中先前可能已存在壁狀側壁間隔件之一空間中。

因此，可界定通道107之第一電極形成面103a及第二電極形成面104a及可界定奈米間隙NG之第一電極1010之第一電極側表面1010c及第二電極1011之第二電極側表面1011c可經形成如一壁，其符合一經移除之側壁間隔件之一側表面之一形狀。此外，可界定通道107之第一電極形成面103a及第二電極形成面104a及可界定奈米間隙NG且可經形成如一壁之第一電極1010之第一電極側表面1010c及第二電極1011之第二電極側表面1011c可藉由移除沿著中心軸O延伸同時維持一恆定厚度之一側壁間隔件來形成。因此，第一電極形成面103a及第二電極形成面104a以及第一電極側表面1010c及第二電極側表面1011c可經形成以在一單一方向上延伸同時維持一面對面配置且維持其等之間的一恆定距離以便對應於一側壁間隔件之一厚度。此外，通道107及奈米間隙NG可形成於可藉由移除可如具有一恆定高度之一帶般延伸之一側壁間隔件來形成之一空間中，使得通道107之一深度及奈米間隙NG之一深度可經設定以對應於一側壁間隔件之一恆定高度。因此，通道107及奈米間隙NG可經形成具有一相同深度。

針對產生一奈米間隙電極裝置之一些情況，其中當移除可以一鄰接方式形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間及第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間的一壁狀側壁間隔件時，第一電極形成面103a及第二電極形成面104a之一蝕刻速率可與第一電極側表面1010c及第二電極側表面1011c之蝕刻速率相同，第一電極形成面103a及第一電極1010之 第一電極側表面1010c可經形成為鄰接及彼此齊平，且第二電極形成面104a及第二電極1011之第二電極側表面1011c可經形成以便鄰接及實質上彼此齊平。

在針對一生產程序之其他情況中，其中當移除可以一鄰接方式形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間及第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間的一壁狀側壁間隔件時，第一電極形成面103a及第二電極形成面104a之一蝕刻速率可不同於第一電極側表面1010c及第二電極側表面1011c之蝕刻速率，第一電極形成面103a及第一電極1010之第一電極側表面1010c可經形成以便鄰接但可能並不彼此齊平，使得一略微高度差可形成於其等之間的一邊界處。此外，第二電極形成面104a及第二電極1011之第二電極側表面1011c亦可經形成以便鄰接但可能並不彼此齊平，使得一略微高度差可形成於其等之間的一邊界處。

在其他情況中，可藉由在一生產程序期間移除可以一鄰接方式形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間及第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間之壁狀側壁間隔件而同時形成通道107及奈米間隙NG(其等之各者可符合一側壁間隔件之一形狀)。因此，第一電極形成面103a及第一電極1010之第一電極側表面1010c可經形成以便鄰接且在其等之間的一邊界處之一高度差可小於習知產生之高度差。此外，第二電極形成面104a及第二電極1011之第二電極側表面1011c亦可經形成以便鄰接且在其等之間的一邊界處之一高度差亦可小於習知產生之高度差。因此，可減小通道107之一寬度與奈米間隙NG之一寬度之間的差。

因此，舉例而言，相較於皆可沿著中心軸O延伸之第一電極側表面1010c之一長度及第二電極側表面1011c之一長度，可將在第一電極形成面103a與第一電極1010之第一電極側表面1010c之間的一邊界處 之一高度差及在第二電極形成面104a與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間的一邊界處之一高度差製成小。因此，可流動通過通道107之待量測之一物體可在不受可由與奈米間隙NG之邊界處之(若干)高度差引起之一流動速率變化之影響的情況下平穩地饋送至奈米間隙NG。

在一些情況中，舉例而言，第一電極形成面103a及第二電極形成面104a可經形成使得可形成於其等之間的通道107具有10nm或更小且較佳2nm或更小之一寬度。第一電極側表面1010c及第二電極側表面1011c可經形成使得其等之間的奈米間隙NG之一寬度可相對於通道107之一寬度而在+2nm內或可在+0.2nm內。在一些情況中，舉例而言，在移除一側壁間隔件之後，可進一步蝕刻第一電極形成面103a及第二電極形成面104a以便增大通道107之一寬度。

在一些情況中，一溶液供應零件(或流體供應部件)108可以一大致正方形形狀凹入其中通道107及奈米間隙NG可形成於其之一表面上之電極形成基板106中，但溶液供應零件可具有任何其他適當形狀且可形成於通道107之一端處，且具有與溶液供應零件108之形狀相同或不同之一形狀之溶液排放零件(或流體排放部件)109可形成於通道107之另一端處。溶液供應零件108可具有介於提供於一相同平面上以便彼此齊平之連通開口形成側表面103c與104b之間的一連通開口108a。溶液供應零件108之一內部容積可經由連通開口108a與通道107連通。類似地，溶液排放零件109亦可具有介於提供於一相同平面上以便彼此齊平之連通開口形成側表面103c與104b之間的一連通開口109a。溶液排放零件109之一內部容積可經由連通開口109a與通道107連通。以此方式，溶液供應零件108之一內部容積與溶液排放零件109之一內部容積可經由通道107彼此連通且可經形成使得溶液供應零件108內之待量測之一物體可經由奈米間隙NG及通道107移動至溶液排放零件 109。

在一些情況中，溶液供應零件108及溶液排放零件109可經形成以具有可與奈米間隙NG之一深度及通道107之一深度相同的一深度及可大於通道107之寬度之一寬度。以此方式，相較於通道107，溶液供應零件108之一區域可為大。因此，溶液供應零件108可經設計使得一供應泵(未展示)可易於定位至其，且來自該供應泵之一溶液可儲存於溶液供應零件108中且直接自溶液供應零件108供應至通道107。此外，相較於通道107，溶液排放零件109之一區域可為大。因此，溶液排放零件109可經設計使得一排放泵(未展示)可易於定位於其處，且自通道107饋送之一溶液可藉由一排放泵流動且被排放至外部。

在一些情況中，由氮化矽(SiN)等形成之U形側壁間隔件105可嵌入於電極形成基板106之一表面中。側壁間隔件105可能已係可已在一生產程序期間用於形成介於第一電極1010與第二電極1011之間的奈米間隙NG及通道107之一側壁間隔件之一部分，且該側壁間隔件105在該生產程序期間並未被移除且藉此保留。在一些情況中，側壁間隔件105可經組態使得其之一端面可提供於溶液供應零件108之側壁間隔件暴露側表面103f與104c之間使得該等側壁間隔件暴露側表面103f及104c可與該端面齊平且暴露於該端面處，且使得側壁間隔件105之另一端面可提供於一溶液排放零件之側壁間隔件暴露側表面103f與104c之間使得該等側壁間隔件暴露側表面103f及104c可與該另一端面齊平且暴露於該另一端面處。

一上述電極形成基板106可具有可為板狀之第一電極嵌入層103及可嵌入於提供於第一電極嵌入層103之一表面中之一凹部(未展示)中之第二電極嵌入層104。第一電極嵌入層103可由一絕緣材料(諸如氧化矽)形成且可形成於矽基板102上。對於第一電極嵌入層103，其之一表面中的一凹部之一內側表面之一側可暴露為可界定通道107之 第一電極形成面103a，且一凹部之一底表面之一部分可暴露為可界定通道107之一底表面103b。此外，第一電極1010可嵌入於第一電極嵌入層103之一表面中，第一電極1010之奈米間隙形成部分1010b之第一電極側表面1010c可暴露於第一電極形成面103a處。

第一電極嵌入層103及可沿著第二電極嵌入層104之一周邊表面提供之可界定通道107之第二電極形成面104a可經配置以面對第一電極形成面103a同時維持與其之一恆定距離。以此方式，在電極形成基板106中，提供於第一電極嵌入層103上之第一電極形成面103a及提供於第二電極嵌入層104之一周邊表面上之第二電極形成面104a可經配置以跨作為一中心之通道107之中心軸O彼此面對，同時維持其等之間之一恆定距離，使得可形成通道107。換言之，通道107可不係僅藉由切割電極形成基板106之一表面而提供之如一狹縫之一狹縫部分。通道107可藉由不同組件(即，第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104)之一組合來形成。

上述溶液供應零件108可包含：連通開口形成側表面103c及104b，連通開口108a可在其等之間提供與通道107之連通；一連通開口相對側表面103e，其可經配置以面對連通開口形成側表面103c及104b；側壁間隔件暴露側表面103f及104c，側壁間隔件105之一端表面可在其等之間暴露；及一側壁間隔件相對表面103d，其可經配置以面對側壁間隔件暴露側表面103f及104c；及一正方形區域，其可藉由可配置於一單一表面上之連通開口形成側表面103c及104b、連通開口相對側表面103e及可配置於另一單一表面上之側壁間隔件暴露側表面103f及104c以及側壁間隔件相對表面103d界定。第一電極嵌入層103可暴露為溶液供應零件108之一底表面，其可為藉由連通開口形成側表面103c及104b、連通開口相對側表面103e、側壁間隔件暴露側表面103f及104c以及側壁間隔件相對表面103d包圍之一正方形凹入區域。

類似於溶液供應零件108，第一電極嵌入層103可暴露為溶液排放零件109之一底表面，其可為藉由連通開口形成側表面103c及104b、連通開口相對側表面103e、側壁間隔件暴露側表面103f及104c以及側壁間隔件相對表面103d包圍之一正方形凹入區域。

在一些情況中，在溶液供應零件108之連通開口形成側表面103c及104b、連通開口相對側表面103e、側壁間隔件暴露側表面103f及104c以及側壁間隔件相對表面103d中，一連通開口形成側表面103c、連通開口相對側表面103e、一側壁間隔件暴露側表面103f及側壁間隔件相對表面103d可沿著第一電極嵌入層103形成，而另一連通開口形成側表面104b及另一側壁間隔件暴露側表面104c可沿著溶液供應零件108之第二電極嵌入層104之一周邊表面形成。

在一些情況中，第二電極嵌入層104可經配置以與第一電極嵌入層103齊平，其中連通開口形成側表面104b可沿著一周邊表面形成且可形成於連通開口形成側表面103c中，其中連通開口108a插置於連通開口形成側表面104b與連通開口形成側表面103c之間，使得第二電極嵌入層104連同第一電極嵌入層103一起部分地界定溶液供應零件108內之一側表面。此外，在第二電極嵌入層104中，可經形成以自連通開口形成側表面104b成一直角延伸之側壁間隔件暴露側表面104c可經配置以與可形成於第一電極嵌入層103中之側壁間隔件暴露側表面103f齊平，且可連同第一電極嵌入層103一起界定溶液供應零件108中之一側表面之一部分。

在一些情況中，第二電極嵌入層104可由一絕緣材料(諸如氧化矽)形成以便具有一大致四邊形形狀。接著，可將兩個鄰近角隅切割成近似一L形，使得連通開口形成側表面104b及側壁間隔件暴露側表面104c可經形成以配置成一直角。可界定通道107之第二電極形成面104a可形成於定位於一角隅處之連通開口形成側表面104b與定位於另 一角隅處之另一開口形成側表面104b之間。側壁間隔件105可沿著第二電極嵌入層104之三側形成，惟其中可形成第二電極形成面104a及連通開口形成側表面104b之一側除外。第二電極1011可嵌入於在藉由側壁間隔件105包圍之一區域處之第二電極嵌入層104之一表面中，且第二電極形成面104a中之奈米間隙形成部分1011b之第二電極側表面1011c可暴露於第二電極形成面104a處。

對於如上文所描述之一奈米間隙電極裝置，舉例而言，當可藉由一供應泵(未展示)等將含有一單股DNA分子之一溶液請送至溶液供應零件108時，含有一單股DNA分子之該溶液可透過溶液供應零件108之連通開口108a供應至通道107，可透過另一連通開口109a自通道107流動至溶液排放零件109，且可藉由一排放泵等自溶液排放零件109排放。當使用奈米間隙電極裝置101時，含有一單股DNA分子之一溶液可穿過通道107，該單股分子中之一DNA鹼基可穿過第一電極1010與第二電極1011之間的奈米間隙NG。

運用奈米間隙電極裝置101，當藉由一電源(未展示)跨第一電極1010及第二電極1011施加一電壓且可使一單股DNA分子流動以便穿過第一電極1010與第二電極1011之間的奈米間隙NG時，可藉由一電流計量測流動通過第一電極1010及第二電極1011之電流之值，且可基於電流值識別構成一單股DNA分子之鹼基。此時，藉由適當選擇第一電極1010與第二電極1011之間的奈米間隙NG之一間隙寬度，奈米間隙電極裝置101可以高靈敏度分析一樣本。

在針對產生一奈米間隙電極裝置101之方法之一些情況中，首先，可製備一板狀組件(未展示)使得由氧化矽形成之一層狀第一處理層可藉由一CVD(化學氣相沈積)方法、一ALD(原子層沈積)方法、一濺鍍方法、一熱氧化方法或其他適當方法或程序沈積於一矽基板102之一整個表面上。

接著，在一些情況中，如圖18A中所展示，且如圖18B中所展示，其繪示沿著圖18A中之線A-A'獲取之一側視截面圖，可使用一光微影技術圖案化矽基板102上之第一處理層1012之一表面，使得一大致四邊形凹部1012e可在一預定位置處形成於第一處理層1012之一表面中。在第一處理層1012中，側表面1012b係形成於表面1012a與凹部1012e之底表面1012c之間以延伸達對應於凹部1012e之深度之一距離。

接著，如圖18C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖18A中之部分之部分，且如圖18D中所展示，其繪示沿著圖18C中之線B-B'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法或任何其他適當方法或程序在第一處理層1012中之表面1012a上及凹部1012e中沈積可由一絕緣材料(諸如氮化矽)形成之一層狀側壁間隔件形成層1013。如圖18D中所展示，層狀側壁間隔件形成層1013可沈積於第一處理層1012之表面1012a上及凹部1012e中之底表面1012c上，且亦可沈積於凹部1012e中之側表面1012b上。此時，側壁間隔件形成層1013之一膜厚度可取決於奈米間隙NG之一所要寬度W1及/或通道107之一寬度來判定。換言之，在可形成具有一小寬度W1之一奈米間隙NG及具有一小寬度以便與該奈米間隙NG一致之一通道107時，可將側壁間隔件形成層1013之一膜厚度製成小，而在可形成具有一大寬度W1之一奈米間隙NG及具有一大寬度以便與該奈米間隙NG一致之一通道107時，可將側壁間隔件形成層1013之一膜厚度製成大。

