纳米间隙电极装置和系统及其形成方法与流程

本申请要求提交于2014年4月28日的日本专利申请序列号JP 2014-093079和提交于2015年5月2日的日本专利申请序列号JP 2014-095163的优先权，上述文献通过引用而全文并入于此。

背景技术：

最近，在相对的电极之间提供纳米尺度间隙的电极结构(下文称为“纳米间隙电极装置”)受到关注，并且已开展了对其中使用纳米间隙电极装置的电子装置、生物装置(生物技术装置)等的积极研究。例如，在生物装置领域，已经考虑使用纳米间隙电极装置来分析脱氧核糖核酸(DNA)碱基序列的分析仪(例如，参见通过引用而全文并入于此的WO 2011/108540)。

在实践中，分析仪允许单链DNA分子穿过纳米间隙电极装置的电极之间的纳米尺度间隙(下文称为“纳米间隙”)，分析仪测量在该单链DNA分子穿过电极之间的纳米间隙时其每个碱基穿过期间流过电极的电流，并且分析仪从而基于电流值来识别构成该单链DNA分子的碱基。

对于这样的分析仪，纳米间隙电极装置的电极之间的距离越小，可由此检测的电流值越高。这支持以高灵敏度分析样品。然而，却使得让诸如单链DNA分子之类待测量物体穿过电极之间的纳米间隙变得困难。

因此，正在开发具有可使待测量物体穿过纳米间隙的通道的纳米间隙电极装置。例如，在通过引用而全文并入于此的JP 2009-210272中描述了一种纳米间隙电极装置，其中在衬底上形成跨纳米间隙彼此面对的两个电极，并且在该衬底上还形成与纳米间隙连通的通道。

技术实现要素：

用于制造纳米间隙电极装置的方法可以包括：在例如由钛制成的金属掩模上形成图案，该金属掩模形成于例如由金制成的电极层上，所述图案通过聚焦离子束的照射而形成；随后对所述电极层进行干法刻蚀，所述电极层是通过在所述金属掩模中形成所述图案而暴露的下层，从而在该电极层中形成纳米间隙(例如，参见通过引用而全文并入于此的JP 2004-247203 A)。

然而，在通过上述方法制造的纳米间隙电极装置中，可以通过对经由图案化金属掩模的开口而暴露的电极层的表面进行干法刻蚀，在电极层中形成槽状纳米间隙。因此，可在电极层中形成的间隙的最小宽度(掩模中的间隙宽度)是可在金属掩模中形成的图案或开口的宽度。这样的方法可能遭受这样的问题：可能难以形成比可在金属掩模中形成的图案或开口的宽度更窄的纳米间隙。需要开发这样的新的纳米间隙电极装置制造方法：其能够根据预期用途所需，形成具有可比常规形成的纳米间隙显著更窄的宽度的纳米间隙，以及具有可与常规形成的纳米间隙相同的宽度的纳米间隙。

本文提供的装置、系统和方法能够制造纳米间隙形成组件，通过该纳米间隙形成组件可以在不使用金属掩模的情况下形成纳米间隙。

本公开内容的一个方面提供了一种用于检测生物聚合物的装置，包括：通道，其被配置用于引导所述生物聚合物，其中所述通道的宽度小于10纳米(nm)；以及一对电极，其位于所述通道的一部分中，其中所述一对电极具有与所述通道的相邻表面基本上共面的表面，所述一对电极的该表面在所述装置的使用期间暴露，以支持借助于所述一对电极来检测所述生物聚合物或其一部分。

在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于5nm。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于2nm。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于1nm。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述一对电极包括由间隙分隔开的尖端，该间隙具有小于所述宽度的间距。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述间距为所述生物聚合物的分子直径的0.5至2倍。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述间距为所述生物聚合物的分子直径的0.5倍至小于所述生物聚合物的分子直径。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述装置还包括与所述一对电极电连通的控制系统，其中所述控制系统(i)接收来自所述一对电极的信号，以及(ii)使用所述信号来检测所述生物聚合物或其一部分。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述通道包括多对电极，所述多对电极具有与所述通道的相邻表面共面的表面。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述一对电极具有所述宽度的2nm内的间隙。

本公开内容的另一方面提供了一种用于生物聚合物检测的装置，包括：第一电极嵌入层，其包含绝缘材料，所述第一电极嵌入层具有第一电极形成面；第二电极嵌入层，其包含绝缘材料，所述第二电极嵌入层具有面对所述第一电极形成面的第二电极形成面；第一电极和第二电极，其中所述第一电极具有暴露于所述第一电极形成面内的第一电极侧表面，并且其中所述第二电极具有暴露于所述第二电极形成面内的第二电极侧表面；以及通道，其至少部分地由所述第一电极形成面和所述第二电极形成面所限定，其中所述通道(i)沿着所述第一电极形成面与所述第二电极形成面之间的中心线延伸，以及(ii)具有基本上恒定的宽度，其中所述第一电极侧表面和所述第二电极侧表面最多安设在所述通道的一部分中，并且其中所述第一电极侧表面和第二电极侧表面由间隙间隔开，所述间隙具有与所述宽度基本上相同的距离。

在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极形成面和所述第一电极侧表面是连续的。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第二电极形成面和所述第二电极侧表面是连续的。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于10纳米。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述间隙基本上为所述宽度的2纳米内。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述通道是带状的。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述通道是基本上笔直的或弯曲的。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述间隙安设在所述通道的末端之间。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述装置还包括与所述通道流体连通的流体供应构件和流体排放构件，其中所述流体供应构件和流体排放构件中的每一个具有比所述通道的所述宽度更大的宽度。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第二电极嵌入层位于下间隔物层上。

本公开内容的又一方面提供了一种用于检测生物聚合物的系统，包括上文或本文其他各处所述的任何装置，所述系统基于使用所述装置的电极测量的电流来检测所述生物聚合物。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述系统还包括控制系统，该控制系统(i)接收来自所述电极的信号，以及(ii)使用所述信号来检测或分析所述生物聚合物或其一部分。

本公开内容的另一方面提供了一种用于检测生物聚合物的系统，包括：至少两个装置，其中每个装置如上文或本文其他各处所述，并且所述至少两个装置的相邻通道彼此流体连通。

本公开内容的又一方面提供了一种用于形成用以检测生物聚合物的装置的方法，包括：(a)在第一工艺层与第二工艺层之间提供壁状侧壁间隔物；(b)通过邻近所述第一工艺层的表面提供所述第一电极以接触所述侧壁间隔物的一部分，从所述第一工艺层形成第一电极嵌入层；(c)通过邻近所述第二工艺层的表面提供所述第二电极，从所述第二工艺层形成第二电极嵌入层，其中所述第二电极跨所述壁状侧壁间隔物面对所述第一电极；以及(d)移除所述壁状侧壁间隔物以提供(i)所述第一电极与所述第二电极之间的纳米间隙，以及(ii)与所述纳米间隙流体连通的通道，其中所述纳米间隙和所述通道符合所述壁状侧壁间隔物的形状。

在本文提供的各个方面的一些实施方式中，在所述第一工艺层与所述第二工艺层之间提供所述壁状侧壁间隔物包括：形成与所述第一工艺层相邻的侧表面；在所述侧表面之上形成台阶状侧壁间隔物形成层；回蚀所述台阶状侧壁间隔物形成层，以沿着所述第一工艺层的所述侧表面形成所述壁状侧壁间隔物；以及形成所述第二工艺层以跨所述壁状侧壁间隔物面对所述第一工艺层，从而在所述第一工艺层与所述第二工艺层之间以基本上直立的方式提供所述壁状侧壁间隔物。

在本文提供的各个方面的一些实施方式中，在所述第一工艺层与所述第二工艺层之间提供所述壁状侧壁间隔物包括：形成与所述第一工艺层相邻的侧表面；在所述侧表面之上形成台阶状侧壁间隔物形成层；邻近所述侧壁间隔物形成层形成所述第二工艺层；以及进行平坦化工艺以暴露所述第一工艺层和所述第二工艺层的表面，从而在所述第一工艺层与所述第二工艺层之间以基本上直立的方式提供所述壁状侧壁间隔物。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述方法还包括在(d)之前：形成电极形成掩模，该电极形成掩模在其中具有与所述第一工艺层相邻、与所述侧壁间隔物相邻以及与所述第二工艺层相邻的开口；刻蚀从所述开口暴露的所述第一工艺层和所述第二工艺层的表面，以形成所述第一工艺层中的第一电极嵌入凹陷和所述第二工艺层中的第二电极嵌入凹陷；以及在通过所述开口暴露的所述第一电极嵌入凹陷和所述第二电极嵌入凹陷的部分中形成电极层；以及移除所述电极形成掩模以形成所述第一电极嵌入凹陷中的所述第一电极和所述第二电极嵌入凹陷中的所述第二电极。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，(d)中的所述移除包括在所述壁状侧壁间隔物的每一端形成溶液供应和排放凹陷，以及随后移除所述壁状侧壁间隔物。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极和第二电极的暴露表面与所述通道的表面共面。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述纳米间隙最多安设在所述通道的一部分中。

本公开内容的另一方面提供了一种用于形成纳米间隙电极装置的方法，包括：(a)形成与邻近衬底形成的台阶部的侧面相邻的侧壁间隔物；(b)移除所述台阶部，从而邻近所述衬底以直立的方式提供所述侧壁间隔物；(c)形成跨所述侧壁间隔物面对彼此的第一电极和第二电极；(d)移除所述侧壁间隔物，以便在所述第一电极与所述第二电极之间形成具有由所述侧壁间隔物的膜厚度调整的宽度的纳米间隙。

在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述方法还包括：在所述侧壁间隔物和保持暴露的所述衬底之上形成掩模层；通过平坦化工艺来暴露所述台阶部的表面、所述侧壁间隔物的表面和所述掩模层的表面，以便在所述台阶部与所述掩模层之间邻近所述衬底以直立的方式提供所述侧壁间隔物；使所述台阶部和所述掩模层图案化，以提供图案化台阶部和图案化掩模层；以及使用所述图案化台阶部和所述图案化掩模层作为电极形成掩模来形成所述第一电极和所述第二电极。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，通过回蚀侧壁间隔物形成层来形成邻近所述台阶部的所述侧面形成的所述侧壁间隔物。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述侧壁间隔物在所述第一电极的电极尖端部分与所述第二电极的电极尖端部分之间以单一方向延伸，并且所述侧壁间隔物的一部分沿着与所述单一方向不同的方向成角度。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，(b)包括邻近所述衬底形成一对分开布置的电极形成层，并且(c)包括通过使所述电极形成层生长直到所述电极形成层从所述衬底的表面延伸并抵接所述侧壁间隔物，来形成跨所述侧壁间隔物面对彼此的所述第一电极和所述第二电极。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极和所述第二电极由与形成所述电极形成层的金属材料不同的材料形成。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，当在(d)中移除所述侧壁间隔物时，形成具有由所述侧壁间隔物的所述膜厚度调整的宽度的通道，并且所述第一电极和所述第二电极最多位于所述通道的一部分中。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极和所述第二电极的暴露表面与所述通道的表面共面。

本公开内容的又一方面提供了一种用于形成用以检测生物分子的装置的方法，包括：(a)一体形成邻近衬底的下间隔物和所述下间隔物的末端处的侧壁间隔物，所述下间隔物基本上平行于所述衬底的表面，所述侧壁间隔物基本上垂直于所述衬底的所述表面；(b)形成邻近所述衬底的第一电极和邻近所述下间隔物的第二电极，以便将所述第二电极布置成跨所述侧壁间隔物与所述第一电极相对；(c)部分地移除所述下间隔物，以便使所述下间隔物仅保留在所述衬底与所述第二电极之间；以及(d)移除所述侧壁间隔物，从而(i)在所述第一电极与所述第二电极之间以及(ii)在所述第一电极与所述下间隔物之间形成纳米间隙，其中所述纳米间隙具有由所述侧壁间隔物的膜厚度调整的宽度。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，(a)包括：在邻近所述衬底的台阶部之上形成侧壁间隔物形成层，该侧壁间隔物形成层覆盖保持暴露的所述衬底；在所述侧壁间隔物形成层之上形成掩模层；使用平坦化工艺来移除所述掩模层的一部分和形成于所述台阶部之上的所述侧壁间隔物形成层，其中所述侧壁间隔物形成层保留在所述台阶部与所述掩模层之间，以便在所述台阶部与所述掩模层之间形成所述侧壁间隔物。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述下间隔物保留在所述衬底与所述掩模层之间，从而在所述衬底与所述掩模层之间形成所述下间隔物，并且在移除所述台阶部和所述掩模层的至少一部分之后，所述侧壁间隔物邻近所述衬底以直立的方式在所述下间隔物的末端与所述下间隔物一体形成。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述侧壁间隔物形成层保留在所述衬底与所述掩模层之间，从而在所述衬底与所述掩模层之间形成所述下间隔物，并且(b)包括(i)使所述台阶部和所述掩模层图案化，以提供图案化台阶部和图案化掩模层，以及(ii)使用所述图案化台阶部和所述图案化掩模层作为电极形成掩模，来形成所述第一电极和所述第二电极。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述侧壁间隔物和所述下间隔物由导电材料形成。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，(a)包括形成邻近所述衬底的第一电极形成层和邻近所述下间隔物的第二电极形成层，并且(b)包括通过使所述电极形成层生长直到所述电极形成层抵接所述侧壁间隔物，来形成跨所述侧壁间隔物面对彼此的所述第一电极和所述第二电极。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，当在(d)中移除所述侧壁间隔物时，形成具有由所述侧壁间隔物的所述膜厚度调整的宽度的通道，并且所述第一电极和所述第二电极最多位于所述通道的一部分中。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极和所述第二电极的暴露表面与所述通道的表面共面。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于10纳米(nm)。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述宽度小于2nm。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述第一电极和所述第二电极由金属材料形成，并且由不同于所述金属材料的另一金属材料来取代所述金属材料。在本文提供的各个方面的一些实施方式中，所述侧壁间隔物具有小于或等于1000纳米的宽度。

从以下具体实施方式中，本公开内容的附加方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中仅示出和描述了本公开内容的说明性实施方式。应当意识到，本公开内容能够拥有其他的和不同的实施方式，并且其若干细节能够在各个明显的方面作出修改，这些全都不偏离本公开内容。相应地，附图和描述应被认为是说明性的，而不是限制性的。

援引并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入于此，如同通过引用而具体地和单个地指出并入每一单个出版物、专利或专利申请。在通过引用并入的出版物和专利或专利申请达到与本说明书中包含的公开内容相冲突的程度时，本说明书意图取代和/或优先于任何此类冲突材料。

附图说明

本发明的新颖特征在随附权利要求书中具体阐述。通过参考对其中利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图(本文亦称“图”)，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解；在附图中：

图1是图示根据制造方法制造的示例纳米间隙电极装置的配置的示意图；

图2A-图2F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图3A-图3F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图4A-图4D是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图5A-图5F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图6A-图6D是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图7A-图7F是用于制造纳米间隙电极装置的改型的示例方法中的步骤的示意图；

图8是图示通过制造方法制造的示例纳米间隙电极装置的配置的示意图；

图9A-图9F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图10A-图10F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图11A-图11D是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图12A-图12F是用于制造纳米间隙电极装置的改型的示例方法中的步骤的示意图；

图13A-图13D是用于制造纳米间隙电极装置的改型的示例方法中的步骤的示意图；

图14A-图14F是用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图15A-图15C是图示具有弯曲部分的示例侧壁间隔物的配置的示意图；

图16是当使用具有电极形成层的衬底时用于制造纳米间隙电极装置的示例方法中的步骤的示意图；

图17是图示示例纳米间隙电极装置的配置的示意图；

图18A-图18F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图19A-图19F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图20A-图20F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图21A-图21F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图22A-图22F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图23A-图23F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图24是图示示例纳米间隙电极装置的配置的示意图；

图25A-图25F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图26A-图26F是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图27A-图27D是图示纳米间隙电极装置的示例制造过程的示意图；

图28是图示示例复合纳米间隙电极装置的配置的示意图；以及

图29示出被编程或以其他方式配置用于实现本公开内容的方法的计算机系统。

具体实施方式

虽然在此已示出和描述本发明的各个实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式仅以示例方式提供。本领域技术人员可在不偏离本发明的情况下想到许多变更、改变和替换。应当理解，可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代。

本文所使用的术语“间隙”一般是指形成于或以其他方式提供于材料中的孔隙、通道或通路。该材料可以是固态材料，例如衬底。间隙可以安设成靠近或邻近感测电路或耦合至感测电路的电极。在一些示例中，间隙具有0.1纳米(nm)到约1000nm数量级的特征宽度或直径。具有纳米级宽度的间隙可称为“纳米间隙”(本文亦称“纳米-间隙”)。在一些情况下，纳米间隙具有从约0.1纳米(nm)到50nm、0.5nm到30nm，或者0.5nm到10nm、0.5nm到5nm、或0.5nm到2nm，或者不大于2nm、1nm、0.9nm、0.8nm、0.7nm、0.6nm或0.5nm的宽度。在一些情况下，纳米间隙具有至少约0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、2nm、3nm、4nm或5nm的宽度。所述宽度可以是生物分子(例如，生物聚合物)的分子直径、生物分子的平均分子直径或者生物分子的亚单位(例如，核苷酸)的分子直径或平均分子直径的约0.5到10倍、0.5到5倍、0.5到2倍或者0.5倍到小于生物分子(例如，生物聚合物)的分子直径、生物分子的平均分子直径或者生物分子的亚单位(例如，核苷酸)的分子直径或平均分子直径。在一些情况下，纳米间隙的宽度可以小于生物分子或生物分子的亚单位(例如，单体)的直径。

本文所使用的术语“电极”一般是指可以用于测量电流的材料或部件。电极(或电极部件)可以用于测量去往或来自另一电极的电流。在一些情况下，电极可以安设在通道(例如，纳米间隙)中，并且用于测量跨该通道的电流。所述电流可以是隧穿电流。这样的电流可在生物分子(例如，蛋白质)流过纳米间隙时被检测到。在一些情况下，耦合至电极的感测电路提供跨所述电极的外加电压以生成电流。替代地或附加地，电极可以用于测量和/或识别与生物分子(例如，蛋白质的氨基酸亚单位或单体)相关联的电导。在这样的情况下，隧穿电流可与电导相关。