接著，如圖18E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖18C中之部分之部分，且如圖18F中所展示，其繪示沿著圖18E中之線C-C'獲取之一側視截面圖，可回蝕側壁間隔件形成層1013以使第一處理層1012之表面1012a及凹部1012e中之底表面1012c暴露，使得可 使側壁間隔件形成層1013僅保留於第一處理層1012之側表面1012b上。因此，一側壁狀側壁間隔件1014可保留於凹部1012e中之側表面1012b上。

側壁間隔件1014可沿著對應於第一處理層1012中之凹部1012e之四側之側表面1012b之各者形成。在一些情況中，側壁間隔件1014可經形成如一側壁使得其在延伸朝向其頂部時可漸縮。

接著，如圖19A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖18E中之部分之部分，且如圖19B中所展示，其繪示沿著圖19A中之線D-D’獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法或任何其他方法或程序在側壁間隔件1014及第一處理層1012上提供可由氧化矽等形成之第二處理層1015。在一些情況中，凹部1012e之一內部可用氧化矽填充且可藉此形成第二處理層1015。

隨後，如圖19C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖19A中之部分之部分，且如圖19D中所展示，其繪示沿著圖19C中之線E-E’獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CMP(化學機械拋光)方法或任何其他適當方法或程序使側壁間隔件1014之一表面、第一處理層1012之一表面及第二處理層1015之一表面經受平坦化。藉由此平坦化處理步驟，第一處理層1012之一表面及側壁間隔件1014之一表面可暴露，且第二處理層1015之一表面可暴露於藉由側壁間隔件1014包圍之一區域中之凹部1012e中。在如圖19D中所展示之一些情況中，第一處理層1012之一表面、側壁間隔件1014之一表面及第二處理層1015之一表面可使用CMP拋光直至側壁間隔件1014之一漸縮部分可移除且側壁間隔件1014具有一矩形形狀之橫截面。

接著，如圖19E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖19C中之部分之部分，且如圖19F中所展示，其繪示沿著圖19E中之線F-F'獲取之一側視截面圖，可將一光阻劑施加至第一處理層1012之 一表面、側壁間隔件1014之一表面及第二處理層1015之一表面(即1015a)以形成一光阻劑層。接著，可使用一光微影技術圖案化該光阻劑層。因此，可形成電極形成遮罩1020，其中可圖案化各對應於第一電極1010及第二電極1011(圖17)之輪廓形狀之開口部分1020a。第一處理層1012與第二處理層1015(側壁間隔件1014可夾置於其等之間)可自圖案化於電極形成遮罩1020中之開口部分1020a暴露。

隨後，如圖20A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖19E中之部分之部分，且如圖20B中所展示，其繪示沿著圖20A中之線G-G'獲取之一側視截面圖，第一處理層1012之一表面及第二處理層1015之表面可由於(例如)藉由乾式蝕刻加以蝕刻而透過電極形成遮罩1020之開口部分1020a暴露。藉由此處理步驟，一第一電極嵌入凹部1023a可形成於透過開口部分1020a暴露之第一處理層1012中，且可配置成跨側壁間隔件1014與第一電極嵌入凹部1023a相對之第二電極嵌入凹部1023b可形成於透過開口部分1020a暴露之第二處理層1015中。因此，可使側壁間隔件1014保留於第一電極嵌入凹部1023a與第二電極嵌入凹部1023b之間，使得側壁間隔件1014可以一直立方式提供於第一電極嵌入凹部1023a與第二電極嵌入凹部1023b之間。以此方式保留於第一電極嵌入凹部1023a與第二電極嵌入凹部1023b之間的側壁間隔件1014可經提供以便在透過開口部分1020a暴露之一位置處站立於第一處理層1012之一表面上。

可形成第一電極1010之第一電極嵌入凹部1023a可具有與如圖17中所展示之第一電極1010之輪廓形狀相同的一輪廓形狀。類似地，可形成第二電極1011之第二電極嵌入凹部1023b可具有與如圖17中所展示之第二電極1011之輪廓形狀相同的一輪廓形狀。在如圖20B中所展示之一些例示性情況中，其中可蝕刻第一處理層1012之一部分及第二處理層1015之一部分直至側壁間隔件1014之側表面之各者可完全暴 露。替代性地或此外，可蝕刻第一處理層1012及第二處理層1015使得僅側壁間隔件1014之各側表面之一部分可暴露。

在如圖20A及圖20B中所展示之一些情況中，可完全移除透過電極形成遮罩1020之開口部分1020a暴露之第二處理層1015，因此第一處理層1012可暴露於第二電極嵌入凹部1023b中之一底表面處。替代性地或此外，可藉由部分留下透過電極形成遮罩1020之開口部分1020a暴露之第二處理層1015而於第二電極嵌入凹部1023b中之一底表面上提供第二處理層1015。

接著，如圖20C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖20A中之部分之部分，且如圖20D中所展示，其繪示沿著圖20C中之線H-H'獲取之一側視截面圖，可移除電極形成遮罩1020，且可(例如)使用一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法或任何其他適當方法或程序在第一處理層1012之一表面、側壁間隔件1014之一表面及第二處理層1015之一表面上提供可由氮化鈦或其他適當材料形成之電極層1024。在一些情況中，如圖20D中所展示，可提供其中可用氮化鈦填充第一電極嵌入凹部1023a及第二電極嵌入凹部1023b使得可在其中形成電極層1024之一組態。

隨後，如圖20E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖20C中之部分之部分，且如圖20F中所展示，其繪示沿著圖20E中之線I-I'獲取之一側視截面圖，可利用一平坦化程序以(例如)使用一CMP方法拋光電極層1024之一表面(此可拋光第一處理層1012、側壁間隔件1014及第二處理層1015)直至側壁間隔件1014之一頂表面可暴露，使得第一電極1010可形成於第一電極嵌入凹部1023a中且第二電極1011可形成於第二電極嵌入凹部1023b中。

因此，其中第一電極1010可嵌入於第一處理層1012中之第一電極嵌入凹部1023a中之第一電極嵌入層103可由第一處理層1012形成， 且其中第二電極1011可嵌入於第二處理層1015中之第二電極嵌入凹部1023b中之第二電極嵌入層104可由第二處理層1015形成。可以此方式形成之第一電極1010及第二電極1011可提供其中其等之奈米間隙形成部分1010b及1011b之側表面可經配置以跨側壁間隔件1014彼此面對之一組態。

接著，如圖21A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖20E中之部分之部分，且如圖21B中所展示，其繪示沿著圖21A中之線J-J'獲取之一側視截面圖，可將一光阻劑施加至第一電極嵌入層103、第二電極嵌入層104、第一電極1010、第二電極1011及側壁間隔件1014之暴露表面以形成一光阻劑層。接著，可使用一光微影技術形成該光阻劑層中之一圖案，藉此提供其中可圖案化溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b(其等可具有分別符合溶液供應零件108及溶液排放零件109之輪廓形狀)之一貯槽形成遮罩1025。

在一些情況中，貯槽形成遮罩1025中之溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b可經形成使得側壁間隔件之兩個L形角隅可暴露。實務上，溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b可圖案化於貯槽形成遮罩1025中，除側壁間隔件1014之可經配置以彼此面對之兩個L形角隅之外，靠近各L形角隅之第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104之表面亦可暴露。

隨後，如圖21C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖21A中之部分之部分，且如圖21D中所展示，其繪示沿著圖21C中之線K-K'獲取之一側視截面圖，可(例如)藉由乾式蝕刻來蝕刻透過貯槽形成遮罩1025中之溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b暴露之第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104之表面。因此，溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027可形成於透過溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b暴露之區域處。因為側壁間隔件1014之一L形角隅保留於 溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027之各者中，所以溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027可藉由側壁間隔件1014之一L形角隅劃分，使得其等之一內部可劃分成兩個容積。在以上兩個容積中，在其中可暴露第一電極嵌入層103之一側表面之一容積中，可形成圖17中所繪示之連通開口形成側表面103c、連通開口相對側表面103e、側壁間隔件暴露側表面103f及側壁間隔件相對表面103d。在可暴露第二電極嵌入層104之一側表面之另一容積中，可形成圖17中所繪示之連通開口形成側表面104b及側壁間隔件暴露側表面104c。

在一些情況中，如圖21E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖21C中之部分之部分，且如圖21F中所展示，其繪示沿著圖21E中之線L-L'獲取之一側視截面圖，可蝕刻可透過貯槽形成遮罩1025中之溶液貯槽孔隙1025a及排放貯槽孔隙1025b暴露之第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104直至側壁間隔件1014之一側表面可完全暴露。在一些情況中，可蝕刻第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104直至側壁間隔件1014之一側表面完全暴露。替代性地或此外，可深蝕刻第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104至側壁間隔件1014之一底部高度下方之一高度，或可淺蝕刻第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104至側壁間隔件1014之一底部高度上方之一高度，使得在藉由一處理步驟(下文描述)移除側壁間隔件1014時在溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027之一底表面處形成一高度差。

接著，如圖22A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖21E中之部分之部分，且如圖22B中所展示，其繪示沿著圖22A中之M-M'線獲取之一側視截面圖，可移除溶液供應-排放零件形成遮罩1025。此後，可將一光阻劑重新施加至第一電極嵌入層103、第二電極嵌入層104、側壁間隔件1014、第一電極1010及第二電極1011之表面以形成一光阻劑層。接著，可使用一光微影技術圖案化該光阻劑 層，使得可形成其中可圖案化開口部分1028a之奈米間隙形成遮罩1028。透過開口1028a，可暴露夾置於溶液貯槽凹部1026與排放貯槽凹部1027之間的線性側壁間隔件1014及安置於溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027中之側壁間隔件1014之L形角隅。

在一些情況中，可圖案化於奈米間隙形成遮罩1028中之開口部分1028a可形成為一矩形形狀使得沿著一橫向方向之一寬度可實質上與溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027之寬度相同。第一電極嵌入層103、第二電極嵌入層104、第一電極1010之奈米間隙形成部分1010b及第二電極1011之奈米間隙形成部分1011b可暴露於側壁間隔件1014附近之一區域以及側壁間隔件1014處。

隨後，如圖22C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖22A中之部分之部分，且如圖22D中所展示，其繪示沿著圖22C中之線N-N'獲取之一側視截面圖，可(例如)藉由乾式蝕刻移除透過奈米間隙形成遮罩1028之開口部分1028a暴露之側壁間隔件1014。因此，奈米間隙NG可形成於其中可移除介於第一電極1010之奈米間隙形成部分1010b與第二電極1011之奈米間隙形成部分1011b之間的側壁間隔件1014之一區域處。此外，具有與奈米間隙NG之深度相同之一深度之通道107可形成於其中可移除介於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間的側壁間隔件1014之一區域處。在針對生產方法之一些情況中，可僅藉由移除側壁間隔件1014而同時形成通道107及可與通道107連通之奈米間隙NG。

此外，當可蝕除側壁間隔件1014之L形角隅時，在與通道107之邊界處提供連通開口108a及109a，使得經由連通開口108a及109a與通道107連通之具有內部容積之溶液供應零件108及溶液排放零件109可形成於溶液貯槽凹部1026及排放貯槽凹部1027中(圖22A及圖22B)。可僅在透過奈米間隙形成遮罩1028之開口部分1028a暴露之一區域處移 除側壁間隔件1014，且側壁間隔件1014之一部分可保留為如圖17中所展示之一U形側壁間隔件105。最後，可移除奈米間隙形成遮罩1028使得通道107可形成於側壁間隔件1014存在於第一電極嵌入層103之第一電極形成面103a與第二電極嵌入層104之第二電極形成面104a之間的一區域處，且可按以通道107之中心軸O為中心之一方式與通道107連通之奈米間隙NG可形成於移除第一電極側表面1010c與第二電極側表面1011c之間的側壁間隔件1014之一區域處，如圖17中所展示。

在一些情況中，奈米間隙電極裝置101可具有可由一絕緣材料形成且可包括第一電極形成面103a之第一電極嵌入層103，及亦可由一絕緣材料形成且可包括第二電極形成面104a之第二電極嵌入層104。此外，奈米間隙電極裝置101亦可包括具有可暴露於第一電極形成面103a中之第一電極側表面1010c之第一電極1010，及具有可暴露於第二電極形成面104a中之第二電極側表面1011c之第二電極1011。此外，奈米間隙電極裝置101可包括通道107及可與通道107連通之奈米間隙NG。通道107可藉由可以一面對面配置安置同時維持其等之間的一恆定距離之第一電極形成面103a及第二電極形成面104a界定，且通道107可沿著第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間的中心軸O延伸。

奈米間隙NG可形成於第一電極側表面1010c與第二電極側表面1011c(其等可經配置以跨作為一中心之通道107之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離)之間。在針對奈米間隙電極裝置101之一些情況中，第一電極形成面103a及第一電極側表面1010c可以一鄰接方式形成，且第二電極形成面104a及第二電極側表面1011c可以一鄰接方式形成。

在一些情況中，奈米間隙NG及通道107可在不彼此偏離的情況下沿著中心軸O形成。此可使待量測之一物體更易於沿著中心軸O穿過 通道107及奈米間隙NG。此外，第一電極形成面103a及第一電極側表面1010c可以一鄰接方式形成且第二電極形成面104a及第二電極側表面1011c可以一鄰接方式形成。此可最小化第一電極形成面103a與第一電極側表面1010c之間的高度差，且亦可最小化第二電極形成面104a與第二電極側表面1011c之間的高度差。因此，可促進待量測之一物體自通道107穿過至奈米間隙NG，且因此與習知相比，可流動於通道107中之待量測之一物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

在一些情況中，藉由在一生產程序期間移除可以一鄰接方式形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間及第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間的側壁間隔件1014，奈米間隙NG可形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間，且通道107亦可形成於第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間。

如上文所描述，對於奈米間隙電極裝置101，可在一生產程序期間移除側壁間隔件1014，使得通道107可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面103a及壁狀第二電極形成面104a形成以便符合側壁間隔件1014之形狀，且使得奈米間隙NG可同時形成以便鄰接在壁狀第一電極側表面1010c與壁狀第二電極側表面1011c之間以便跨作為一中心之通道107之中心軸O符合側壁間隔件1014之一形狀。因此，可流動於通道107中之待量測之一物體可在奈米間隙NG與通道107之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道107及奈米間隙NG，使得與習知相比可流動於通道107中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之其他情況中，在第一處理層1012與第二處理層1015之間可以一直立方式形成側壁間隔件1014之後，可形成其中第一電極1010可嵌入於第一處理層1012之一表面中 之第一電極嵌入層103使得第一電極1010可與側壁間隔件1014之一部分接觸，且可形成其中第二電極1011可嵌入於第二處理層1015之一表面中之第二電極嵌入層104使得第二電極1011可配置成跨側壁間隔件1014與第一電極1010相對。