本文所使用的术语“生物分子”一般是指能够利用跨纳米间隙电极的电流和/或电势来侦测的任何生物材料。生物分子可以是核酸分子、蛋白质或碳水化合物。生物分子可以包括一个或多个亚单位，诸如核苷酸或氨基酸。生物分子可以是生物聚合物，诸如脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。

本文所使用的术语“核酸”一般是指包含一个或多个核酸亚单位的分子。核酸可以包括选自腺苷(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)或其变体之中的一种或多种亚单位。核苷酸可以包括A、C、G、T或U或者其变体。核苷酸可以包括可以合并到生长中的核酸链中的任何亚单位。这样的亚单位可以是A、C、G、T或U，或者对一个或多个互补A、C、G、T或U具有特异性的，或者与嘌呤(即，A或G，或者其变体)或嘧啶(即，C、T或U，或者其变体)互补的任何其他亚单位。亚单位可支持对单个核酸碱基或碱基组(例如，AA、TA、AT、GC、CG、CT、TC、GT、TG、AC、CA，或者其尿嘧啶对应物)的分辨。在一些示例中，核酸是DNA或RNA，或者其衍生物。核酸可以是单链的或双链的。

本文所使用的术语“蛋白质”一般是指具有一个或多个氨基酸单体、亚单位或残基的生物分子或大分子。包含50个或更少个氨基酸的蛋白质可例如称为“肽”。氨基酸单体可选自任何自然存在和/或合成的氨基酸单体，举例而言，诸如20种、21种或22种自然存在的氨基酸。在一些情况下，在受试者的遗传密码中编码有20种氨基酸。一些蛋白质可包括选自约500种天然存在和非天然存在的氨基酸之中的氨基酸。在一些情况下，蛋白质可包括选自以下各项之中的一种或多种氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸、精氨酸、组氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸。

本文所使用的术语“层”是指衬底上的原子或分子层。在一些情况下，一个层包括一个外延层或多个外延层。层可以包括膜或薄膜。在一些情况下，层是起到预定器件功能的器件(例如，发光二极管)的结构组件，举例而言，诸如被配置用于生成(或发出)光的有源层。层一般具有从约1个单原子单层(ML)到数十个单层、数百个单层、数千个单层、数百万个单层、数十亿个单层、数万亿个单层或更过个单层的厚度。在一个示例中，层是具有比一个单原子单层更大的厚度的多层结构。此外，层可以包括多个材料层(或子层)。在一个示例中，多量子阱有源层包括多个阱层和势垒层。层可以包括多个子层。例如，有源层可以包括势垒子层和阱子层。

本文所使用的术语“相邻”或“相邻于”包括“紧靠”、“邻接”、“与…接触”和“在…附近”。在一些情况下，相邻的组件由一个或多个中间层彼此分离。例如，所述一个或多个中间层可具有小于约10微米(“百万分之一米”)、1微米、500纳米(“nm”)、100nm、50nm、10nm、1nm或更小的厚度。在一个示例中，当第一层直接接触第二层时，该第一层相邻于该第二层。在另一示例中，当第一层与第二层由第三层分离开时，该第一层相邻于该第二层。

本文所使用的术语“衬底”是指任何在其上期望形成膜或薄膜的工件。衬底包括但不限于硅、锗、二氧化硅、蓝宝石、氧化锌、碳(例如，石墨烯)、SiC、AlN、GaN、尖晶石、涂层硅、氧化物上的硅、氧化物上的碳化硅、玻璃、氮化镓、氮化铟、二氧化钛和氮化铝、陶瓷材料(例如，氧化铝、AlN)、金属材料(例如，钼、钨、铜、铝)及其组合(或合金)。衬底可以包括单个层或多个层。

本文所使用的术语“连续的”一般是指以不间断的方式沿着边界或在一点处接触、紧邻或者触及或连接。

图1图示了示例纳米间隙电极装置31，其可具有第一电极5和第二电极6以及纳米级宽度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，或者小于可以测量的一个或多个目标分子的一个或多个宽度)的纳米间隙NG，第一电极5和第二电极6可按对置方式提供在衬底2上，所述纳米间隙NG可形成于第一电极5与第二电极6之间。由此产生的纳米间隙电极装置1可形成有纳米间隙NG，该纳米间隙NG根据预期用途所需而具有例如从5到30nm、2nm或更小或者1nm或更小的宽度W1。

衬底2例如可由硅衬底3和形成于硅衬底3上的硅氧化物层4形成，并且其可被配置成使得所要配对的第一电极5和第二电极6可以形成在硅氧化物层4上。第一电极5和第二电极6可各自由例如氮化钛(TiN)等金属材料制成，并且可形成在衬底上，从而以纳米间隙NG为中心基本上左右对称。在一些情况下，第一电极5和第二电极6可具有包含电极尖端部分5b、6b和基底部分5a、6a的配置，所述基底部分5a、6a可在电极尖端部分5b、6b的底部与其一体形成。纳米间隙NG可由电极尖端部分5b、6b限定。电极尖端部分5b、6b可例如各自形成为矩形平行六面体形状，该形状的纵向方向可在y方向上延伸，并且可布置成使其端面可以对置。

在一个示例中，可以通过沉积(例如，气相沉积或电化学沉积)来形成尖端。在另一示例中，可以通过感应场发射(例如，在跨纳米间隙施加电压时)来形成尖端。

基底部分5a、6a可在中央远端部分具有凸起，在该凸起处可提供电极尖端部分5b、6b，并且可从中央远端部分同时朝向两侧形成平缓曲面，从而可以形成以电极尖端部分5b、6b为顶点的弯曲形状。第一电极5和第二电极6可被配置成使得当可以从作为第一电极5和第二电极6的纵向方向的y方向供应，或者可以从可与y方向垂直并且可与可以是第一电极5和第二电极6的垂直方向的z方向垂直的x方向供应例如包含至少一种单链DNA分子的溶液时，可以沿着基底部分5a和6a的弯曲表面朝向电极尖端部分5b和6b引导溶液，从而使溶液可以可靠地穿过纳米间隙NG或从其附近经过。

具有这样的配置的纳米间隙电极装置1可被配置成例如使得可以从电源(未示出)向第一电极5和第二电极6供应电流，并且可以由电流计(未示出)来测量流过第一电极5和第二电极6的电流的值。纳米间隙电极装置1可以允许单链DNA分子从x方向穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG，并在单链DNA分子的每个碱基穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG时使用电流计来测量流过第一电极5和第二电极6的电流的值。因此，纳米间隙电极装置1可以能够基于电流值来识别构成单链DNA分子的碱基。

本文还提供了用于制造纳米间隙电极装置的方法。首先，如图2A中所示，并且如图示出沿着图2A中的线A-A'截取的侧剖视图的图2B中所示，可以提供衬底2，在其中可以形成硅氧化物层4作为硅衬底3上的表面层；并且可以使用光刻技术在硅氧化物层4上形成矩形台阶部9，该矩形台阶部9可例如由氮化硅(SiN)形成并且可具有侧面9a。

继而，如图2C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2A中的部件相对应的部件)，并且如图2D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2B中的部件相对应的部件)，可以例如通过CVD(化学气相沉积)法、ALD(原子层沉积)法、溅射法或者任何其他合适的方法，在台阶部9上以及在衬底2的暴露表面上沉积侧壁间隔物形成层10。可以使用可与衬底2的表面(在本例中为硅氧化物层4)、台阶部9、第一电极5以及第二电极6(在下文描述)的材料不同的材料来形成侧壁间隔物形成层10。

例如，当衬底2的表面可以是硅氧化物层4时，台阶部9可由SiN形成，并且在下文描述的第一电极5和第二电极6可由氮化钛(TiN)形成，侧壁间隔物形成层10可由钛(Ti)形成等。此外，举例而言，形成于衬底2的表面上的表面层可由SiN形成。在这样的情况下，台阶部9可由硅氧化物(SiO2)形成，第一电极5和第二电极6(在下文描述)可由氮化钛(TiN)形成，并且侧壁间隔物形成层10可由

Ti形成。

此时，可以沿着台阶部9的侧面9a形成侧壁间隔物形成层10。形成于侧面9a上的侧壁间隔物形成层10的厚度可根据纳米间隙NG的期望宽度W1来确定。也就是说，当形成具有窄宽度W1的纳米间隙NG时，可使侧壁间隔物形成层10的膜厚度较小，而当形成具有大宽度W1的纳米间隙NG时，可使侧壁间隔物形成层10的膜厚度较大。

接下来，可以利用定向刻蚀工艺，例如通过干法刻蚀，来对沉积于台阶部9和保持暴露的衬底2上的侧壁间隔物形成层10进行回蚀，从而使侧壁间隔物形成层10保持沿着台阶部9的侧面9a。因此，如图2E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2D中的部件相对应的部件)，并且如图2F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2D中的部件相对应的部件)，可以沿着台阶部9的侧面9a形成侧壁状独立侧壁间隔物11。由此形成的壁状侧壁间隔物11可以具有宽度从台阶部9的侧面9a的顶部向衬底2增大的形状。侧壁间隔物11的最大厚度(即，宽度)可以是可利用侧壁间隔物11形成的纳米间隙NG的宽度W1。因此，根据本文上述侧壁间隔物制造方法，可以制造出这样的侧壁间隔物11：其可以像壁那样按直立的方式提供于衬底2上，并且可根据预期用途所需具有1000nm或更小(纳米级)、或者30nm或更小的厚度，并且此外，具有2nm或更小、或者1nm或更小的厚度。

接下来，如图3A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2E中的部件相对应的部件)，并且如图3B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2F中的部件相对应的部件)，可以通过刻蚀来移除台阶部9，从而可以在衬底2上的预定位置处，按相对于衬底2的表面垂直竖立的方式提供侧壁间隔物11。

在一些情况下，可以针对用于制造侧壁间隔物11的方法采用上文所述和图2A至图3B中所示的加工步骤。由此可以制造可用于形成纳米间隙NG(在下文描述)的侧壁间隔物11。在下文中描述使用以竖立于衬底2上的方式形成的这样的侧壁间隔物11来形成纳米间隙NG并继而制造出纳米间隙电极装置1的加工步骤。

如图3C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3A中的部件相对应的部件)，并且如图3D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3B中的部件相对应的部件)，可以向硅氧化物层4上施加抗蚀剂涂布剂，并且可以使其固化以形成抗蚀剂层12。

接下来，如图3E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3C中的部件相对应的部件)，并且如图3F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3D中的部件相对应的部件)，可以使用光刻技术来移除与可形成第一电极5和第二电极6的区域相对应的抗蚀剂层12的某些部分，从而可以形成图案化的抗蚀剂层12(电极形成掩模)，由此可以在可于其上形成第一电极5和第二电极6的区域处暴露硅氧化物层4。

接下来，如图4A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3E中的部件相对应的部件)，并且如图4B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图3F中的部件相对应的部件)，在将可从中形成第一电极5和第二电极6的金属层沉积于图案化抗蚀剂层12(电极形成掩模)和暴露的衬底2(硅氧化物层4)上之后，可以通过剥离工艺来移除金属层的除与第一电极5和第二电极6相对应的部分以外的部分，从而可以在衬底2上形成第一电极5和第二电极6，并且电极尖端部分5b和6b布置成跨侧壁间隔物11面对彼此。

此时，金属层11a可以留在侧壁间隔物11上。可以通过使用CMP(化学机械抛光)技术等进行抛光，来移除侧壁间隔物11上剩余的金属层11a。或者，此时无需通过CMP技术等进行移除，而是可以在稍后可以移除侧壁间隔物11时随同侧壁间隔物11一起移除剩余的金属层11a。

最后，如图4C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图4A中的部件相对应的部件)，并且如图4D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图4B中的部件相对应的部件)，可以通过移除侧壁间隔物11，例如通过湿法刻蚀，在电极尖端部分5b与6b之间形成纳米间隙NG，该纳米间隙NG具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度W1。因此，可以制造出如图1中所示纳米间隙电极装置1。侧壁间隔物11可由与衬底2的表面的材料不同的材料，即，和/或与硅氧化物层4的材料不同的材料形成，并且可以不同于第一电极5和第二电极6的材料。相应地，确保了可仅移除侧壁间隔物11，从而留下硅氧化物层4，并且确保了第一电极5和第二电极6可以留在衬底2上。

如上文所述，在将侧壁间隔物11形成在衬底2上所形成的台阶部9上之后，可以移除台阶部9，从而可以按直立的方式在衬底2上提供侧壁间隔物11。在形成图案化抗蚀剂层12作为衬底2上的掩模之后，可以在抗蚀剂层12上和通过抗蚀剂层12中的开口暴露的衬底2上形成金属层，继而可以通过移除图案化抗蚀剂层12来移除抗蚀剂层12上的金属层，从而可以在衬底2上形成第一电极5和第二电极6，以便将其布置成跨侧壁间隔物11面对彼此。最后，在一些情况下，可以移除侧壁间隔物11，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG。

如上文所述，可以通过调整侧壁间隔物11的膜厚度来形成具有期望宽度W1的纳米间隙，并且可以将侧壁间隔物11的膜厚度形成得非常薄。因此，还可以形成具有与侧壁间隔物11的宽度W1相对应的非常小的宽度W1的纳米间隙NG。

在一些情况下，在将侧壁间隔物11以直立的方式提供于衬底2上之后，可以使用图案化抗蚀剂层12来形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6，并且随后可以移除抗蚀剂层12以及侧壁间隔物11，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有可通过侧壁间隔物11的膜厚度来调整的宽度的纳米间隙NG。因此，通过调整侧壁间隔物11的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且此外，还可以形成具有比常规形成的纳米间隙的宽度显著较窄的宽度W1的纳米间隙NG。

在一些情况下，对于侧壁间隔物制造而言，在将侧壁间隔物11形成在衬底2的预定区域处所形成的台阶部9的侧面9a上之后，可以移除台阶部9，从而可以按直立的方式在衬底2上提供侧壁间隔物11。因此，在形成跨可以按直立的方式在衬底2上提供的侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6之后，可以移除侧壁间隔物11，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度的纳米间隙NG。因此，在用于制造侧壁间隔物11的方法的一些情况中，不同于通过刻蚀从金属掩模中的开口暴露的电极层而在电极层的表面中形成槽状纳米间隙的常规形成技术，可以制造侧壁间隔物11，通过侧壁间隔物11可以在不使用常规金属掩模的情况下形成纳米间隙NG。

在一些情况下，可以通过利用第一电极5和第二电极6作为掩模来移除衬底2的表面的一部分，即，硅氧化物层的表面，在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中形成槽状间隙，在此之后，可以形成如图4C和图4D中所示的纳米间隙电极装置1。对于上述纳米间隙电极装置，可以在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中的间隙内生成电场。当单链DNA分子(其可以是单个的单链DNA分子)穿过硅氧化物层4中的间隙时，局部电导可能改变。响应于此，流过第一电极5和第二电极6的电流的值可能改变。基于电流值的这样的改变，可以识别构成单链DNA分子的碱基。

在制造方法的一些情况中，可以首先在衬底2上形成台阶部9，并且继而可以沿着如上文所述以及如图2E和图2F中所示形成的台阶部9的侧面9a形成侧壁状侧壁间隔物11。其加工步骤可与关联于图2A至图2F描述的那些加工步骤相对应。

接下来，如图5A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图5A中的线B-B'截取的侧剖视图的图5B中所示，可以形成绝缘层13(掩模层)，其覆盖台阶部9、侧壁间隔物11以及暴露衬底2的保持暴露的部分。在一些情况下，可以使用可由绝缘材料(举例而言，氮化硅(SiN)，可与台阶部9的材料相同)形成的绝缘层13作为掩模层。然而，绝缘层13并不限于此，并且掩模层以及台阶部9还可以由除绝缘层13的材料以外的任何材料形成。

接下来，如图5C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5A中的部件相对应的部件)，并且如图5D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5B中的部件相对应的部件)，台阶部9、侧壁间隔物11以及绝缘层13的表面全都可以通过凭借诸如CMP等平坦化工艺进行的过抛光而暴露。因此，可以在台阶部9与绝缘层13之间形成以直立的方式提供于衬底2上的侧壁间隔物11。

在使用平坦化工艺的过程中，可以在对台阶部9、侧壁间隔物11以及绝缘层13进行过抛光时抛除从侧面观察的侧壁间隔物11的上陡角部分，直到可以将台阶部9与绝缘层13之间的侧壁间隔物11的横截面形状形成为具有基本上呈矩形的横截面形状。当进行平坦化工艺时，如果能够在台阶部9与绝缘层13之间形成具有暴露表面的侧壁间隔物11，则可以仅抛除绝缘层13的覆盖台阶部9和侧壁间隔物11的部分。

上文所述以及图2A至图2F和图5A至图5D中所示的加工步骤可以用于制造侧壁间隔物11的方法。从而可以制造侧壁间隔物11，并且可将其用于形成纳米间隙NG(本文其他各处所述)。继而，在下文描述用于使用以直立的方式提供于衬底2上的这样的侧壁间隔物11来形成纳米间隙NG以及形成纳米间隙电极装置1的附加加工步骤。

在将层状抗蚀剂掩模(未示出)形成于台阶部9、侧壁间隔物11以及绝缘层13的暴露表面上之后，可以使用光刻技术来移除台阶部9的一部分以及绝缘层13的一部分，从而可以形成图案化台阶部9以及图案化绝缘层13(电极形成掩模)，如图5E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5C中的部件相对应的部件)，并且如图5F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5D中的部件相对应的部件)。如图5E和图5F中所示，要从台阶部9移除的部分的图案以及要从绝缘层13移除的部分的图案可分别对应于第一电极5的图案和第二电极6的图案。因此，可以移除台阶部9和绝缘层13的形成有第一电极5和第二电极6的区域，从而可以暴露衬底2的表面(硅氧化物层4)。

接下来，可以在可于待形成第一电极5和第二电极6的区域处暴露的硅氧化物层4上，以及在台阶部9和绝缘层13的保持为电极形成掩模的区域(即，除可其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域以外的区域)上形成金属层。随后，可以进行诸如CMP等平坦化工艺，以暴露台阶部9的其余部分以及绝缘层13的其余部分以及侧壁间隔物11的表面。因此，如图6A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5E中的部件相对应的部件)，并且如图6B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5F中的部件相对应的部件)，可以移除图案化台阶部9和图案化绝缘层13(电极形成掩模)上的区域上的金属层以及侧壁间隔物11上的金属层，从而可以在衬底2上形成第一电极5和第二电极6，其中电极尖端部分5b和6b跨侧壁间隔物11面对彼此。