在針對生產方法之一些情況中，可移除可夾置於第一電極1010與第二電極1011之間且亦可夾置於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間的壁狀側壁間隔件1014，使得奈米間隙NG可形成於移除介於第一電極1010與第二電極1011之間的側壁間隔件1014之一區域處，且可與通道107連通之奈米間隙NG可形成於其中移除介於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間的側壁間隔件1014之一區域處。

如上文所描述，在針對生產方法之一些情況中，通道107可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面103a及壁狀第二電極形成面104a形成以便符合側壁間隔件1014之一形狀，且奈米間隙NG可以鄰接方式形成於壁狀第一電極側表面1010c與壁狀第二電極側表面1011c之間以跨作為一中心之通道107之中心軸O符合側壁間隔件1014之一形狀。因此，可產生奈米間隙電極裝置101，其中可流動於通道107中之待量測之一物體可在奈米間隙NG與通道107之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道107及奈米間隙NG，使得與習知相比可流動於通道107中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

第一電極1010及第二電極1011之表面可與通道107之表面共面(或齊平)。第一電極1010及第二電極1011之表面可與鄰近於第一電極1010及第二電極1011之通道107之表面鄰接。第一電極側表面1010c及第二電極側表面1011c可與通道之鄰接表面共面。在一實例中，第一電極形成面103a及第二電極形成面104a分別與第一電極側表面1010c 及第二電極側表面1011c共面。

在一些實例中，通道107具有一第一寬度且第一電極1010及第二電極1011隔開一第二寬度，且該第一寬度實質上與該第二寬度相同。該第一寬度及該第二寬度可彼此相差達至多30奈米(nm)、20nm、10nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之其他情況中，側壁間隔件1014可在一生產程序期間以一鄰接方式一體地形成於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間及第一電極1010與第二電極1011之間。因此，僅藉由移除側壁間隔件1014，奈米間隙NG可形成於第一電極1010與第二電極1011之間且通道107亦可同時形成於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間。因此，相較於獨立形成一奈米間隙及一通道之一情況，可簡化一生產程序。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，藉由調整側壁間隔件1014之一膜厚度，奈米間隙NG可經形成以便具有一所要寬度W1且通道107可具有經調整以對應於奈米間隙NG之一寬度之一寬度，且該等寬度可同時形成。特定言之，可將側壁間隔件1014之一膜厚度製成非常薄，使得奈米間隙NG可具有對應於側壁間隔件1014之一寬度之一非常小的寬度W1，且通道107可經形成以便具有對應於奈米間隙NG之一寬度之一小寬度。例如，相較於僅藉由蝕刻第一電極嵌入層103之一表面來形成一奈米間隙及一通道之一情況，可形成具有一較小寬度W1之奈米間隙NG及具有對應於奈米間隙NG之一較小寬度之通道107。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，第一電極嵌入層103及第二電極嵌入層104可由一絕緣材料形成。因此，即使在第一電極1010可經形成以便嵌入於第一電極嵌入層103之一表面中且第二電極1011可經形成以便嵌入於第二電極嵌入層104之一表面中時，亦可僅 跨電極1010及第二電極1011可靠地施加一電壓。因此，當一單股DNA分子可穿過奈米間隙NG時，可可靠地量測第一電極1010與第二電極1011之間的電流之值。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，可提供可經形成以比通道107之一寬度要寬且可與通道107之一端連通之溶液供應零件108。因此，即使可形成可具有一非常小寬度之通道107，用於實現溶液之流動之一供應泵或其他裝置亦可定位於寬溶液供應零件108處且可易於將一溶液自溶液供應零件108供應至通道107中。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，可提供可經形成比通道107之一寬度要寬且可與通道107之另一端連通之溶液排放零件109。因此，即使形成具有一非常小寬度之通道107，用於實現溶液之流動之一排放泵或其他裝置亦可放置於寬溶液排放零件109處且可易於將一溶液自通道107排放至溶液排放零件109。溶液排放零件109可暫時儲存一溶液使得可防止溶液自通道107溢出。此外，溶液供應零件108可用作一溶液排放零件，而溶液排放零件109可相應地用作一溶液供應零件。

在一些情況中，線性通道107可在其之一中心處具有一奈米間隙NG。替代性地或此外，可使用其中一奈米間隙NG可安置於自其之一中心移位之一位置處的一線性狹縫及其中一奈米間隙NG可安置於與其之一中心相接之一位置處或自其之一中心移位之一位置處的一彎曲狹縫。例如，可藉由在一生產程序期間控制所形成之側壁間隔件1014之一形狀來產生此一彎曲狹縫。

在針對產生如圖17中所展示之奈米間隙電極裝置101之一方法之一些情況中，產生奈米間隙電極裝置1與如上文所描述之用於產生奈米間隙電極裝置101之一方法不同之處可在於，可使用一剝離程序(稍後描述)形成一第一電極1010及一第二電極1011。藉由利用一剝離方 法之生產方法產生之一奈米間隙電極裝置可具有與藉由如上文所描述之一生產方法產生之奈米間隙電極裝置101之組態相同的一組態，且將省略其之說明。

在針對生產方法之一些情況中，利用一剝離方法可實質上類似於如上文所描述之一生產方法直至如圖20A及圖20B中所繪示之一處理步驟。換言之，如圖20A及圖20B中所展示，一第一電極嵌入凹部1023a可形成於一第一處理層1012中且可經配置以跨一側壁間隔件1014面對第一電極嵌入凹部1023a之一第二電極嵌入凹部1023b可形成於第二處理層1015中。接著，壁狀側壁間隔件1014可經提供以便站立於第一電極嵌入凹部1023a與第二電極嵌入凹部1023b之間。

此後，在針對利用一剝離方法產生一奈米間隙電極裝置101之方法的一些情況中，如圖23A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖20A中之部分之部分，且如圖23B中所展示，其繪示沿著圖23A中之線O-O'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法、一濺鍍方法、一電鍍方法等在一電極形成遮罩1020之一表面上及可透過電極形成遮罩1020之開口部分1020a暴露之一第一處理層1012及一側壁間隔件1014之表面上形成由諸如金(Au)之一絕緣材料形成之一電極層1030。此時，可提供其中可用一絕緣材料填充一第一電極嵌入凹部1023a及一第二電極嵌入凹部1023b之各者使得可在其中形成一電極層1030之一組態。

此後，藉由移除電極形成遮罩1020，電極形成遮罩1020之一表面上之電極層1030可連同電極形成遮罩1020一起移除。因此，電極層1030可留在第一電極嵌入凹部1023a及第二電極嵌入凹部1023b內，如圖23C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖23A中之部分之部分，且如圖23D中所展示，其繪示沿著圖23C中之線P-P’獲取之一側視截面圖。電極層1030可保留於可以一直立方式提供於第一電 極嵌入凹部1023a與第二電極嵌入凹部1023b之間的側壁間隔件1014之一表面上。第一電極嵌入凹部1023a及第二電極嵌入凹部1023b可經形成以具有圖17中所展示之最終形成之第一電極1010及第二電極1011之輪廓形狀。藉由使電極層1030保留於該等凹部內，可形成具有第一電極1010及第二電極1011之輪廓形狀之電極層1030。

隨後，如圖23E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖23C中之部分之部分，且如圖23F中所展示，其繪示沿著圖23E中之線Q-Q'獲取之一側視截面圖，可進行一平坦化程序以(例如)使用一CMP方法拋光電極層1030之一表面及側壁間隔件1014及第二處理層1015等之表面直至側壁間隔件1014之一頂面可暴露，使得第一電極1010可形成於第一電極嵌入凹部1023a中且第二電極1011可形成於第二電極嵌入凹部1023b中。

因此，其中第一電極1010可嵌入於第一電極嵌入凹部1023a之一表面中之第一電極嵌入層103可由第一處理層1012形成，且其中第二電極1011可嵌入於第二電極嵌入凹部1023b之一表面中之第二電極嵌入層104可由第二處理層1015形成。可以此方式形成之第一電極1010及第二電極1011可經配置使得其等之奈米間隙形成部分1010b及1011b之側表面跨側壁間隔件1014彼此面對。

後續處理步驟類似於如先前上文所描述之產生一奈米間隙電極裝置101之一方法之處理步驟。透過圖21A至圖21F及圖22A至圖22D中所繪示之處理步驟，可產生如圖17中所繪示之一奈米間隙電極裝置101。

在針對利用一剝離方法產生利用如上文所描述之一組態之一奈米間隙電極裝置101的一些情況中，該奈米間隙電極裝置101可以類似於藉由如上文所描述之其他生產方法產生之奈米間隙電極裝置之一方式運作。在利用一剝離方法之一些情況中，可移除以一鄰接方式形成 於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間及第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間的側壁間隔件1014。因此，通道107可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面103a及壁狀第二電極形成面104a形成以便符合側壁間隔件1014之一形狀，且奈米間隙NG可同時形成以便鄰接在壁狀第一電極側表面1010c與壁狀第二電極側表面1011c之間以便跨作為一中心之通道107之中心軸O符合側壁間隔件1014之一形狀。

在針對利用一剝離方法產生一奈米間隙電極裝置之一些情況中，可流動於通道107中之待量測之一物體可在奈米間隙NG與通道107之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道107及奈米間隙NG，使得與習知相比流動於通道107中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

在針對利用剝離之一生產方法之一些情況中，在第一處理層1012與第二處理層1015之間可以一直立方式形成側壁間隔件1014之後，可使用一經圖案化之電極形成遮罩1020以在第一處理層1012中形成第一電極嵌入凹部1023a且可在第二處理層1015中形成可配置成跨側壁間隔件1014與第一電極嵌入凹部1023a相對之第二電極嵌入凹部1023b。

以不同於一非剝離生產方法之一方式，在根據利用一剝離方法之生產方法之一些情況中，可在電極形成遮罩1020之一表面上及可透過電極形成遮罩1020中之開口部分1020a暴露之第一電極嵌入凹部1023a以及第二電極嵌入凹部1023b中形成電極層1030，且隨後可移除電極形成遮罩1020。因此，可藉由連同電極形成遮罩1020一起移除電極形成遮罩1020之一表面上之電極層1030而使電極層1030保留於第一電極嵌入凹部1023a及第二電極嵌入凹部1023b內。接著，可平坦化自 第一電極嵌入凹部1023a及第二電極嵌入凹部1023b凸出之電極層1030，使得第一電極1010形成於第一電極嵌入凹部1023a中且第二電極1011可形成於第二電極嵌入凹部1023b中。

在針對利用一剝離方法之一生產方法之一些情況中，一側壁間隔件1014可以一鄰接方式形成於第一電極1010之第一電極側表面1010c與第二電極1011之第二電極側表面1011c之間及第一電極形成面103a與第二電極形成面104a之間。後續處理步驟可類似於如上文所描述之一非剝離生產方法之處理步驟。藉由在一生產程序期間移除側壁間隔件1014，通道107可形成於可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面103a與壁狀第二電極形成面104a之間以便符合側壁間隔件1014之一形狀，且奈米間隙NG可同時類似地形成以便鄰接在壁狀第一電極側表面1010c與壁狀第二電極側表面1011c之間以跨作為一中心之通道107之中心軸O符合側壁間隔件1014之一形狀。因此，使用此等生產方法，可產生一奈米間隙電極裝置101，其中待量測之一物體可在奈米間隙NG與通道107之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道107及奈米間隙NG，使得與習知相比流動於通道107中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

在利用一剝離方法之一些生產方法中，藉由僅移除可形成於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間的側壁間隔件1014，奈米間隙NG可形成於第一電極1010與第二電極1011之間且通道107可同時形成於第一電極嵌入層103與第二電極嵌入層104之間。因此，相較於獨立形成一奈米間隙及一通道之情況，可簡化一生產程序。

此外，在針對利用一剝離方法產生一奈米間隙電極裝置101之一些情況中，可藉由調整側壁間隔件1014之一膜厚度來形成具有一所要寬度W1之奈米間隙NG及具有經調整以滿足奈米間隙NG之一寬度之 通道107。特定言之，可將側壁間隔件1014之一膜厚度製成非常薄使得可形成具有對應於側壁間隔件1014之一寬度之一非常小寬度W1之奈米間隙NG及具有對應於奈米間隙NG之一小寬度之通道107。例如，相較於僅藉由蝕刻第一電極嵌入層103之一表面來形成一奈米間隙及一通道之一情況，可形成具有一較小寬度W1之奈米間隙NG及具有對應於奈米間隙NG之一較小寬度之通道107。

在如圖24中所展示之一些情況中，可以不同方式形成一奈米間隙電極裝置1045，不同之處在於一下部間隔件1048可形成於一第一電極嵌入層1047之一肩部1055e中，且一第二電極嵌入層1049可形成於下部間隔件1048上。實務上，奈米間隙電極裝置1045可具有其中一電極形成基板1050可包括第一電極嵌入層1047及第二電極嵌入層1049之一組態且電極形成基板1050可安置於矽基板102上。

在電極形成基板1050中，由氮化鈦等形成之一第一電極1052嵌入於第一電極嵌入層1047之一表面中且可類似地由氮化鈦或其他類似材料形成之第二電極1053可嵌入於第二電極嵌入層1049之一表面中，且狹縫狀通道1051可形成於第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間。第一電極1052經組態使得帶狀奈米間隙形成部分1052b可在一大致半圓形基底部分1052a之一弧之一中心處連同該基底部分1052a一體地形成，且奈米間隙形成部分1052b之一壁狀第一電極側表面1052c可暴露至通道1051之一內部表面。第二電極1053可經形成而以奈米間隙NG(稍後描述)為一中心相對於第一電極1052實質上左右對稱。類似於第一電極1052，第二電極1053可經組態使得帶狀奈米間隙形成部分1053b可在一大致半圓形基底部分1053a之弧之一中心處連同該基底部分1053a一體地形成，且奈米間隙形成部分1053b之壁狀第二電極側表面1053c可暴露至通道1051之一內部表面。

第一電極1052之奈米間隙形成部分1052b及第二電極1053之奈米 間隙形成部分1053b可經配置使得第一電極側表面1052c及第二電極側表面1053c可跨具有一奈米級寬度W1之奈米間隙NG彼此面對。奈米間隙NG可經形成以根據預期用途視需要具有2nm或更小或1nm或更小之一寬度。

在針對電極形成基板1050之其他情況中，形成於第一電極嵌入層1047中之一第一電極形成面1047a及形成於第二電極嵌入層1049中之一第二電極形成面1049a可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離，且通道1051可形成於第一電極形成面1047a與第二電極形成面1049a之間。第一電極1052之壁狀第一電極側表面1052c可暴露於第一電極形成面1047a上且第二電極1053之壁狀第二電極側表面1053c可暴露於第二電極形成面1049a上，且可與通道1051流體連通之奈米間隙NG可形成於第一電極1052之第一電極側表面1052c與第二電極1053之第二電極側表面1053c之間。此外，第一電極1052之第一電極側表面1052c及第二電極1053之第二電極側表面1053c可經配置以跨作為一中心之通道1051之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。