最后，如图6C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图6A中的部件相对应的部件)，并且如图6D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图6B中的部件相对应的部件)，可以通过例如进行湿法刻蚀来移除侧壁间隔物11、图案化台阶部9以及图案化绝缘层13，在电极尖端部分5b与6b之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度的纳米间隙NG。因此，可以制造出如图1中所示的纳米间隙电极装置1。

如上文所述，在可以将形成于台阶部9的侧面上的侧壁间隔物11形成在衬底2的预定区域处之后，可以形成绝缘层13，所述绝缘层13可以覆盖台阶部9，并且可以覆盖侧壁间隔物11，并且可以覆盖暴露的衬底2。此外，在制造方法的一些情况中，可以使用平坦化工艺来暴露台阶部9的表面、侧壁间隔物11的表面，以及绝缘层13的表面，从而可以在台阶部9与绝缘层13之间以直立于衬底2上的方式提供侧壁间隔物11。继而，可以使台阶部9和绝缘层13图案化。通过使用如此图案化的台阶部9和绝缘层13作为电极形成掩模，可以形成跨侧壁间隔物11面对彼此第一电极5和第二电极6。最后，可以移除侧壁间隔物11、图案化台阶部9以及图案化绝缘层13，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG。

如上文所述，在用于制造纳米间隙电极的方法的一些情况中，可以通过调整侧壁间隔物11的膜厚度来形成具有期望宽度W1的纳米间隙NG，并且可以将侧壁间隔物11的膜厚度形成为非常薄。因此，还可以形成具有与侧壁间隔物11的宽度W1相对应的小宽度W1的纳米间隙NG。

根据上文所述，在制造方法的一些情况中，在衬底2上以直立的方式提供侧壁间隔物11之后，可以使用图案化台阶部9和图案化绝缘层13来形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6，并且随后可以移除侧壁间隔物11、图案化台阶部9以及图案化绝缘层13，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有宽度W1的纳米间隙NG，该宽度W1可通过侧壁间隔物11的膜厚度来调整。因此，通过调整侧壁间隔物11的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且此外，可以形成具有比常规形成的纳米间隙显著较窄的宽度W1的纳米间隙。

此外，在侧壁间隔物制造方法的一些情况中，在可于衬底2的预定区域处所形成的台阶部9的侧面上制造侧壁间隔物11之后，可以形成绝缘层13(掩模层)，所述绝缘层13覆盖台阶部9、侧壁间隔物11以及暴露的衬底2。继而，可以通过平坦化工艺来暴露台阶部9的表面、侧壁间隔物11的表面以及绝缘层13的表面，从而可以在台阶部9与绝缘层13之间以直立于衬底2上的方式提供侧壁间隔物11。

随后，在一些情况中，可以在衬底2上以直立的方式提供的侧壁间隔物11的相对侧上形成第一电极5和第二电极6，并且随后可以移除侧壁间隔物11，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度的纳米间隙NG。因此，在制造侧壁间隔物11的方法的一些情况中，不同于通过刻蚀从金属掩模中的开口暴露的电极层而在电极层的表面中形成槽状纳米间隙的常规形成技术，还可以制造侧壁间隔物11，通过侧壁间隔物11可以在不使用常规金属掩模的情况下形成纳米间隙。

除了上述情况之外，在如图6C和图6D中所示形成纳米间隙电极装置1之后，通过使用第一电极5和第二电极6作为掩模来移除作为衬底2的上层的硅氧化物层4的表面的一部分，可以在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中形成槽状间隙。对于如上文所述的纳米间隙电极装置，可以在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中的间隙中生成电场。当单链DNA分子穿过硅氧化物层4中的间隙时(每次一个单链DNA分子)，局部电导率可能改变。响应于此，流过第一电极5和第二电极6的电流的值可能改变。基于电流值的这样的改变，可以识别构成单链DNA分子的碱基。

作为另一情况，在移除图4B中所示的侧壁间隔物11之前，可以在第一电极5和第二电极6上形成可与第一电极5和第二电极6的材料不同的金属材料，从而可以利用第一电极5和第二电极6作为这样的电极——其具有尖端区域作为上层，该尖端区域可由与下层的材料不同的金属形成。

作为又一情况，在移除图4B中所示的侧壁间隔物11之前，可以使可首先由一种或多种预定金属材料(例如，Ni等)形成的第一电极5和第二电极6经受镀金，从而可以作为所述镀敷的结果，用诸如金等可不同于Ni的金属材料来有效地取代面对纳米间隙并形成电极尖端的第一电极5和第二电极6的材料。

对于上述的一些情况，描述了这样的示例，其中当可以对图5C和图5D中所示的台阶部9和绝缘层13进行图案化时，可以移除可形成第一电极5和第二电极6的区域处的台阶部9和绝缘层13，从而可以暴露衬底2的表面(硅氧化物层4)。其他情况并不仅限于此。如图7A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5C中的部件相对应的部件)，并且如图7B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图5D中的部件相对应的部件)，可以形成通过使台阶部9变薄而获得的薄台阶部9c以及通过使绝缘层13(薄掩模层)变薄而获得的薄绝缘层13c。

不同于如图1中所示的纳米间隙电极装置1，以这种方式制造的纳米间隙电极可以具有这样的配置：其中可在衬底2与第一电极5之间形成薄台阶部9c，并且可在衬底2与第二电极6之间形成薄绝缘层13c。

在一些情况下，在可于如图5C和图5D中所示的台阶部9的暴露表面、侧壁间隔物11的表面以及绝缘层13的表面上形成层状抗蚀剂掩模(未示出)之后，可以使用光刻技术来移除可在其位置处分别形成第一电极5和第二电极6(稍后描述描述)的台阶部9的表面的一部分以及绝缘层13的表面的一部分。继而，如图7A和图7B中所示，可以减小可在其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域的厚度，从而可以形成薄台阶部9c和薄绝缘层13c。

接下来，在可于薄台阶部9c上、薄绝缘层13c上、其余的台阶部9和绝缘层13上以及侧壁间隔物11上形成金属层之后，可以进行诸如CMP等平坦化工艺，从而使除可在其位置处形成第一电极5的区域以外的台阶部9的表面、除可在其位置处形成第二电极6的区域以外的绝缘层13的表面以及侧壁间隔物11的表面全都可以暴露。因此，如图7C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图7A中的部件相对应的部件)，并且如图7D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图7B中的部件相对应的部件)，可以将除可在其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域以外的金属层以及侧壁间隔物11上的区域处的金属层移除，从而使金属层留在薄台阶部9c上和薄绝缘层13c上。因此，可以在衬底2上形成第一电极5和第二电极6，且它们的电极尖端部分5b和6b跨侧壁间隔物面对彼此。

最后，可以例如通过干法刻蚀来移除可在其位置处形成第一电极5的区域以外的台阶部9以及可在其位置处形成第二电极6的区域以外的绝缘层13。因此，可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有与侧壁间隔物11的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且可以在纳米间隙NG下方形成夹在薄台阶部9c与薄绝缘层13c之间的间隙G1，如图7E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图7C中的部件相对应的部件)，并且如图7F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图7D中的部件相对应的部件)。

对于以这种方式制造的纳米间隙电极装置1a，单链DNA分子可以穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG(并且单链DNA分子可以每次穿过一个)，并且单链DNA分子可以穿过可位于纳米间隙NG下方并可夹在薄台阶部9c与薄绝缘层13c之间的间隙G1。对于上文所述的纳米间隙电极装置1a，可以在由绝缘材料形成的薄台阶部9c与薄绝缘层13c之间的间隙G1中生成电场。当单链DNA分子穿过由绝缘材料形成的薄台阶部9c与薄绝缘层13c之间的间隙G1时，局部电导率场可能改变。响应于此，流过第一电极5和第二电极6的电流的值可能改变。基于电流值的这样的改变，可以识别构成单链DNA分子的碱基。

在一些情况下，在可以制造出如图7E和图7F中所示的纳米间隙电极装置1a之后，可以通过使用第一电极5和第二电极6作为掩模来移除可作为衬底2的上层的硅氧化物层4的表面的一部分，而在纳米间隙NG和间隙G1下方的硅氧化物层4中附加地形成槽状间隙。

如图8中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图1中的部件相对应的部件)，在纳米间隙电极装置的制造方法的一些情况中，图示了纳米间隙电极装置31。纳米间隙电极装置31的配置可以不同于如上文图1中所图示的纳米间隙电极装置1的配置，不同之处在于可以在第二电极6下方形成下间隔物24。在此，将会在下文集中描述第二电极6和下间隔物24的配置。

在一些情况下，下间隔物24可以形成于衬底2上，并且可被设计成使得第二电极6可以堆叠在其上。因此，下间隔物24可以与第二电极6一起布置成与第一电极5相对。在一些情况下，下间隔物24可具有与第二电极6的轮廓形状相同的轮廓形状。下间隔物24可由电极尖端部分24a和基底部分24b构成，该基底部分24b可在电极尖端部分24a的底部与电极尖端部分24a一体形成。电极尖端部分24b可例如形成为矩形平行六面体形状且其纵向方向在y方向上延伸，并且可被布置成使得其端面可以与第一电极5的电极尖端部分的端面相对。

第一电极5、第二电极6以及下间隔物24可被配置成使得当可以从前述y方向供应或者可以从可与y方向垂直并与可以是高度方向的z方向垂直的x方向供应例如包含单链DNA分子的溶液时，可以沿着基底部分6a和24a的弯曲表面朝向电极尖端部分5b、6b和24b引导溶液，从而使溶液可以穿过电极尖端部分5b与电极尖端部分6b、24b之间的纳米间隙NG。

下间隔物24可由导电材料形成。可以从电源(未示出)向下间隔物24以及第二电极6供应电流。这允许在可从电源向第一电极5和成对的第二电极6以及下间隔物24供应电流时，纳米间隙电极装置31使单链DNA分子从x方向穿过第一电极5与第二电极之间并且也在第一电极5与下间隔物24之间的纳米间隙NG。当单链DNA分子的碱基穿过纳米间隙NG时，可以由电流计来测量流过第一电极5和第二电极6以及还流过第一电极5与下间隔物24之间的电流的值。因此，可以基于电流值来识别构成单链DNA分子的碱基。

接下来，在下文描述用于制造图8中所示纳米间隙电极装置31的方法。首先，如图9A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图2A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图9A中的线C-C'截取的侧剖视图的图9B中所示，可以提供衬底2，在所述衬底2中可以在硅衬底3上形成硅氧化物层4；并且可以使用光刻技术在硅氧化物层4上形成矩形台阶部9，所述矩形台阶部9例如可由氮化硅(SiN)形成并且可具有侧面9a。

继而，如图9C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9A中的部件相对应的部件)，并且如图9D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9B中的部件相对应的部件)，例如通过CVD法、溅射法等在台阶部9上和保持暴露的衬底2上沉积侧壁间隔物形成层20，所述侧壁间隔物形成层20可以由可不同于衬底2的表面(在本例中，硅氧化物层4)的材料的、诸如氮化钛(TiN)等材料形成。可以基于纳米间隙NG的期望宽度W1来选择沿着台阶部9的侧面9a形成的侧壁间隔物形成层20的厚度。也就是说，当形成具有窄宽度W1的纳米间隙NG时，可使侧壁间隔物形成层20的膜厚度较小，而当形成具有大宽度W1的纳米间隙NG时，可使侧壁间隔物形成层20的膜厚度较大。

接下来，如图9E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9C中的部件相对应的部件)，并且如图9F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9D中的部件相对应的部件)，可以形成覆盖侧壁间隔物形成层20的绝缘层23(掩模层)。可以使用可与台阶部9的材料相同的材料，例如氮化硅(SiN)等可作为掩模层的绝缘层23的材料。在一些情况下，可以用作掩模层的绝缘层23可由例如氮化硅(SiN)等绝缘材料形成，该材料可以是与台阶部9的材料相同的绝缘材料。然而，可使用可由除绝缘材料以外的任何材料形成的掩模层和台阶部9。

接下来，如图10A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9E中的部件相对应的部件)，并且如图10B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图9F中的部件相对应的部件)，通过利用诸如CMP等平坦化工艺进行的过抛光，可以暴露台阶部9的表面和绝缘层23的表面。此外在一些情况下，从侧壁间隔物形成层20，可以仅在台阶部9与绝缘层23之间暴露可按直立于衬底2上的方式在台阶部的面9a旁边提供的侧壁间隔物20a的顶表面。

在一些情况下，上文所述和图9A至图10B中所示的加工步骤可以描述用于制造侧壁间隔物21的方法。可以由此制造侧壁间隔物20a，其可以用于形成纳米间隙NG(在下文描述)。因此，在用于制造上文所述侧壁间隔物的方法的一些情况中，侧壁间隔物11可以根据预期用途所需而具有1000nm或更小(纳米级)或者30nm或更小的高度，并且此外可以具有2nm或更小或者1nm或更小的厚度。接下来，在下文中描述可以借以按直立的方式在衬底2上形成纳米间隙NG以及图8的纳米间隙电极装置31的制造的加工步骤。

继而可以通过刻蚀来移除台阶部9和绝缘层23，从而可以暴露硅氧化物层4和侧壁间隔物形成层20(未示出)。随后，可以向硅氧化物层4和侧壁间隔物形成层20上施加抗蚀剂涂布剂，并且可以使其固化以形成抗蚀剂层22，如图10C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10A中的部件相对应的部件)，并且如图10D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10B中的部件相对应的部件)。

在侧壁间隔物21的制造方法的一些情况中，可以从侧壁间隔物形成层20以直立的方式形成侧壁间隔物20a，以便其创造出L形横截面。直立的侧壁间隔物20a可由侧壁形成层20的剩余部分所支撑。因此，即使侧壁间隔物20a可能在可施加抗蚀剂涂布剂时经受来自抗蚀剂涂布剂的负荷，置于侧壁间隔物20a上的负荷可以由侧壁间隔物形成层20所承受，并且因此，有可能防止侧壁间隔物20a倒塌、倾斜或变形。

接下来，可以通过光刻技术来移除可在其位置处形成第一电极5和第二电极6的抗蚀剂层22的区域，从而使抗蚀剂层22可在其中形成图案。因此，可以在可于稍后形成第一电极的区域处暴露衬底2的表面(硅氧化物层4)，并且可以在可于稍后形成第二电极的区域处暴露侧壁间隔物形成层20，如图10E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10C中的部件相对应的部件)，并且如图10F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10D中的部件相对应的部件)。

接下来，在可以在可于其位置处形成第一电极5的区域处暴露的硅氧化物层4上、在可于其位置处形成第二电极6的区域处暴露的侧壁间隔物形成层20上、在留在除可于其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域以外的区域处作为电极形成掩模的抗蚀剂层22上，以及在侧壁间隔物21上形成金属层。在此之后，可以使图案化的抗蚀剂层22(电极形成掩模)经受光刻剥离工艺，以便移除抗蚀剂层22上的金属层。因此，可以在衬底2上形成具有跨侧壁间隔物20a面对彼此的电极尖端部分5b和6b的第一电极5和第二电极6，如图11A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10E中的部件相对应的部件)，并且如图11B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10F中的部件相对应的部件)。在这个阶段，保留侧壁间隔物20a，并且在由图案化抗蚀剂层22覆盖的区域处保留下间隔物24。这里使用的金属层可以是具有与下间隔物24不同的刻蚀速率的材料。

最后，如图11C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图11A中的部件相对应的部件)，并且如图11D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图11B中的部件相对应的部件)，可以通过定向工艺，例如通过干法刻蚀，来移除侧壁间隔物形成层20和侧壁间隔物21的一部分，从而在衬底2与第二电极6之间创造出下间隔物24。因此，可以在第二电极6与第一电极5之间形成具有与侧壁间隔物21的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG。相应地，可以制造出如图8中所示的纳米间隙电极装置。

如上文所述，在制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，在可以在可形成于衬底2的预定区域上的台阶部9上以及在保持暴露的衬底2上提供侧壁间隔物形成层20之后，可以形成覆盖侧壁间隔物形成层20的绝缘层23。此外，在制造方法的一些情况中，可以使用平坦化工艺来移除绝缘层23的一部分以及移除可在抵接侧壁间隔物形成层20的台阶部9上形成的侧壁间隔物形成层20的至少一部分。通过使侧壁间隔物形成层20保留在台阶部9与绝缘层23之间，并从而通过使侧壁间隔物形成层20保留在衬底2与绝缘层23之间以在衬底2与绝缘层23之间形成下间隔物24，可以在台阶部9与绝缘层23之间形成侧壁间隔物20a。

继而，可以移除台阶部9和绝缘层，并且可以按直立的方式在衬底2上提供与侧壁间隔物形成层20一体形成的侧壁间隔物21。随后，可以使用图案化抗蚀剂层22作为电极形成掩模，在衬底2上形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6。最后，在可以移除图案化抗蚀剂层22之后，可以移除已用抗蚀剂层22覆盖的侧壁间隔物20a和侧壁间隔物形成层20的一部分，从而使下间隔物24仅保留在衬底2与第二电极6之间。通过这种方式，可以在第一电极5和成对的第二电极6以及下间隔物24之间形成具有与侧壁间隔物21的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG。

如上文所述，在制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，可以通过调整侧壁间隔物21的膜厚度来形成具有期望宽度W1的纳米间隙NG，并且可以将侧壁间隔物20a的膜厚度形成为非常薄。因此，还可以形成具有非常小的宽度W1的纳米间隙NG，该宽度W1对应于侧壁间隔物21的宽度W1。

根据上文所述，在一些情况下，可以形成在衬底2的表面方向上延伸的下间隔物24以及按直立的方式提供于侧壁间隔物形成层20的一端的侧壁间隔物20a，并且随后，可以使用图案化抗蚀剂层22在衬底2上形成第一电极5以及在侧壁间隔物形成层20上形成第二电极6，从而可以将第二电极6布置成与侧壁间隔物21的抵接侧上的第一电极5相对。继而，在移除图案化抗蚀剂层22之后，可以移除暴露的侧壁间隔物形成层20，以便使下间隔物24仅保留在衬底2与第二电极6之间，并且可以移除侧壁间隔物20a，从而可以在第一电极5与第二电极6之间以及在第一电极5与下间隔物24之间形成具有可通过侧壁间隔物21的膜厚度来调整的宽度W1的纳米间隙NG。因此，通过调整侧壁间隔物21的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且甚至可以形成具有比常规形成的纳米间隙宽度显著较窄的宽度W1的纳米间隙NG。