在一些情況中，可線性地形成通道1051且奈米間隙NG可安置於通道1051之一中心處。當可自通道1051之一端供應含有可為待量測之一物體之一或多個單股DNA分子之一溶液時，該溶液可穿過奈米間隙NG自通道1051之另一端排放。

電極裝置形成基板1050之第一電極嵌入層1047可由諸如氧化矽之一絕緣材料形成且可提供於矽基板102上。一階梯可形成於第一電極嵌入層1047之一選定區域之一表面上，且第二電極嵌入層1049可經由層狀下部間隔件1048提供於肩部1055e之一底表面上。第一電極嵌入層1047之該階梯部分之一側表面之一部分可形成第一電極形成面1047a，該第一電極形成面1047a可形成通道1051且可經形成使得第一 電極1052之第一電極側表面1052c可暴露於第一電極形成面1047a上。

第二電極嵌入層1049可包括第二電極形成面1049a，該第二電極形成面1049a可在其之一周邊表面上部分形成通道1051且可安置成與第一電極嵌入層1047之第一電極形成面1047a相對。第二電極嵌入層1049可經配置使得第二電極形成面1049a可經安置以面對第一電極嵌入層1047之第一電極形成面1047a同時維持其等之間的一恆定距離。第二電極嵌入層1049可包括第二電極1053之第二電極側表面1053c，該第二電極側表面1053c可經安置以面對第一電極1052之第一電極側表面1052c且可在第二電極形成面1049a上暴露至外部。以此方式，在電極形成基板1050中，提供於第一電極嵌入層1047之一階梯之一側表面上之第一電極形成面1047a及提供於第二電極嵌入層1049之一周邊表面上之第二電極形成面1049a可經配置以跨作為一中心之通道1051之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離，使得可形成通道1051。

在一些情況中，下部間隔件1048可視情況由氮化矽及其他材料層形成，該下部間隔件1048連同一側壁間隔件(稍後參考圖26A及圖26B描述)一起可在一生產程序期間用於形成第一電極1052與第二電極1053之間的奈米間隙NG及形成第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間的通道1051。在用於移除該側壁間隔件之一處理步驟中，可保留下部間隔件1048。在一些情況中，下部間隔件1048可透過第一電極形成面1047a與第二電極形成面1049a之間的一間隙暴露以作為通道1051之一底表面。可部分暴露為通道1051之一底表面之下部間隔件1048可以一平坦形狀形成在整個通道1051及奈米間隙NG上方。因此，可將用於通道1051之一間隙之一深度與奈米間隙NG之一深度製成相同。

對於此一奈米間隙電極裝置1045，舉例而言，當含有一或多個 單股DNA分子之一溶液可藉由用於使該溶液流動之一供應泵或其他裝置或系統(未展示)供應至通道1051之一端時，含有該一或多個單股DNA分子之該溶液可透過奈米間隙NG饋送至通道1051之另一端，且該溶液可藉由用於使該溶液流動之一排放泵或其他裝置或系統(未展示)自通道1051之另一端排放。在奈米間隙電極裝置1045之一些情況中，可不形成如圖17中所展示之溶液供應零件108及溶液排放零件109。然而，類似於圖17，溶液供應零件108可提供於通道1051之一端處且溶液排放零件109可提供於通道1051之另一端處。在此情況中，下部間隔件1048可暴露於溶液供應零件108及溶液排放零件109中。

在利用一奈米間隙電極裝置1045之一些情況中，當可藉由一電源(未展示)跨第一電極1052及第二電極1053施加一電壓且該溶液之一或多個單股DNA分子可流動通過第一電極1052與第二電極1053之間的奈米間隙NG時，可藉由一電流計量測流動通過第一電極1052及第二電極1053之電流之值，且可基於電流值識別構成該一或多個單股DNA分子之鹼基。此時，藉由適當選擇第一電極1052與第二電極1053之間的奈米間隙NG之一間隙寬度，奈米間隙電極裝置1045可以高靈敏度分析一樣本。

在針對產生一奈米間隙電極裝置1045之方法之一些情況中，可(例如)藉由一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法、一熱氧化方法或任何其他適當方法或程序在矽基板102之一整個表面上沈積可由氧化矽形成之第一處理層。接著，可使用一光微影技術圖案化第一處理層1055使得可在第一處理層1055之一表面中形成一高度差，藉此提供一淺肩部1055e，如圖25A中所展示，且如圖25B中所展示，其繪示沿著圖25A中之線R-R'獲取之一側視截面圖。第一處理層1055可包括一厚區域之頂表面1055a、淺肩部1055e中之底表面1055c及具有對應於肩部1055e之一深度之一高度的側表面1055b。

隨後，如圖25C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖25A中之部分之部分，且如圖25D中所展示，其繪示沿著圖25C中之線S-S’獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法或任何其他適當方法或程序在第一處理層1055之頂表面1055a及肩部1055e上沈積由諸如氮化矽之一絕緣材料形成之側壁間隔件形成層1056。如圖25D中所展示，側壁間隔件形成層1056可沈積於第一處理層1055之頂表面1055a及肩部1055e之底表面1055c上且亦可沈積於肩部1055e之側表面1055b上。此時，可取決於奈米間隙NG之一所要寬度W1或可經形成以滿足奈米間隙NG之通道1051之寬度來判定側壁間隔件形成層1056之一膜厚度。換言之，當可形成具有一小寬度W1之奈米間隙NG及具有一小寬度以便與奈米間隙NG一致之通道1051時，可將側壁間隔件形成層1056之一膜厚度製成為小，而在可形成具有一大寬度W1之奈米間隙NG及具有一大寬度以便與奈米間隙NG一致之通道1051時，可將側壁間隔件形成層1056之一膜厚度製成為大。

在如圖25E中所展示之一些情況中，其中類似元件符號係用於表示對應於圖25C中之部分之部分，且如圖25F中所展示，其繪示沿著圖25E中之線T-T'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法、一ALD方法、一濺鍍方法或任何其他適當方法或程序在側壁間隔件形成層1056上形成可由氧化矽或其他適當材料形成之第二處理層1057。此時，第二處理層1057可經形成以亦上覆於可沿著第一處理層1055之側表面1055b形成之側壁間隔件形成層1056之側表面1056a。

隨後，如圖26A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖25E中之部分之部分，且如圖26B中所展示，其繪示沿著圖26A中之線U-U'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CMP(化學機械拋光)方法或任何其他適當方法或程序使第二處理層1057之一表面及側壁間隔 件形成層1056之一表面經受平坦化使得第一處理層1055之一表面及第二處理層1057之一表面可暴露。

因此，可在形成於第一處理層1055之一表面上之一區域處移除側壁間隔件形成層1056，使得具有L形橫截面之一間隔件層1058保留，該間隔件層1058可由一壁狀側壁間隔件1058a(其以一直立方式提供於第一處理層1055與第二處理層1057之間)及層狀下部間隔件1048(其可在其之一下端處連同側壁間隔件1058a一體地形成且可延伸於肩部1055e之底表面1055c與第二處理層1057之間)構成。

接著，如圖26C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖26A中之部分之部分，且如圖26D中所展示，其繪示沿著圖26C中之線V-V'獲取之一側視截面圖，可將一光阻劑施加至第一處理層1055之一表面、側壁間隔件1058a之一表面及第二處理層1057之一表面以形成一光阻劑層。接著，可使用一光微影技術圖案化該光阻劑層。因此，可形成一電極形成遮罩1060，其中可圖案化各對應於第一電極1052及第二電極1053(圖24)之各輪廓形狀之開口部分1060a。第一處理層1055與第二處理層1057(側壁間隔件1058a可夾置於其等之間)可透過圖案化在電極形成遮罩1060中之開口部分1060a暴露。

隨後，如圖26E中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖26C中之部分之部分，且如圖26F中所展示，其繪示沿著圖26E中之線W-W'獲取之一側視截面圖，可(例如)藉由乾式蝕刻來蝕刻可透過電極形成遮罩1060之開口部分1060a暴露之第一處理層1055及第二處理層1057之表面。在蝕刻之後，可移除電極形成遮罩1060。藉由此處理步驟，具有與第一電極1052之輪廓形狀相同之一輪廓形狀的第一電極嵌入凹部1061a可形成於第一處理層1055中，且具有與第二電極1053之輪廓形狀相同之一輪廓形狀的一第二電極嵌入凹部1061b(其可經配置以跨側壁間隔件1058a面對第一電極嵌入凹部1061a)可形成於第二 處理層1057中。

因此，側壁間隔件1058a可保留於第一電極嵌入凹部1061a與第二電極嵌入凹部1061b之間，且壁狀側壁間隔件1058a可以一直立方式提供於第一電極嵌入凹部1061a與第二電極嵌入凹部1061b之間。在一些情況中，可蝕刻第一處理層1055及第二處理層1057且下部間隔件可暴露於第二電極嵌入凹部1061b中。替代性地或此外，可蝕刻第一處理層1055及第二處理層1057使得僅側壁間隔件1058a之各側表面之一部分可暴露，使得第二處理層1057可保留於第二電極嵌入凹部1061b中而不暴露下部間隔件1048。

此後，如圖27A中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖26E中之部分之部分，且如圖27B中所展示，其繪示沿著圖27A中之線X-X'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CVD方法在第一處理層1055之一表面、間隔件層1058之一暴露表面及第二處理層1057之一表面上形成可由氮化鈦或其他適當材料形成之電極層1062。此時，如圖27B中所展示，可用氮化鈦填充第一電極嵌入凹部1061a及第二電極嵌入凹部1061且因此可形成電極層1062。

隨後，如圖27C中所展示，其中類似元件符號係用於表示對應於圖27A中之部分之部分，且如圖27D中所展示，其繪示沿著圖27C中之線Y-Y'獲取之一側視截面圖，可(例如)使用一CMP方法對電極層1062之一表面進行一平坦化程序直至側壁間隔件1058a之一上端可暴露。因此，第一電極1052可形成於第一電極嵌入凹部1061a中且第二電極1053可形成於第二電極嵌入凹部1061b中。

因此，其中第一電極1052可嵌入於第一電極嵌入凹部1061a之一表面中之第一電極嵌入層1047可由第一處理層1055形成，且其中第二電極1053嵌入於第二電極嵌入凹部1061b之一表面中之第二電極嵌入層1049可由第二處理層1057形成。第一電極1052及第二電極1053可經 形成使得其等之奈米間隙形成部分1052b及1053b之側表面可經配置以跨側壁間隔件1058a彼此面對。

此後，可暴露側壁間隔件1058a之一頂面且隨後由於(例如)藉由乾式蝕刻移除間隔件層1058之部分而移除該頂面，使得間隔件層1058之部分由於藉由第二電極嵌入層1049及第二電極1053覆蓋而保留。因此，奈米間隙NG可形成於第一電極1052之第一電極側表面1052c與第二電極1053之第二電極側表面1053c之間可被移除側壁間隔件1058a之一區域處。此外，具有與奈米間隙NG之寬度相同之一寬度之通道1051可形成於第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間可被移除側壁間隔件1058a之一區域處。透過上文所描述及如圖24中所展示之處理步驟，可形成通道1051使得第一電極嵌入層1047之第一電極形成面1047a及第二電極嵌入層1049之第二電極形成面1049a可經配置以跨作為一中心之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。在一些情況中，可形成奈米間隙電極裝置1045使得第一電極1052之第一電極側表面1052c及第二電極1053之第二電極側表面1053c可經配置以跨作為一中心之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。

在一些情況中，可完全移除側壁間隔件1058a使得下部間隔件1048可如圖24中所展示般保留於通道1051中。替代性地或此外，不僅可移除側壁間隔件1058a而且可移除暴露於通道1051中之整個下部間隔件1048以便使第一電極嵌入層1047暴露於通道1051中。在一些情況中，在奈米間隙NG下方之一區域處，第一電極1052可不面對第二電極1053，且可形成其中第一電極嵌入層1047可面對下部間隔件1048之一區域。在針對此一奈米間隙電極裝置之一些情況中，當一溶液中之一或多個單股DNA分子流動通過第一電極嵌入層1047與下部間隔件1048之間的一間隙時，由於可藉由第一電極1052及第二電極1053產生 之一電場，流動通過第一電極1052及第二電極1053之電流之值可改變。基於電流值變化，可識別構成該一或多個單股DNA分子之鹼基。

在如上文所描述之一些情況中，奈米間隙電極裝置1045可具有可由一絕緣材料形成且可包括第一電極形成面1047a之第一電極嵌入層1047，及亦可由一絕緣材料形成且可包括第二電極形成面1049a之第二電極嵌入層1049。此外，奈米間隙電極裝置1045亦可具有包括可暴露於第一電極形成面1047a中之第一電極側表面1052c之第一電極1052，及包括可暴露於第二電極形成面1049a中之第二電極側表面1053c之第二電極1053。此外，奈米間隙電極裝置1045可具有通道1051及可與通道1051流體連通之奈米間隙NG。通道1051可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之第一電極形成面1047a及第二電極形成面1049a界定，且通道1051可沿著第一電極形成面1047a與第二電極形成面1049a之間的中心軸O延伸。

奈米間隙NG可形成於可經配置以跨作為一中心之通道1051之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之第一電極側表面1052c與第二電極側表面1053c之間。在針對奈米間隙電極裝置1045之一些情況中，第一電極形成面1047a及第一電極側表面1052c可以一鄰接方式形成，且第二電極形成面1049a及第二電極側表面1053c可以一鄰接方式形成。

在針對如上文所描述之奈米間隙電極裝置之一些情況中，奈米間隙NG及通道1051可在不彼此偏離的情況下沿著中心軸O形成。此可使待量測之一物體更易於沿著中心軸O穿過通道1051及奈米間隙NG。此外，第一電極形成面1047a及第一電極側表面1052c可以一鄰接方式形成且第二電極形成面1049a及第二電極側表面1053c可以一鄰接方式形成。此可最小化第一電極形成面1047a與第一電極側表面1052c之間的高度差，且亦可最小化第二電極形成面1049a與第二電極側表面 1053c之間的高度差。因此，可促進待量測之一物體自通道1051穿過至奈米間隙NG，且因此與習知可行相比，流動於通道1051中之待量測之一物體可更容易地穿過奈米間隙NG。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，藉由在一生產程序期間移除側壁間隔件1058a(其可以一鄰接方式形成於第一電極1052之第一電極側表面1052c與第二電極1053之第二電極側表面1053c之間及第一電極形成面1047a與第二電極形成面1049a之間)，奈米間隙NG可形成於第一電極1052之第一電極側表面1052c與第二電極1053之第二電極側表面1053c之間，且此時通道1051亦可形成於第一電極形成面1047a與第二電極形成面1049a之間。

在如上文針對奈米間隙電極裝置所描述之一些情況中，可在一生產程序期間移除側壁間隔件1058a，使得通道1051可形成於可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面1047a及壁狀第二電極形成面1049a之間以便符合側壁間隔件1058a之一形狀，且使得奈米間隙NG可同時形成以便鄰接在壁狀第一電極側表面1052c與壁狀第二電極側表面1053c之間以便沿著作為一中心之通道1051之中心軸O符合側壁間隔件1058a之一形狀。因此，可流動於通道1051中之待量測之一物體可在奈米間隙NG與通道1051之間無偏離的情況下沿著中心軸O穿過通道1051及奈米間隙NG，使得流動於通道1051中之待量測之一物體可易於穿過奈米間隙NG。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之一些情況中，在第一處理層1055與第二處理層1057之間可以一直立方式形成側壁間隔件1058a之後，可形成其中第一電極1052可嵌入於第一處理層1055之一表面中之第一電極嵌入層1047使得第一電極1052可與側壁間隔件1058a之一部分接觸，且可形成其中第二電極1053可嵌入於第二處理層1057之一表面中之第二電極嵌入層1049使得第二電極1053可配置成 跨側壁間隔件1058a與第一電極1052相對。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之額外情況中，可移除可以一鄰接方式形成於第一電極1052與第二電極1053之間及第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間的壁狀側壁間隔件1058a，使得可形成符合側壁間隔件1058a之一形狀之奈米間隙NG且符合側壁間隔件1058a之一形狀之通道1051可形成於第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之一些情況中，通道1051可形成於可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面1047a及壁狀第二電極形成面1049a之間以便符合側壁間隔件1058a之一形狀，且奈米間隙NG可經形成以便鄰接在壁狀第一電極側表面1052c與壁狀第二電極側表面1053c之間以便沿著作為一中心之通道1051之中心軸O符合側壁間隔件1058a之一形狀。因此，可產生奈米間隙電極裝置1045，其中可流動於通道1051中之待量測之物體可在奈米間隙NG與通道1051之間無偏離的情況下沿著中心軸O穿過通道1051及奈米間隙NG，使得流動於通道1051中之待量測之一物體可易於穿過奈米間隙NG。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之一些情況中，藉由移除可已形成於第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間的側壁間隔件1058a，奈米間隙NG可形成於第一電極1052與第二電極1053之間，且通道1051可同時形成於第一電極嵌入層1047與第二電極嵌入層1049之間。因此，相較於獨立形成一奈米間隙及一通道之情況，可簡化一生產程序。

在針對一生產方法之一些情況中，在其之一表面中具有側表面1055b之第一處理層1055上可形成上覆於側表面1055b之側壁間隔件形成層1056之後，可於側壁間隔件形成層1056上形成第二處理層1057， 且可進行一平坦化程序以使第一處理層1055之一表面及第二處理層1057之一表面暴露。因此在一些情況中，可形成可以一直立方式提供於第一處理層1055與第二處理層1057之間的側壁間隔件1058a。因此，如針對上文之一些情況所描述般自側壁間隔件形成層1013回蝕側壁間隔件1014之一步驟可不必要。因此，可相應地簡化一生產程序。

在針對產生奈米間隙電極裝置之方法之一些情況中，藉由調整側壁間隔件1058a之膜厚度，可形成具有一所要寬度W1之奈米間隙NG及具有經調整以對應於奈米間隙NG之一寬度之通道1051。特定言之，可將側壁間隔件1058a之一膜厚度製成非常薄，使得可形成具有對應於側壁間隔件1058a之寬度之一非常小的寬度W1之奈米間隙NG及具有對應於該奈米間隙NG之一小寬度之通道1051。例如，相較於僅藉由蝕刻第一電極嵌入層1047之一表面來形成一奈米間隙及一通道的一情況，可形成具有一較小寬度W1之奈米間隙NG及具有對應於該奈米間隙NG之一較小寬度之通道1051。

對於產生奈米間隙電極裝置之方法之一些情況，第一電極嵌入層1047及第二電極嵌入層1049可由一絕緣材料形成。第一電極1052可經形成以便嵌入於第一電極嵌入層1047之一表面中且第二電極1053可經形成以便嵌入於第二電極嵌入層1049之一表面中，且可僅跨第一電極1052及第二電極1053可靠地施加一電壓。因此，當一或多個單股DNA分子穿過奈米間隙NG時，可可靠地量測第一電極1052與第二電極1053之間的電流之值。

在一些情況中，可產生其中將至少兩個奈米間隙電極裝置連結在一起之一複合奈米間隙電極裝置。在一些情況中，可產生多個奈米間隙電極裝置使得該等奈米間隙電極裝置可共用一共同通道。在其他情況中，該等奈米間隙電極裝置可具有個別不同通道。在一些情況中，該等奈米間隙電極裝置可經組態使得若干奈米間隙電極裝置可共 用若干不同通道之各者。

在如圖28中所展示之一些情況中，可利用如上文所描述之生產方法之任一者來產生可包含連結在一起之至少兩個奈米間隙電極裝置1034a、1034b、1034c之一複合奈米間隙電極裝置1031。可藉由利用如上文所描述之用於產生一奈米間隙電極裝置之方法之任一者同時產生至少兩個奈米間隙電極裝置來提供一複合奈米間隙電極裝置1031。其之處理步驟可對應於如圖18A至圖18F中所展示之情況之處理步驟。

在針對形成複合奈米間隙電極裝置1031之一些情況中，由一絕緣材料(諸如氧化矽或其他材料)形成之電極裝置形成基板1035可形成於矽基板102上且至少兩個奈米間隙電極裝置1034a、1034b、1034c可產生於電極裝置形成基板1035上。在一些情況中，溶液供應零件1036a可凹入於(例如)矩形溶液傳遞零件1036b及1036c中，且溶液排放零件1036d可形成於電極裝置形成基板1035上。此外，可形成與奈米間隙電極裝置1034a相關聯的通道1037a之一狹縫可提供於溶液供應零件1036a與溶液傳遞零件1036b之間，可形成與奈米間隙電極裝置1034b相關聯的通道1037b之一狹縫可提供於溶液傳遞零件1036b與一溶液傳遞零件1036c之間且可形成與奈米間隙電極裝置1034c相關聯的一通道1037c之一狹縫可提供於溶液傳遞零件1036c與溶液排放零件1036d之間，可提供於其等上。

在一些情況中，與奈米間隙電極裝置1034a相關聯的通道1037a可在一端處與溶液供應零件1036a流體連通且可在另一端處與溶液傳遞零件1036b流體連通，且與奈米間隙電極裝置1034b相關聯的通道1037b可在一端處與溶液傳遞零件1036b流體連通且可在另一端處與溶液傳遞零件1036c流體連通。此外，與奈米間隙電極裝置1034c相關聯的通道1037c可在一端處與溶液傳遞零件1036c流體連通且可在另一端 處與溶液排放零件1036d流體連通。因此，藉由使一溶液流動之一供應泵或其他適當裝置(未展示)供應至溶液供應零件1036a之一溶液可透過通道1037a饋送至奈米間隙電極裝置1034a且循序透過溶液傳遞零件1036b、與奈米間隙電極裝置1034b相關聯的通道1037b、溶液傳遞零件1036c、與奈米間隙電極裝置1034c相關聯的通道1037c而饋送至溶液排放零件1036d，且可藉由一排放泵或其他裝置自溶液排放零件1036d排放或可藉由該供應泵(未展示)自溶液排放零件排放。

因此，複合奈米間隙電極裝置1031可經組態使得一溶液可按奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c之一順序穿過各自奈米間隙NG1、NG2及NG3(稍後描述)。

複數個奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c可提供於複合奈米間隙電極裝置1031中且可具有與上文所描述之奈米間隙電極裝置101之結構相同之一結構，或可以如本文中所描述之其他方式進行組態。為避免在下文中重複描述，作出集中於一奈米間隙電極裝置之一描述。因此，下文集中於複數個奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c中之奈米間隙電極裝置1034a。實務上，奈米間隙電極裝置1034a可具有由氮化鈦或其他適當材料形成之第一電極1041a及可類似地由氮化鈦或其他適當材料形成之第二電極1041b，且具有一奈米級寬度W1之奈米間隙NG1可提供於第一電極1041a與第二電極1041b之間。第一電極1041a可嵌入於電極裝置形成基板1035之一表面中，且帶狀奈米間隙形成部分1010b可在一大致半圓形基底部分1010a之一弧之一中心處連同該基底部分1010a一體地形成，且可形成於奈米間隙形成部分1010b之一尖端處之壁狀平坦第一電極側表面1041c可以與通道1037a之一內表面鄰接之一方式暴露。

第二電極1041b可經形成而以奈米間隙NG1為一中心相對於第一電極1041a實質上左右對稱。類似於第一電極1041a，第二電極1041b 可經形成以便嵌入於電極裝置形成基板1035之一表面中。在此情況中，第二電極1041b可經組態使得一帶狀奈米間隙形成部分1011b可在一大致半圓形基底部分1011a之一弧之一中心處連同該基底部分1011a一體地形成，且奈米間隙形成部分1011b之壁狀第二電極側表面1041d可以與通道1037a之一內表面鄰接之一方式暴露。第一電極側表面1041c與第二電極側表面1041d可經配置以彼此面對，且奈米間隙NG1可形成於第一電極側表面1041c與第二電極側表面1041d之間。

奈米間隙電極裝置1034b亦可具有其上可形成第一電極側表面1042c之第一電極1042a及其上可形成第二電極側表面1042d之第二電極1042b。此外，具有一奈米級寬度W1之奈米間隙NG2可形成於第一電極側表面1042c與第二電極側表面1042d之間。奈米間隙電極裝置1034c亦可具有其上可形成第一電極側表面1043c之第一電極1043a及其上可形成第二電極側表面1043d之第二電極1043b。此外，具有一奈米級寬度W1之奈米間隙NG3可形成於第一電極側表面1043c與第二電極側表面1043d之間。對於複合奈米間隙電極裝置之一些情況，與奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c相關聯的奈米間隙NG1、NG2及NG3可全部基於一相同側壁間隔件(稍後描述)形成。因此，該等奈米間隙可具有一相同寬度W1。舉例而言，寬度W1可根據預期用途視需要形成為10nm或更小、2nm或更小或1nm或更小。

在其他情況中，可經形成以便與奈米間隙電極裝置1034a相關聯的通道1037a可提供於第一電極形成面1032a與第二電極形成面1033a之間。第一電極形成面1032a及第二電極形成面1033a可經配置以跨作為一中心之中心軸O彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。第一電極1041a之第一電極側表面1041c可透過第一電極形成面1032a暴露，而第二電極1041b之第二電極側表面1041d可透過第二電極形成面1033a暴露。第一電極1041a之第一電極側表面1041c及第二電極1041b 之第二電極側表面1041d可經配置以跨作為一中心之通道1037a之一中心軸彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。可形成於第一電極側表面1041c與第二電極側表面1041d之間的奈米間隙NG1可與通道1037a流體連通。

在針對奈米間隙電極裝置1034b之其他情況中，類似於奈米間隙電極裝置1034a，通道1037b可形成於第一電極形成面1032b與第二電極形成面1033b之間。此外，第一電極形成面1032b及第二電極形成面1033b可經配置以跨一中心軸彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。第一電極1042a之第一電極側表面1042c可透過第一電極形成面1032a暴露，而第二電極1042b之第二電極側表面1042d可透過第二電極形成面1033b暴露。第一電極1042a之第一電極側表面1042c及第二電極1042b之第二電極側表面1042d可經配置以跨通道1037b之一中心軸彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。形成於第一電極側表面1042c與第二電極側表面1042d之間的奈米間隙NG2可與通道1037b流體連通。

在針對奈米間隙電極裝置1034c之一些情況中，類似於奈米間隙電極裝置1034a及1034b，通道1037c可形成於第一電極形成面1032c與第二電極形成面1033c之間。此外，第一電極形成面1032c及第二電極形成面1033c可經配置以跨一中心軸彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。第一電極1043a之第一電極側表面1043c可透過第一電極形成面1032c暴露，而第二電極1043b之第二電極側表面1043d可透過第二電極形成面1033c暴露。第一電極1043a之第一電極側表面1043c及第二電極1043b之第二電極側表面1043d可經配置以跨通道1037c之一中心軸彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離。可形成於第一電極側表面1043c與第二電極側表面1043d之間的奈米間隙NG3可與通道1037c流體連通。

在一些情況中，可線性地形成通道1037a、1037b、1037c且奈米間隙NG1、NG2、NG3可安置於該等通道之一中心處。當可自一端供應可含有待量測之一物體之一溶液時，該溶液可透過奈米間隙NG1、NG2、NG3自另一端排放。換言之，通道1037a、1037b、1037c可經製成以將一溶液供應至奈米間隙NG1、NG2、NG3且自奈米間隙NG1、NG2、NG3排放該溶液。

在一些情況中，給出其中可使用在其等之一中心處具有奈米間隙NG之線性通道1037a、1037b及1037c之一實例。替代性地或此外，可使用其中一奈米間隙NG1、NG2、NG3可安置於自其之一中心移位之一位置處的一線性狹縫及其中一奈米間隙NG1、NG2、NG3可安置於與其之一中心相接之一位置處或自其之一中心移位之一位置處的一彎曲狹縫。

在一些情況中，可由氮化矽或其他合適材料形成之帶狀側壁間隔件1044可嵌入於電極裝置形成基板1035之一表面中溶液供應零件1036a與溶液排放零件1036d之間。側壁間隔件1044可能已係可已在一生產程序期間用於形成奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c之奈米間隙NG1、NG2及NG3及可用於形成通道1037a、1037b及1037c之一側壁間隔件之一部分，且該側壁間隔件1044在一生產程序期間可能並未被移除且可藉此保留。在此情況中，側壁間隔件1044可在一端處連接至溶液供應零件1036a且可在另一端處連接至溶液排放零件1036d，且側壁間隔件1044之端面可分別暴露於溶液供應零件1036a之一側表面及溶液排放零件1036d之一側表面處。