此外，在制造侧壁间隔物21的方法的一些情况中，在将层状侧壁间隔物形成层20提供于可形成在衬底2的预定区域上的台阶部9上以及提供在保持暴露的衬底2上之后，可以形成覆盖侧壁间隔物形成层20的绝缘层23。此外，在用于制造侧壁间隔物21的方法的一些情况中，可以使用平坦化工艺来移除绝缘层23的一部分，并且移除至少在形成于台阶部9上的部分处的侧壁间隔物形成层20。因此，可以使侧壁间隔物形成层20保留在台阶部9与绝缘层23之间，从而可以在台阶部9与绝缘层23之间形成以直立的方式提供的侧壁间隔物21，并且可以使侧壁间隔物形成层20保留在衬底2与绝缘层23之间，从而可以在衬底2与绝缘层23之间形成下间隔物24。

在一些情况下，可以移除台阶部9和绝缘层23，并且可以通过使用抗蚀剂层22在衬底2上的侧壁间隔物20a的相对侧上形成第一电极5和第二电极6。随后，可以移除抗蚀剂层22、侧壁间隔物21和侧壁间隔物形成层20，从而可以在第一电极5与第二电极6之间形成具有侧壁间隔物20a的宽度W1的纳米间隙NG。由此，在用于制造侧壁间隔物21的方法的一些情况中，不同于通过刻蚀从金属掩模中的开口暴露的电极层而在电极层的表面中形成槽状纳米间隙的常规形成技术，可以制造出侧壁间隔物20a，通过侧壁间隔物20a可以在不使用常规金属掩模的情况下形成纳米间隙NG。

在一些情况下，在可以形成如图1中所示的纳米间隙电极装置31之后，可以通过使用第一电极5和第二电极6作为掩模来移除可作为衬底2的上层的硅氧化物层4的表面的一部分，而在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中形成槽状间隙。对于上文所述的纳米间隙电极装置，可以在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中的间隙中生成电场。当单链DNA分子穿过硅氧化物层4中的间隙时，局部电导可能改变。响应于此，流过第一电极5和第二电极6的电流的值可能改变。基于电流值的这样的改变，可以识别构成单链DNA分子的碱基。

在一些情况下，描述了这样的示例——其中可将台阶部9和绝缘层23全都移除，从而可以暴露衬底2的表面(硅氧化物层4)和侧壁间隔物形成层20。在一些情况下，如图12A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10A中的部件相对应的部件)，并且如图12B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10B中的部件相对应的部件)，可以部分地移除台阶部9和绝缘层23的表面，以便可以保留台阶部9和绝缘层23，从而形成通过使台阶部9变薄而获得的薄台阶部9c，并且可以通过使绝缘层23变薄而获得薄绝缘层23c。

不同于图8中所示的纳米间隙电极装置31，以这种方式制造的纳米间隙电极(稍后参照图13C和图13D描述)可以具有这样的配置——其中可以在衬底2与第一电极5之间形成薄台阶部9c，并且可以在下间隔物24与第二电极6之间形成薄绝缘层23c。

在制造方法的一些情况下，可以部分地移除如图10A和图10B中所示的台阶部9和绝缘层23(掩模层)的表面，从而可以如图12A和图12B所示形成覆盖衬底2的表面的薄台阶部9c和覆盖下间隔物24的表面的薄绝缘层23c。此时，可以同时地和均匀地移除台阶部9和绝缘层23的表面，从而可以形成薄台阶部9c和薄绝缘层23c，且其表面的高度对准。如图12C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12A中的部件相对应的部件)，并且如图12D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12B中的部件相对应的部件)，向薄台阶部9c和薄绝缘层23c施加抗蚀剂涂布剂，并且可使其固化以形成抗蚀剂层22。

在此之后，可以使用光刻技术来移除可在其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域处的抗蚀剂层22，从而使抗蚀剂层22可具有形成在其中的图案。因此，可以在可在其位置处形成第一电极5的区域处暴露薄台阶部9c，并且可以在可在其位置处形成第二电极6的区域处暴露薄绝缘层23c，如图12E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12C中的部件相对应的部件)，并且如图12F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12D中的部件相对应的部件)。

接下来，可以在薄台阶部9c上(该薄台阶部9c可在形成第一电极5的区域处暴露)、薄绝缘层23c上(该薄绝缘层23c在可在形成第二电极6的区域处暴露)以及抗蚀剂层22上(在保留于除了形成第一电极5和第二电极6的区域以外的区域处，作为电极形成掩模)和侧壁间隔物21上，沉积金属层。在此之后，可以移除图案化抗蚀剂层22(电极形成掩模)，以移除抗蚀剂层22上的金属层(使用剥离工艺)。因此，可以在衬底2上形成具有跨侧壁间隔物11面对彼此的电极尖端部分5b和6b的第一电极5和第二电极6，如图13A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12E中的部件相对应的部件)，并且如图13B中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图12F中的部件相对应的部件)。此时，在从中移除抗蚀剂层22的区域处，可以暴露薄台阶部9c和薄绝缘层23c。

最后，可以通过定向刻蚀，例如通过干法刻蚀，移除可存在于第一电极5与第二电极6之间的暴露的薄台阶部9c和暴露的薄绝缘层23c、由暴露的绝缘层23c覆盖的下间隔物24以及侧壁间隔物20a，从而可以形成在第一电极的电极尖端部分5b与第二电极6的电极尖端部分6b之间具有纳米间隙NG的纳米间隙电极装置31a，如图13C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图13A中的部件相对应的部件)，并且如图13D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图13B中的部件相对应的部件)。

在制造方法的一些情况中，如图12C和图12D中所示，可以用可在可以形成抗蚀剂层22时保留的薄绝缘层23c覆盖下间隔物24的表面。因此，即使侧壁间隔物20a可能受到抗蚀剂涂布剂的推动，下间隔物24和薄绝缘层23可以不被施加到侧壁间隔物21的力损坏，从而相应地有可能防止侧壁间隔物21倒塌。

此外在一些情况下，通过在制造过程期间调整侧壁间隔物20a的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且甚至还可以形成具有可比常规形成的纳米间隙显著较窄的宽度W1的纳米间隙NG。

在一些情况下，其中如图10A和图10B中所示可以在衬底2上形成台阶部9并且可以在下间隔物24上形成绝缘层23，由此可以不使用抗蚀剂层而使台阶部9和绝缘布23图案化，并且可以使用图案化台阶部9和图案化绝缘层23来形成第一电极5和第二电极6。

在一些情况下，可以在衬底2上形成第一台阶部9(图9A和图9B)，继而可以形成侧壁间隔物形成层20和绝缘层23(图9E和图9F)，并且随后，可以使用诸如CMP等平坦化工艺，在台阶部9与绝缘层23之间以直立的方式在衬底2上提供侧壁间隔物20a(图10A和图10B)。

接下来，在将层状抗蚀剂掩模形成于可暴露出的台阶部9的表面上、侧壁间隔物21的表面上以及绝缘层23的表面上之后，可以使用光刻技术来移除台阶部9的一部分和绝缘层23的一部分，从而可以形成图案化台阶部9和图案化绝缘层23(电极形成掩模)，如图14A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图10A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图14A中的线D-D'截取的侧剖视图的图14B中所示。如图14A和图14B中所示，待从台阶部9移除的部分的图案和待从绝缘层23移除的部分的图案可分别对应于图8中所示的第一电极5的轮廓形状和第二电极6的轮廓形状。因此，可以在可在其位置处形成第一电极5的区域处移除台阶部9，以便可以从而暴露衬底2的表面(硅氧化物层4)。可以在可在其位置处形成第二电极6的区域处移除绝缘层23，以便可以从而暴露下间隔物24。

接下来，在可在其位置处形成第一电极5的区域处暴露的硅氧化物层4上和在可在其位置处形成第二电极6的区域处暴露的下间隔物24上，以及在保留于除可在其位置处形成第一电极5和第二电极6的区域以外的区域处的台阶部9和绝缘层23上，可以形成金属层。随后，可以进行例如CMP等平坦化工艺，以便可以将剩余台阶部9的表面、剩余绝缘层23的表面和侧壁间隔物20a的表面全都暴露。因此，如图14C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图14A中的部件相对应的部件)，并且如图14D中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图14B中的部件相对应的部件)，可以移除存在于图案化台阶部9和图案化绝缘层23(电极形成掩模)的区域处的金属层，从而可以暴露台阶部9和绝缘层23，并且可以移除存在于侧壁间隔物20a的区域处的金属层，从而可以在衬底2上形成具有跨侧壁间隔物20a面对彼此的电极尖端部分5b和6b的第一电极5和第二电极6。

接下来，可以刻蚀掉可暴露出的台阶部9和绝缘层23，从而可以在第一电极5与侧壁间隔物20a之间的台阶部9先前存在于的区域处暴露硅氧化物层4，并且可以在第二电极6与侧壁间隔物20a之间的绝缘层23先前存在于的区域处暴露下间隔物24，如图14C和图14D中所示。在一些情况下，可以通过定向刻蚀，例如通过干法刻蚀，移除侧壁间隔物20a和暴露的下间隔物24，从而可以在电极尖端部分5b与6b之间形成具有纳米间隙NG的纳米间隙电极装置31，该纳米间隙NG具有与侧壁间隔物20a的宽度相同的宽度W1，如图14E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图14C中的部件相对应的部件)，并且如图14F中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图14D中的部件相对应的部件)。相应地，可以制造出如图8中所示的纳米间隙电极装置31。