在針對產生複合奈米間隙電極裝置1031之方法之一些情況中，在可形成(例如)具有一四邊形形狀之側壁間隔件1044使得側壁間隔件1044可嵌入於電極裝置形成基板1035中(其中側壁間隔件之一表面暴露於電極裝置形成基板1035處)(參見圖19C及圖19D)之後，可經配置 以跨側壁間隔件彼此面對之第一電極1041a(1042a、1043a)及第二電極1041b(1042b、1043b)可形成於側壁間隔件1044之三側之各者上。接著，可移除第一電極1041a(1042a、1043a)與第二電極1041b(1042b、1043b)之間的側壁間隔件1044，藉此可在(若干)第一電極1041a(1042a、1043a)與(若干)第二電極1041b(1042b、1043b)之間形成(若干)奈米間隙NG1(NG2、NG3)。在由於移除側壁間隔件1044而形成之容積中，除用於奈米間隙NG1、NG2、NG3之容積以外之容積可形成為通道1037a、1037b、1037c。在圖28中，繪示在一生產程序期間並未被移除且沿著一側保留之側壁間隔件1044。

在一些情況中，其上可形成奈米間隙電極裝置1034a、1034b、1034c之電極裝置形成基板1035可具有板狀第一電極嵌入層1032及可嵌入於形成於第一電極嵌入層1032之一表面中之一凹部(未展示)中的第二電極嵌入層1033。第一電極嵌入層1032可由一絕緣材料(諸如氧化矽)形成且可形成於矽基板102上。第一電極嵌入層1032可在其之一表面中具有一凹入區域。在該凹入區域中，可形成第一電極形成面1032a藉此形成通道1037a，可形成第一電極形成面1032b藉此形成通道1037b且可形成第一電極形成面1032c藉此形成通道1037c。此外，在第一電極嵌入層1032之一表面中，可嵌入奈米間隙電極裝置1034a之第一電極1041a、奈米間隙電極裝置1034b之第一電極1042a及奈米間隙電極裝置1034c之第一電極1043a。此外，在第一電極嵌入層1032中，第一電極1041a之第一電極側表面1041c可依以便與第一電極形成面1032a齊平之一方式暴露於該第一電極形成面1032a處，第一電極1042a之第一電極側表面1042c可依以便與第一電極形成面1032b齊平之一方式暴露於該第一電極形成面1032b處且第一電極1043a之第一電極側表面1043c可依以便與第一電極形成面1032c齊平之一方式暴露於該第一電極形成面1032c處。

第二電極嵌入層1033可由一絕緣材料(諸如氧化矽)形成且可用於形成通道1037a、1037b及1037c之第二電極形成面1033a、1033b及1033c可形成於第二電極嵌入層1033之一周邊表面上。在形成於第一電極嵌入層1032之一表面中之一凹部中，第二電極嵌入層1033可經安置以便配置第二電極形成面1033a以面對第一電極嵌入層1032同時維持第二電極形成面1033a與第一電極嵌入層1032之間的一恆定距離。第二電極形成面1033b可經配置以面對第一電極形成面1032b同時維持其等之間的一恆定距離且第二電極形成面1033c可經配置以面對第一電極形成面1032c同時維持其等之間的一恆定距離。此外，側壁間隔件1044可沿著第二電極嵌入層1033之一側形成，該一側可為除第二電極嵌入層1033之其他三側(例如，第二電極形成面1033a、1033b及1033c)以外之一側。

在一些情況中，其中通道1037a可形成於第一電極形成面1032a與第二電極形成面1033a之間，通道1037b可類似地形成於第一電極形成面1032b與第二電極形成面1033b之間且通道1037c可類似地形成於第一電極形成面1032c與第二電極形成面1033c之間。對於具有此一組態之(若干)複合奈米間隙電極裝置1031之一些情況，當含有一或多個單股DNA分子之一溶液可(例如)藉由用於使該溶液流動之一供應泵或其他裝置或系統(未展示)供應至溶液供應零件1036a時，該溶液可透過通道1037a流動至溶液傳遞零件1036b。在該(等)複合奈米間隙電極裝置1031中，當含有一或多個單股DNA分子之該溶液穿過通道1037a時，該溶液可穿過奈米間隙電極裝置1034a之第一電極1041a與第二電極1041b之間的奈米間隙NG1。

在針對(若干)奈米間隙電極裝置1034a之一些情況中，可藉由一電源(未展示)在第一電極1041a與第二電極1041b之間施加一電壓，且當一溶液流中之一或多個單股DNA分子穿過第一電極1041a與第二電 極1041b之間的奈米間隙NG1時，可基於流動通過第一電極1041a及第二電極1041b之電流之值來識別構成該一或多個單股DNA分子之鹼基。

在一些情況中，複合奈米間隙電極裝置1031可經組態以在含有該一或多個單股DNA分子之一溶液經受鹼基序列分析之後透過通道1037b將該溶液自溶液傳遞零件1036b供應至溶液傳遞零件1036c，使得含有該一或多個單股DNA分子之該溶液可穿過提供於通道1037b中介於第一電極1042a與第二電極1042b之間的奈米間隙NG2。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，可藉由一電源(未展示)在第一電極1042a與第二電極1042b之間施加一電壓，且當該溶液中之該一或多個單股DNA分子流動通過第一電極1042a與第二電極1042b之間的奈米間隙NG2時，可基於流動通過第一電極1042a及第二電極1042b之電流之值來識別構成該一或多個單股DNA分子之鹼基。

在針對複合奈米間隙電極裝置之一些情況中，含有一或多個單股DNA分子之該溶液可自溶液傳遞零件1036c流動通過通道1037c、第一電極1043a與第二電極1043b之間的奈米間隙NG3、通道1037c而至溶液排放零件1036d，且該溶液在經受鹼基序列分析之後可藉由用於使該溶液流動之一排放泵或其他裝置或系統自溶液排放零件1036d排放。

在針對奈米間隙電極裝置之一些情況中，可藉由一電源(未展示)跨第一電極1043a與第二電極1043b施加一電壓，且當一溶液中之該一或多個單股DNA分子流動通過第一電極1043a與第二電極1043b之間的奈米間隙NG3時，可基於流動通過第一電極1043a及第二電極1043b之電流之值來識別構成單股DNA分子之鹼基。因此，複合奈米間隙電極裝置1031可經組態以藉由使一相同一或多個單股DNA分子在各奈米間隙電極裝置1034a、1034b、1034c處循序經受鹼基序列分析來重複執 行該一或多個單股DNA分子之鹼基序列分析。

對於複合奈米間隙電極裝置之一些情況，其中奈米間隙NG1可以通道1037a之中心軸O為中心而形成於第一電極側表面1041c與第二電極側表面1041d之間；針對奈米間隙電極裝置1034b，其中奈米間隙NG2可以通道1037b之中心軸O為中心而形成於第一電極側表面1042c與第二電極側表面1042d之間；且針對奈米間隙電極裝置1034c，其中奈米間隙NG3可以通道1037c之中心軸O為中心而形成於第一電極側表面1043c與第二電極側表面1043d之間，使得鄰近奈米間隙電極裝置1034a、1034b(1034b、1034c)可經製成以便透過通道1037a、1037b(1037b、1037c)彼此流體連通。

在針對複合奈米間隙電極裝置之一些情況中，類似於針對上文所描述之奈米間隙電極裝置之一些情況，藉由在一生產程序期間移除可以一鄰接方式形成於第一電極1041a至1043a與第二電極1041b至1043b之間及第一電極形成面1032a至1032c與第二電極形成面1033a至1033c之間的一側壁間隔件(未展示)，可在第一電極1041a至1043a與第二電極1041b至1043b之間形成奈米間隙NG1、NG2及NG3且此時亦可在第一電極形成面1032a至1032c與第二電極形成面1033a至1033c之間形成通道1037a至1037c。

在針對產生複合奈米間隙電極裝置之方法之一些情況中，可移除側壁間隔件，藉此通道1037a至1037c可經形成以便符合可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極1041a至1043a與壁狀第二電極1041b至1043b之間的該側壁間隔件之一形狀，且奈米間隙NG1、NG2及NG3可以與通道1037a至1037c鄰接之一方式分別形成於第一電極1041a至1043a及第二電極1041b至1043b之兩側上而以通道1037a至1037c之中心軸O為中心符合該側壁間隔件之一形狀。因此，流動於通道1037a(1037b、1037C)中之待量測之一物體可 在奈米間隙NG1(NG2、NG3)與通道1037a(1037b、1037c)之間無偏離的情況下沿著中心軸O穿過通道1037a(1037b、1037c)及奈米間隙NG1(NG2、NG3)，使得與習知相比，流動於通道1037a(1037b、1037c)中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG1(NG2、NG3)。

在針對產生複合奈米間隙電極之方法之一些情況中，可移除可夾置於第一電極1041a至1043a與第二電極1041b至1043b之間且亦可夾置於第一電極嵌入層1032與第二電極嵌入層1033之間的壁狀側壁間隔件，使得奈米間隙NG1、NG2及NG3可形成於移除介於第一電極1041a至1043a與第二電極1041b至1043b之間的側壁間隔件1014之一區域處，且可與通道1037a至1037c流體連通之奈米間隙NG1、NG2及NG3可形成於移除介於第一電極嵌入層1032與第二電極嵌入層1033之間的側壁間隔件之區域處。

在如上文所描述之產生複合奈米間隙電極裝置之方法的一些情況中，通道1037a、1037b及1037c可經形成以便符合側壁間隔件之一形狀，與可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面1032a至1032c及壁狀第二電極形成面1033a至1033c鄰接，且奈米間隙NG1、NG2及NG3亦可同時形成以鄰接在壁狀第一電極側表面1041c至1043c與壁狀第二電極側表面1041d至1043d之間以跨通道1037a、1037b及1037c之中心軸O符合側壁間隔件1014之一形狀。因此，可製造複合奈米間隙電極裝置1031，藉此流動於通道1037a、1037b及1037c中之待量測之一物體可在奈米間隙NG1、NG2及NG3與通道1037a、1037b及1037c之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道1037a、1037b及1037c及奈米間隙NG1、NG2及NG3，使得與習知相比，流動於通道1037a、1037b及1037c中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG1、NG2及NG3。

在一些情況中，一奈米通道可在一奈米間隙電極裝置附近為窄 且較遠離該奈米間隙電極裝置為較寬。在一些情況中，一通道可向下漸縮至一奈米通道以便促進一生物聚合物之線性化。一較寬通道可降低藉由樣本中之微粒或歸因於製造缺陷而堵塞之風險。靠近晶片之一窄橫截面可促進藉由一奈米間隙電極裝置量測之生物聚合物之一較高百分比。

在一些情況中，複合奈米間隙電極裝置可部分包括可移除可以一鄰接方式形成於第一電極1041a之第一電極側表面1041c與第二電極1041b之第二電極側表面1041d之間及第一電極形成面1032a與第二電極形成面1033a之間的側壁間隔件，藉此可形成可藉由壁狀電極側表面(其等經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離)界定而以通道1037a之中心軸O為中心之奈米間隙NG1，該通道1037a可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面1032a及第二電極形成面1033a來界定。因此，流動於通道1037a中之待量測之一物體可在奈米間隙NG1與通道1037a之間無偏離的情況下沿著一相同中心軸O穿過通道1037a及奈米間隙NG1，使得與習知相比，流動於通道1037a中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG1。對於此一複合奈米間隙電極裝置1031，可藉由其他電極裝置1034b及1034c產生實質上類似量測。

在針對複合奈米間隙電極裝置之一些情況中，其他奈米間隙電極裝置1034b及1034c可具有與奈米間隙電極裝置1034a之組態類似之一組態。明確言之，複合奈米間隙電極裝置1031可具有可藉由移除以一鄰接方式形成於第一電極1042a(1043a)之第一電極側表面1042c(1043c)與第二電極1042b(1043b)之第二電極側表面1042d(1043d)之間及第一電極形成面1032b(1032c)與第二電極形成面1033b(1033c)之間的一側壁間隔件來形成之奈米間隙NG2(NG3)，藉此可形成可藉由壁狀電極側表面(其等可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆 定距離之)來界定而以通道1037b(1037c)之中心軸O為中心之奈米間隙NG2(NG3)，該通道1037b(1037c)可藉由可經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之壁狀第一電極形成面1032b(1032c)及壁狀第二電極形成面1033b(1033c)來界定。因此，奈米間隙NG2(NG3)及通道1037b(1037c)可較少可能彼此偏離使得可促進待量測之一物體沿著中心軸O穿過通道1037b(1037c)及奈米間隙NG2(NG3)且與習知相比，流動於通道1037b(1037c)中之待量測之該物體可更容易地穿過奈米間隙NG2(NG3)。

在一些情況中，可期望具有一通道與一奈米間隙電極裝置之間的一平穩轉變。在一些情況中，當電泳或電滲流力可用於使生物分子在一線性方向上移動經過或通過一奈米間隙電極裝置時，平穩轉變可容許電場線平行於一中心軸O。在一些情況中，一平穩轉變可僅存在於一奈米間隙電極裝置之一側上，舉例而言，使得一生物聚合物可在一出口側上具有一窄通道使得可用每鹼基大於該生物聚合物之一對應端(其可經歷每鹼基一較低電泳力)的電泳力將一前導生物聚合物端牽拉通過。

在針對複合奈米間隙電極裝置之一些情況中，可使可為一溶液中所所有之待量測之一物體之一或多個單股DNA分子循序流動通過三個奈米間隙NG1、NG2及NG3，且該一或多個單股DNA分子可在奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c之各者處循序經受鹼基序列分析。因此，可使該一或多個單股DNA分子重複經受鹼基序列分析。因此，即使可在一奈米間隙電極裝置1034a處產生一錯誤鹼基序列分析結果，亦可基於在其他奈米間隙電極裝置1034b及1034c處產生之鹼基序列分析結果正確分析該一或多個單股DNA分子。

在一些情況中，可使用一罩蓋加蓋於一通道之一頂部以限制流體。在一些情況中，該罩蓋可藉由黏著劑、共價鍵、范德華力或物理 夾箝之一者附接至一奈米間隙電極裝置之平坦化區域以覆蓋一通道或奈米通道及奈米間隙電極裝置，其中該平坦化可借助於黏著及流體流量及電泳場強度之均勻性。

在針對一複合奈米間隙電極裝置之一些情況中，類似於如上文所描述之奈米間隙電極，可藉由調整可在一生產程序期間使用之一側壁間隔件之一膜厚度來自由選擇奈米間隙電極裝置1034a之奈米間隙NG1之一寬度、奈米間隙電極裝置1034b之奈米間隙NG2之一寬度及奈米間隙電極裝置1034c之奈米間隙NG3之一寬度。因此，藉由非常適當地選擇此等奈米間隙NG1、NG2及NG3，可以高靈敏度分析一或多個單股DNA分子。

在針對產生複合奈米間隙電極裝置之方法之一些情況，類似於上文針對奈米間隙電極裝置所描述之生產方法，可同時移除可以一直立方式提供於第一電極嵌入層1032與第二電極嵌入層1033之間的一側壁間隔件、第一電極1041a、1042a、1043a與第二電極1041b、1042b、1043b之間的側壁間隔件及第一電極嵌入層1032與第二電極嵌入層1033之間的側壁，藉此奈米間隙NG1、NG2及NG3可分別形成於第一電極1041a、1042a、1043a與第二電極1041b、1042b、1043b之間。因此，相較於獨立形成一奈米間隙及一通道之一情況，可簡化一生產程序。

替代性地或此外，第一電極1010(1041a至1043a、1052)、第二電極1011(1041b至1043b、1053)、側壁間隔件1014(105、1044、1058a)、第一電極嵌入層103(1032、1047)及第二電極嵌入層104(1033、1049)等可由各種材料之任一者形成。此外，本文中所描述之情況之任一者之第一電極1010(1041a至1043a、1052)、第二電極1011(1041b至1043b、1053)、通道107(1037a至1037c、1051)、溶液供應零件108(1036a)、溶液排放零件109(1036d)及溶液傳遞零件(1036b、 1036c)等可經形成以具有各種形狀之任一者。例如，在一些情況中，可藉由蝕除整個側壁間隔件1014來移除通道107。替代性地或此外，藉由控制用於側壁間隔件1014之蝕刻條件，通道107可經形成以具有較淺深度，或其可藉由不僅移除側壁間隔件1014而且移除側壁間隔件1014下方之第一電極嵌入層103來形成以具有較大深度。

在上文針對奈米間隙電極裝置101(1034a至1034c、1045)描述之一些情況中，可使一或多個單股DNA分子穿過第一電極1010(1041a至1043a、1052)與第二電極1011(1041b至1043b、1053)之間的奈米間隙NG(NG1、NG2、NG3)，且其中在該一或多個單股DNA分子之各鹼基穿過第一電極1010(1041a至1043a、1052)與第二電極1011(1041b至1043b、1053)之間的奈米間隙NG(NG1、NG2、NG3)時可使一電流計量測流動通過第一電極1010(1041a至1043a、1052)及第二電極1011(1041b至1043b、1053)之(若干)電流之值。替代性地或此外，奈米間隙電極可用於針對待量測之各個物體(例如，一生物聚合物)之任一者量測一電流值，該生物聚合物諸如RNA、蛋白質、碳水化合物、脂質、雙股DNA分子、部分雙股DNA分子、經標記之DNA分子(其中該標記可為一有機或無機標記)以及該一或多個單股DNA分子；該一或多個單股DNA分子可包括標準DNA鹼基、無鹼基DNA鹼基、天然或合成改質之DNA鹼基、天然DNA、合成DNA、RNA、經改質RNA、化學鍵結之蛋白質、碳水化合物或其他有機或無機分子。

在如上文所描述之一些情況中，給出其中可使用可經形成以自其之一頂部至鄰近於基板102之一底面逐漸增加寬度的側壁間隔件1014的一實例。替代性地或此外，可不以一保形方式形成一側壁間隔件形成層。一側壁間隔件形成層可經形成以藉由改變膜沈積條件(諸如溫度、壓力、所施加氣體、流動速率等)而在不同位置處具有不同膜厚度。亦可使用可經形成以便自一頂部至鄰近於基板2之一底部逐 漸減小寬度的一側壁間隔件或經形成以在各個部分處(例如，在一頂部位置處，在一中心位置處等)具有一最大寬度的一側壁間隔件。

此外，在複合奈米間隙電極裝置1031之一些情況中，三個奈米間隙電極裝置1034a、1034b及1034c可形成於電極裝置形成基板1035上。替代性地或此外，可視情況改變奈米間隙電極之數目、可安置該等奈米間隙電極裝置之位置及溶液傳遞零件之數目。例如，可配置與一單一通道相關聯而不具有溶液傳遞零件的至少兩個奈米間隙電極裝置。換言之，在一些情況中，通道可經由一溶液傳遞零件流體連通。然而，通道亦可直接連接以彼此流體連通。

可連接通道使得可線性配置至少兩個奈米間隙電極裝置。在此情況中，通道可直接連接以彼此流體連通或可經由一溶液傳遞零件連接。

在一些情況中，描述可具有可直接形成於第一電極嵌入層1032上之第二電極嵌入層1033之一複合奈米間隙電極裝置1031。替代性地或此外，一複合奈米間隙電極裝置可具有可經由一下部間隔件形成於第一電極嵌入層1032中之一凹部中之第二電極嵌入層1033。

在其他情況中，可利用包含如上所述之一奈米間隙電極裝置之一生物聚合物分析設備及包含此一奈米間隙電極裝置或包含此一生物聚合物分析設備之一生物聚合物分析系統。

在如上文針對奈米間隙電極裝置所描述之一些情況中，一生物聚合物分析設備可進一步包含用於供應一電流至一奈米間隙電極裝置之一第一電極及一第二電極之一電力供應零件及用於放大流動通過一第一電極及一第二電極之電流之一放大零件。一生物聚合物分析設備可包含用於分析一經放大之電信號之一資訊處理零件。一資訊處理零件可包含一或多個CPU(中央處理單元)或電腦。此外，一生物聚合物分析設備可包含一或多個記憶體零件(儲存器)。一記憶體零件(儲存 器)可儲存一經獲得之電信號、一經放大之電信號、經分析資訊及各種其他資訊。此外，一生物聚合物分析設備可包含用以降低或消除其內部及外部之電雜訊或機械雜訊的一電屏蔽及/或振動隔離。在一些情況中，一生物聚合物分析設備可為一DNA或RNA定序器。一生物聚合物分析設備可使一生物聚合物透過形成於一奈米間隙電極裝置中之一通道穿過一第一電極與一第二電極之間的一奈米間隙，且可基於流動通過該第一電極與該第二電極之電流之一變化來分析一生物聚合物。

在針對一生物聚合物分析設備之一些情況中，可藉由以下各者形成一奈米間隙：形成經配置以彼此面對同時維持其等之間的一恆定距離之第一電極形成面及第二電極形成面；形成沿著其之一中心軸延伸之一通道；及以該通道之該中心軸為中心配置一第一電極之該第一電極側表面及一第二電極之該第二電極側表面。因此，一生物聚合物分析設備可引導可為待量測之一物體之一生物聚合物沿著一中心軸O穿過一通道至一奈米間隙，且該生物聚合物在流動於該通道中時可經量測且與習知相比，該生物聚合物可更容易地穿過該奈米間隙NG1。

在根據一些情況之一生物聚合物分析系統中，如上所述之一奈米間隙電極裝置或一生物聚合物分析設備可與另一組件或另一零件無線或有線連接。此一組件或一零件可為結合如上文所描述之生物聚合物分析設備之情況所描述的任何組件或任何零件。例如，一生物聚合物分析系統可包含用於對自該生物聚合物分析設備獲得之分析結果執行各種資訊處理之一資訊處理設備。在(若干)生物聚合物分析系統之一些情況中，舉例而言，該生物聚合物分析設備及資訊處理設備可藉由導線連接以經由導線在其等之間接收及傳輸資料。此外，對於該生物聚合物分析系統，舉例而言，該生物聚合物分析設備及該資訊處理設備可安裝且組態於一研究實驗室之一機房等上。因此，可將藉由該 生物聚合物分析設備獲得之生物聚合物分析結果傳輸至定位於相同機房上之一資訊處理設備，使得可有效執行各種資訊處理，諸如藉由資訊處理設備比較多個分析結果及計算分析結果之統計資料。

在一些情況中，可(例如)藉由經由一網路(諸如網際網路)無線連接一生物聚合物分析設備及一資訊處理設備來組態一生物聚合物分析系統。因此，安裝於一設施(諸如一醫院)內之該生物聚合物分析設備可使用該資訊處理設備(其可安裝於不同於可安裝該生物聚合物分析設備之設施之站點的一或多個遠端站點中)傳輸及接收資料。

對於此一生物聚合物分析系統，可將藉由該生物聚合物分析設備獲得之生物聚合物分析結果傳輸至在不同於可安裝該生物聚合物分析設備之站點的一或多個遠端站點處的該資訊處理設備，使得可有效執行各種資訊處理，諸如藉由該資訊處理設備比較多個分析結果及計算分析結果之統計資料。

在一些情況中，該生物聚合物分析設備可為一可攜式設備且可不安裝於一固定設施處，而可代替性地利用資料之無線傳輸以將藉由該生物聚合物分析設備產生之資料移動至可定位於一或多個遠端站點處之該資訊處理設備。

此外，此一生物聚合物分析系統可具有根據上文所描述之情況之任一者之一奈米間隙電極裝置或可具有包含此一奈米間隙電極裝置之一生物聚合物分析設備。因此，促進可為待量測之一物體之一生物聚合物穿過一通道至一奈米間隙，且因此與習知相比，流動於一通道中之待量測之該物體可更容易地穿過一奈米間隙NG且可更準確及更有效地獲得分析結果。

電腦控制系統

本發明提供經程式化以實施本發明之方法之電腦控制系統。圖29展示一電腦系統2901，其經程式化或以其他方式組態以產生用於感 測生物分子之電極。該電腦系統2901可調節本發明之方法之各種態樣，舉例而言，諸如各種裝置層之形成。

該電腦系統2901包含一中央處理單元(CPU，在本文中亦稱為「處理器」及「電腦處理器」)2905，該中央處理單元2905可為一單核或多核處理器或用於並行處理之複數個處理器。該電腦系統2901亦包含記憶體或記憶體位置2910(例如，隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體)、電子儲存單元2915(例如，硬碟機)、用於與一或多個其他系統通信之通信介面2920(例如，網路適配器)及周邊裝置2925(諸如快取區、其他記憶體、資料儲存器及/或電子顯示適配器)。該等記憶體2910、儲存單元2915、介面2920及周邊裝置2925透過諸如一主機板之一通信匯流排(實線)與CPU 2905通信。該儲存單元2915可為用於儲存資料之一資料儲存單元(或資料儲存庫)。電腦系統2901可在通信介面2920的幫助下可操作地耦合至一電腦網路(「網路」)2930。該網路2930可為網際網路、一內部網路及/或外部網路或與網際網路通信之一內部網路及/或外部網路。在一些情況中，該網路2930係一電信及/或資料網路。該網路2930可包含可實現分散式運算(諸如雲端運算)之一或多個電腦伺服器。在一些情況中，網路2930在電腦系統2901的幫助下可實施可使耦合至該電腦系統2901之裝置能夠表現為一用戶端或一伺服器之一同級間網路。

CPU 2905可執行可以一程式或軟體體現之機器可讀指令之一序列。該等指令可儲存於一記憶體位置(諸如記憶體2910)中。該等指令可經引導至CPU 2905，隨後可程式化或以其他方式組態CPU 2905以實施本發明之方法。藉由CPU 2905執行之操作之實例可包含提取、解碼、執行及回寫。

CPU 2905可為諸如一積體電路之一電路之部分。系統2901之一或多個其他組件可包含於該電路中。在一些情況中，該電路係一特定 應用積體電路(ASIC)。

儲存單元2915可儲存檔案，諸如驅動程式、程式庫及經保存程式。儲存單元2915可儲存使用者資料，例如，使用者偏好及使用者程式。在一些情況中，電腦系統2901可包含在電腦系統2901外部(諸如定位於透過一內部網路或網際網路與電腦系統2901通信之一遠端伺服器上)之一或多個額外資料儲存單元。電腦系統2901可透過網路2930與一或多個遠端電腦系統通信。

可藉由儲存於電腦系統2901之一電子儲存位置上(舉例而言，諸如在記憶體2910或電子儲存單元2915上)之機器(例如，電腦處理器)可執行碼來實施如本文中所描述之方法。該機器可執行或機器可讀碼可以軟體之形式提供。在使用期間，可藉由處理器2905執行該碼。在一些情況中，該碼可自儲存單元2915擷取且儲存於記憶體2910上以供處理器2905迅速存取。在一些情境中，可排除電子儲存單元2915且將機器可執行指令儲存於記憶體2910上。

該碼可經預編譯及組態以與具有經調適以執行該碼之一處理器之一機器一起使用或可在運行時間期間經編譯。可以可經選擇以使該碼能夠以一預編譯或編譯狀態方式執行之一程式化語言供應該碼。

電腦系統2901可經程式化或以其他方式組態以調節一或多個處理參數，諸如基板溫度、前驅體流動速率、生長速率、載氣流動速率及反應室壓力。電腦系統2901可與儲存容器與一反應室之間的閥通信，該閥可有助於終止(或調節)一前驅體至該反應室之流動。

電腦系統2901可與包括一真空室、流量閥及一泵抽系統之一真空系統通信。該真空系統可包含一或多個真空泵，諸如一渦輪分子(「渦輪」)泵、一擴散泵及一機械泵之一或多者。一泵可包含一或多個後援泵。例如，一渦輪泵可藉由一機械泵輔助。

本文中所提供之系統及方法之態樣(諸如電腦系統2901)可以程式 化體現。本技術之各種態樣被視作通常呈攜載於一種類型之機器可讀媒體上或體現於該種類型之機器可讀媒體中的機器(或處理器)可執行碼及/或相關聯資料之形式的「產品」或「製品」。機器可執行碼可儲存於一電子儲存單元上，諸如記憶體(例如，唯讀記憶體、隨機存取記憶體、快閃記憶體)或一硬碟機。「儲存」類型媒體可包含任何或所有電腦、處理器或類似者之有形記憶體或其等相關聯之模組(諸如各種半導體記憶體、磁帶機、磁碟機及類似者)，其等可在任何時候為軟體程式化提供非暫時性儲存。軟體之全部或部分可有時透過網際網路或各種其他電信網路通信。舉例而言，此等通信可能夠將軟體自一電腦或處理器載入至另一電腦或處理器中，例如，自一管理伺服器或主機電腦載入至一應用伺服器之電腦平台中。因此，可承載軟體元件之另一類型的媒體包含諸如透過有線及光學陸線網路且經由各種空中鏈路跨本端裝置之間的實體介面使用之光波、電波及電磁波。攜載此等波之實體元件(諸如有線或無線鏈路、光學鏈路或類似者)亦可視為承載軟體之媒體。如本文中所使用，除非限於非暫時性、有形「儲存」媒體，否則諸如電腦或機器「可讀媒體」之術語係指參與提供指令至一處理器以供執行之任何媒體。

因此，一機器可讀媒體(諸如電腦可執行碼)可採取許多形式，包含(但不限於)：一有形儲存媒體、一載波媒體或實體傳輸媒體。舉例而言，非揮發性儲存媒體包含諸如可用於實施圖式中所展示之資料庫等之光碟或磁碟，諸如(若干)任何電腦或類似者中之儲存裝置之任一者。揮發性儲存媒體包含動態記憶體，諸如此一電腦平台之主記憶體。有形傳輸媒體包含同軸電纜；銅線及光纖，包含包括一電腦系統內之一匯流排之導線。載波傳輸媒體可採取電信號或電磁信號或聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間產生之彼等。因此，電腦可讀媒體之常見形式包含(例如)：一軟磁碟、一可撓 性磁碟、硬碟機、磁帶、任何其他磁性媒體、一CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光學媒體、穿孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體儲存媒體、一RAM、一ROM、一PROM及EPROM、一FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、傳送資料或指令之一載波、傳送此一載波之電纜或鏈路或一電腦可自其讀取程式化碼及/或資料之任何其他媒體。電腦可讀媒體之許多此等形式可涉及攜載一或多個指令之一或多個序列至一處理器以供執行。

可藉由一或多個演算法實施本發明之方法及系統。一演算法可在藉由中央處理單元2905執行之後藉由軟體實施。

本發明之裝置、系統及方法可與其他裝置、系統或方法組合及/或藉由該等其他裝置、系統或方法修改，諸如在(例如)US 2002/0168810、US 2010/0025249、US 2012/0193237、US 2012/0322055、US 2013/0001082、US 2014/0300339、US 2014/0302675、JP 2005-257687A、JP 2008-32529A、JP 2011-163934A、JP 2011-163934A及JP 2013-36865A中所描述者，該等案之各者以引用的方式全部併入本文中。

雖然本文中已展示且描述本發明之較佳實施例，但熟習此項技術者將顯而易見僅藉由實例提供此等實施例。不希望本發明受限於說明書內提供之特定實例。雖然已參考前述說明書描述本發明，但本文中之實施例之描述及圖解並不意欲理解為限制意義。在不脫離本發明的情況下，熟習此項技術者現將想起許多變動、改變及替代。此外，將理解，本發明之全部態樣並不限於本文中所闡述之特定敘述、組態或相對比例，其等取決於各種條件及變量。應理解，可採用本文中所描述之本發明之實施例的各種替代來實踐本發明。因此，預期本發明應亦涵蓋任何此等替代、修改、變動或等效物。希望以下申請專利範圍定義本發明之範疇且藉此涵蓋此等申請專利範圍及其等效物之範疇 內之方法及結構。

2‧‧‧基板

3‧‧‧矽基板

4‧‧‧氧化矽層

5‧‧‧第一電極

5a‧‧‧基底部分

5b‧‧‧電極尖端部分

6‧‧‧第二電極

6a‧‧‧基底部分

6b‧‧‧電極尖端部分

24‧‧‧下部間隔件

24a‧‧‧基底部分

24b‧‧‧電極尖端部分

31‧‧‧奈米間隙電極裝置

NG‧‧‧奈米間隙

W1‧‧‧奈米級寬度/寬度

Claims (50)

1. 一種用於偵測一生物聚合物之裝置，其包括：一通道，其經組態以引導該生物聚合物，其中該通道之一寬度小於10奈米(nm)；及一對電極，其等在該通道之一部分中，其中該對電極具有與該通道之鄰近表面實質上共面之表面，該對電極之該等表面在使用該裝置以在該對電極的幫助下實現該生物聚合物或其之一部分之偵測期間暴露。
2. 如請求項1之裝置，其中該寬度小於5nm。
3. 如請求項2之裝置，其中該寬度小於2nm。
4. 如請求項3之裝置，其中該寬度小於1nm。
5. 如請求項1之裝置，其中該對電極包含藉由一間隙分離之尖端，該間隙具有小於該寬度之一間距。
6. 如請求項5之裝置，其中該間距係該生物聚合物之一分子直徑的0.5倍至2倍。
7. 如請求項6之裝置，其中該間距係該生物聚合物之一分子直徑的0.5倍至小於該生物聚合物之一分子直徑。
8. 如請求項1之裝置，其進一步包括與該對電極電連通之一控制系統，其中該控制系統(i)自該對電極接收信號且(ii)使用該等信號偵測該生物聚合物或其之一部分。
9. 如請求項1之裝置，其中該通道包含具有與該通道之鄰近表面共面之表面之多對電極。
10. 如請求項1之裝置，其中該對電極具有在該寬度之2nm內之一間隙。
11. 一種用於生物聚合物偵測之裝置，其包括： 一第一電極嵌入層，其包括一絕緣材料，該第一電極嵌入層具有一第一電極形成面；一第二電極嵌入層，其包括一絕緣材料，該第二電極嵌入層具有面對該第一電極形成面之一第二電極形成面；一第一電極及一第二電極，其中該第一電極具有暴露於該第一電極形成面內之一第一電極側表面，且其中該第二電極具有暴露於該第二電極形成面內之一第二電極側表面；及一通道，其至少部分藉由該第一電極形成面及該第二電極形成面界定，其中該通道(i)沿著該第一電極形成面與該第二電極形成面之間的一中心線延伸且(ii)具有實質上恆定之一寬度，其中該第一電極側表面及該第二電極側表面安置於該通道之至多一部分中，且其中該第一電極側表面與該第二電極側表面藉由具有實質上相同於該寬度之一距離之一間隙隔開。
12. 如請求項11之裝置，其中該第一電極形成面及該第一電極側表面係鄰接的。
13. 如請求項11或12之裝置，其中該第二電極形成面及該第二電極側表面係鄰接的。
14. 如請求項11之裝置，其中該寬度小於10奈米。
15. 如請求項11或14之裝置，其中該間隙係實質上在該寬度之2奈米內。
16. 如請求項11之裝置，其中該通道係帶狀的。
17. 如請求項11之裝置，其中該通道係實質上筆直或彎曲。
18. 如請求項11之裝置，其中該間隙安置於該通道之端部之間。
19. 如請求項11之裝置，其進一步包括與該通道流體連通之一流體供應部件及一流體排放部件，其中該流體供應部件及該流體排放 部件之各者具有大於該通道之該寬度之一寬度。
20. 如請求項11之裝置，其中該第二電極嵌入層係在一下部間隔件層上。
21. 一種用於偵測一生物聚合物之系統，其包括一如請求項1至20中任一項之裝置，該裝置基於使用該裝置之電極量測之電流偵測該生物聚合物。
22. 如請求項21之系統，其進一步包括一控制系統，該控制系統(i)自該等電極接收信號且(ii)使用該等信號偵測或分析該生物聚合物或其之一部分。
23. 一種用於偵測一生物聚合物之系統，其包括：至少兩個裝置，其中各裝置係如請求項1至20中任一項，其中該至少兩個裝置之鄰近通道彼此流體連通。
24. 一種用於形成用於偵測一生物聚合物之一裝置之方法，其包括：(a)在一第一處理層與一第二處理層之間提供一壁狀側壁間隔件；(b)藉由鄰近於該第一處理層之一表面提供該第一電極以便使其接觸該側壁間隔件之一部分而由該第一處理層形成一第一電極嵌入層；(c)藉由鄰近於該第二處理層之一表面提供該第二電極而由該第二處理層形成一第二電極嵌入層，其中該第二電極跨該壁狀側壁間隔件面對該第一電極；及(d)移除該壁狀側壁間隔件以提供(i)介於該第一電極與該第二電極之間的一奈米間隙，及(ii)與該奈米間隙流體連通之一通道，其中該奈米間隙及該通道符合該壁狀側壁間隔件之一形狀。
25. 如請求項24之方法，其中在該第一處理層與該第二處理層之間提供該壁狀側壁間隔件包括：鄰近於該第一處理層形成一側表面；在該側表面上方形成一階梯狀側壁間隔件形成層；回蝕該階梯狀側壁間隔件形成層以沿著該第一處理層之該側表面形成該壁狀側壁間隔件；及形成該第二處理層以跨該壁狀側壁間隔件面對該第一處理層，藉此在該第一處理層與該第二處理層之間以一實質上直立方式提供該壁狀側壁間隔件。
26. 如請求項24之方法，其中在該第一處理層與該第二處理層之間提供該壁狀側壁間隔件包括：鄰近於該第一處理層形成一側表面；在該側表面上方形成一階梯狀側壁間隔件形成層；鄰近於該側壁間隔件形成層形成該第二處理層；及進行一平坦化程序以使該第一處理層及該第二處理層之表面暴露，藉此在該第一處理層與該第二處理層之間以一實質上直立方式提供該壁狀側壁間隔件。
27. 如請求項24之方法，其在(d)之前進一步包括：鄰近於該第一處理層、鄰近於該側壁間隔件及鄰近於該第二處理層形成其中具有開口之一電極形成遮罩；蝕刻該第一處理層及該第二處理層之自該等開口暴露之表面以在該第一處理層中形成一第一電極嵌入凹部且在該第二處理層中形成一第二電極嵌入凹部；及在該第一電極嵌入凹部及該第二電極嵌入凹部之透過該等開口暴露之部分中形成一電極層；及移除該電極形成遮罩以在該第一電極嵌入凹部中形成該第一 電極且在該第二電極嵌入凹部中形成該第二電極。
28. 如請求項24之方法，其中在(d)中之該移除包括在該壁狀側壁間隔件之各端處形成一溶液供應及排放凹部，且隨後移除該壁狀側壁間隔件。
29. 如請求項24之方法，其中該第一電極及該第二電極之暴露表面係與該通道之表面共面。
30. 如請求項24之方法，其中該奈米間隙安置於該通道之至多一部分中。
31. 一種用於形成一奈米間隙電極裝置之方法，其包括：(a)鄰近於經形成鄰近於一基板之一階梯部分之一側面形成一側壁間隔件；(b)移除該階梯部分，藉此鄰近於該基板以一直立方式提供該側壁間隔件；(c)形成跨該側壁間隔件彼此面對之一第一電極及一第二電極；及(d)移除該側壁間隔件，使得在該第一電極與該第二電極之間形成具有藉由該側壁間隔件之一膜厚度調整之一寬度的一奈米間隙。
32. 如請求項31之方法，其進一步包括：在該側壁間隔件及保持暴露之該基板上方形成一遮罩層；藉由一平坦化程序使該階梯部分之一表面、該側壁間隔件之一表面及該遮罩層之一表面暴露使得鄰近於該基板在該階梯部分與該遮罩層之間以一直立方式提供該側壁間隔件；圖案化該階梯部分及該遮罩層以提供一經圖案化之階梯部分及一經圖案化之遮罩層；及使用該經圖案化之階梯部分及該經圖案化之遮罩層作為電極 形成遮罩而形成該第一電極及該第二電極。
33. 如請求項31之方法，其中藉由回蝕一側壁間隔件形成層而形成經形成鄰近於該階梯部分之該側面之該側壁間隔件。
34. 如請求項31之方法，其中該側壁間隔件在一單一方向上延伸於該第一電極之一電極尖端部分與該第二電極之一電極尖端部分之間，且其中該側壁間隔件之一部分係沿著不同於該單一方向之一方向成角度。
35. 如請求項31之方法，其中(b)包括鄰近於該基板形成一對單獨配置之電極形成層，且其中(c)包括藉由生長該等電極形成層直至該等電極形成層自該基板之一表面延伸且毗連於該側壁間隔件而形成跨該側壁間隔件彼此面對之該第一電極及該第二電極。
36. 如請求項35之方法，其中該第一電極及該第二電極係由不同於形成該等電極形成層之一金屬材料之一材料形成。
37. 如請求項31之方法，其中在(d)中移除該側壁間隔件之後，形成具有藉由該側壁間隔件之該膜厚度調整之一寬度之一通道，其中該第一電極及該第二電極係在該通道之至多一部分中。
38. 如請求項37之方法，其中該第一電極及該第二電極之暴露表面係與該通道之表面共面。
39. 一種用於形成用於偵測一生物分子之一裝置之方法，其包括：(a)一體地形成鄰近於一基板之一下部間隔件及在該下部間隔件之一端處之一側壁間隔件，該下部間隔件實質上平行於該基板之一表面，該側壁間隔件實質上垂直於該基板之該表面；(b)形成鄰近於該基板之一第一電極及鄰近於該下部間隔件之一第二電極使得該第二電極配置成跨該側壁間隔件與該第一電極相對；(c)部分移除該下部間隔件使得該下部間隔件僅保留於該基板 與該第二電極之間；及(d)移除該側壁間隔件，藉此在(i)該第一電極與該第二電極之間及(ii)該第一電極與該下部間隔件之間形成一奈米間隙，其中該奈米間隙具有藉由該側壁間隔件之一膜厚度調整之一寬度。
40. 如請求項39之方法，其中(a)包括：在鄰近於該基板之一階梯部分上方形成一側壁間隔件形成層，該側壁間隔件形成層上覆於保持暴露之該基板；在該側壁間隔件形成層上方形成一遮罩層；使用一平坦化程序移除形成在該階梯部分上方之該遮罩層及該側壁間隔件形成層之一部分，其中該側壁間隔件形成層保留於該階梯部分與該遮罩層之間使得在該階梯部分與該遮罩層之間形成該側壁間隔件。
41. 如請求項40之方法，其中該下部間隔件保留於該基板與該遮罩層之間使得該下部間隔件形成於該基板與該遮罩層之間，且其中繼移除該階梯部分及該遮罩層之至少一部分之後，該側壁間隔件鄰近於該基板以一直立方式在該下部間隔件之一端處與該下部間隔件一體地形成。
42. 如請求項40之方法，其中該側壁間隔件形成層保留於該基板與該遮罩層之間使得在該基板與該遮罩層之間形成該下部間隔件，且其中(b)包括(i)圖案化該階梯部分及該遮罩層以提供一經圖案化之階梯部分及一經圖案化之遮罩層，及(ii)使用該經圖案化之階梯部分及該經圖案化之遮罩層作為電極形成遮罩而形成該第一電極及該第二電極。
43. 如請求項39之方法，其中該側壁間隔件及該下部間隔件係由一導電材料形成。
44. 如請求項39之方法，其中(a)包括形成鄰近於該基板之一第一電 極形成層及鄰近於該下部間隔件之一第二另一電極形成層，且其中(b)包括藉由生長該等電極形成層直至該等電極形成層毗連該側壁間隔件而形成跨該側壁間隔件彼此面對之該第一電極及該第二電極。
45. 如請求項39之方法，其中在(d)中移除該側壁間隔件之後，形成具有藉由該側壁間隔件之該膜厚度調整之一寬度之一通道，其中該第一電極及該第二電極係在該通道之至多一部分中。
46. 如請求項45之方法，其中該第一電極及該第二電極之暴露表面係與該通道之表面共面。
47. 如請求項31或39之方法，其中該寬度小於10奈米(nm)。
48. 如請求項47之方法，其中該寬度小於2nm。
49. 如請求項31或39之方法，其中該第一電極及該第二電極係由一金屬材料形成，且其中該金屬材料由不同於該金屬材料之另一金屬材料取代。
50. 如請求項31或39之方法，其中該側壁間隔件具有小於或等於1000奈米之一寬度。