如上文所述，对于制造纳米间隙电极装置31的方法的一些情况，在可以将侧壁间隔物形成层20提供在可形成于衬底2上的预定区域上的台阶部9上并且提供在保持暴露的衬底2上之后，可以形成覆盖侧壁间隔物形成层20的绝缘层23。在制造方法的一些情况中，可以使用平坦化工艺来移除绝缘层23的一部分以及至少在形成于抵接侧壁间隔物形成层20的台阶部9的部分处移除侧壁间隔物形成层20，由此使侧壁间隔物形成层20保留在台阶部9与绝缘层23之间，从而可以在台阶部9与绝缘层23之间形成侧壁间隔物20a，并且由此可使侧壁间隔物形成层20保留在衬底2与绝缘层23之间，从而可以在衬底2与绝缘层23之间形成在衬底2的表面方向上延伸的下间隔物24。

继而，可以使台阶部9和绝缘层23图案化。通过使用图案化台阶部9和图案化绝缘层23作为电极形成掩模，可以在衬底2上形成跨侧壁间隔物20a面对彼此的第一电极5和第二电极6。最后，在移除剩余部分台阶部9和剩余绝缘层23之后，可以移除已由绝缘层23覆盖的区域处的下间隔物24以及侧壁间隔物20a，从而可使下间隔物24仅保留在衬底2与第二电极6之间。因此，可以在第一电极5与成对的第二电极6以及下间隔物24之间形成具有与侧壁间隔物21的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG。

如上文所述，在制造纳米间隙电极装置31的方法的一些情况中，可以通过调整侧壁间隔物21的膜厚度来形成具有期望宽度W1的纳米间隙NG。可以将侧壁间隔物21的膜厚度形成为非常薄，并且还可以形成具有与侧壁间隔物20a的宽度W1相对应的非常小的宽度W1的纳米间隙NG。

根据上文所述，在制造方法的一些情况中，可以形成在衬底2的表面方向上延伸的下间隔物24以及按直立的方式提供于下间隔物24的末端处的侧壁间隔物20a，并且随后，可以使用图案化台阶部9和图案化绝缘层来形成衬底2上的第一电极5以及形成下间隔物24上的第二电极6，从而可将第二电极6布置成跨侧壁间隔物21与第一电极5相对。继而，在移除图案化台阶部9和图案化绝缘层23之后，可以移除暴露的下间隔物24从而使下间隔物24仅保留在衬底2与第二电极6之间，并且可以移除侧壁间隔物20a从而可以在第一电极5与第二电极6之间以及在第一电极5与下间隔物24之间形成具有由侧壁间隔物21的膜厚度调整的宽度W1的纳米间隙NG。因此，通过调整侧壁间隔物21的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且甚至可以形成具有比常规形成的纳米间隙显著较窄的宽度W1的纳米间隙NG。

在一些情况下，在可以形成如图14E和图14F中所示的纳米间隙电极装置31之后，可以通过使用第一电极5和第二电极6作为掩模来部分地移除可作为衬底2的表面的硅氧化物层4的表面，而在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中附加地形成槽状间隙。对于如上文所述的纳米间隙电极装置，可以在纳米间隙NG下方的硅氧化物层4中的间隙中生成电场。当单链DNA分子穿过硅氧化物层4中的间隙时，局部电导率可能改变。响应于此，流过第一电极5和第二电极6的电流的值可能改变。基于电流值的这样的改变，可以识别构成单链DNA分子的碱基。

在一些实施方式中，在形成第一电极5和第二电极6之后，但在移除侧壁间隔物11之前，可以利用剥离工艺来移除可能已沉积于图案化抗蚀剂层12上的金属，同时保留被沉积用以形成第一电极5、第二电极6和侧壁间隔物11的金属。可以沉积介电层(未示出)，该介电层可以覆盖第一电极5、第二电极6、侧壁间隔物11以及可能因移除图案化抗蚀剂层12而暴露出的硅氧化物层4的区域。所述介电层的厚度可以与第一电极5和第二电极6的厚度相同，或者可以小于第一电极5和第二电极6的厚度，或者可以大于第一电极和第二电极的厚度。

可以使用CMP技术或其他合适的平坦化方法对可施加于第一电极5、第二电极和侧壁间隔物之上的所述介电层的部分进行抛光，以使得第一电极5、第二电极6以及可沉积于先前由图案化抗蚀剂层12所覆盖的区域中的介电材料的厚度可以具有相同的厚度。

继而可以移除侧壁间隔物11，从而在第一电极5与第二电极6之间留下通道(未示出)，该通道可以在介电层(未示出)的部分之间进一步延伸，该介电层可被放置并可保留于这样的位置处：在该位置处，在硅氧化物层4上放置图案化抗蚀剂层12，当移除图案化抗蚀剂层12时，该硅氧化物层4变得暴露。形成所述通道的部分的所述介电层部分以及可面对彼此的电极尖端部分5b和6b可以因共享侧壁间隔物11的同一表面而共面。因此，在所述通道从电极5与电极6之间向可形成所述通道的延伸部的那部分介电层延伸时，所述通道可以具有光滑平坦的表面。类似地，所述通道的顶部可以因使用CMP或其他工艺的平坦化而是平坦的，从而允许施加可以是PDMS顶部的顶部或者可使用粘合剂固定的顶部，而不因所述通道的不同区域的高度差异而造成所述通道横截面的改变，并且其由于所述平坦化移除了高度中的不规则性而可以很好地粘附。所述通道的宽度可以是均匀的，与侧壁间隔物11的宽度相同，并且可以在电极尖端部分5b与6b之间以及在可被用于形成所述通道的介电层(未示出)的部分之间是相同的宽度。

所述形成通道的方法可以与关联于图2-图13的方法结合使用，以借助该方法实现这样的结构：可以在侧壁间隔物11的任一侧形成电极，而相邻于侧壁间隔物以及相邻于第一电极5和第二电极6的区域可以具有图案化抗蚀剂或其他手段来创造出第一电极5和第二电极6，可以具有置于其中的介电层以便创造出从第一电极5与第二电极6之间延伸的通道，该通道的延伸方式使得所述元件的顶部可因所述平坦化而平坦，并且所述通道的壁可与电极尖端部分5b和6b共面延伸。

在如上文所解释的形成侧壁间隔物的方法的一些情况中，描述了这样的示例：其中夹在第一电极5的电极尖端部分5b与第二电极6的电极尖端部分6b之间的侧壁间隔物11、21可以在衬底2上线性延伸，例如，如图3A、图5C、图7A和图10A中所示。在一些情况下，可以提供用于弯曲侧壁间隔物的一个或多个弯曲部分，所述弯曲部分可以按下述方向夹在第一电极5的电极尖端部分5b与第二电极6的电极尖端部分6b之间：该方向弯曲成使得其以使在电极尖端部分5b与6b之间以一个方向延伸的侧壁间隔物可从该一个方向被弯曲到另一不同方向的方式在衬底2上延伸。

以这种方式，通过在侧壁间隔物的一部分处形成弯曲部分，即使施加外力，该外力也可由弯曲部分所承受，从而使侧壁间隔物可以得到支撑。因此，有可能将侧壁间隔物以直立的方式保持在衬底上，从而可以防止侧壁间隔物20a的变形或失效。

例如，具有这样的弯曲部分的侧壁间隔物从顶部观看(z方向，图1)可以是曲柄形侧壁间隔物、水平U形侧壁间隔物以及L形侧壁间隔物。图15A示出了从顶部观看的曲柄形侧壁间隔物40a的示例。图15B示出了从顶部观看的水平U形侧壁间隔物40b的示例。图15C示出了从顶部观看的L形侧壁间隔物40c的示例。图15A、图15B和图15C中所示侧壁间隔物40a、40b和40c中的每一个可具有从顶部观看包括多个弯曲部分11a的结构。

在一些情况下，可以通过以期望的形状使形成于衬底2上的台阶部9图案化，将台阶部9的侧面9a形成为具有从顶部观看的曲柄形、水平U形以及L形。继而，可以沿着侧面9a形成侧壁间隔物40a、40b、40c，从而可以形成如图15A、图15B和图15C中所示的，包括与侧面9a的形状相符的弯曲部分11a的侧壁间隔物40a、40b、40c。在一些情况下，可能存在多个弯曲部分11a，其中一些弯曲部分使在衬底2上的电极尖端部分5b与6b之间以一个方向延伸的侧壁间隔物40a、40b、40c弯曲到与该一个方向垂直的方向上，从而即使当施加抗蚀剂涂布剂时，也可以保持侧壁间隔物40a、40b、40c稳定地直立。

在可以形成具有弯曲部分的侧壁间隔物40a、40b、40c之后，可以例如通过关联于图3A至图4D示出和描述的加工步骤，或者通过关联于图5A至图6F示出和描述的加工步骤制造纳米间隙电极装置1。通过进行图案化使得具有弯曲部分11a的侧壁间隔物40a、40b、40c不与第一电极5的尖端部分5a和第二电极6的尖端部分6a重叠，即使侧壁间隔物40a、40b、40c具有弯曲部分11a，用于形成第一电极5和第二电极6的步骤也可以不受影响。

具有弯曲部分11a的侧壁间隔物40a、40b、40c的形状可以不限于图15A、图15B和图15C中所示的形状。例如，所要提供的弯曲部分可以是这样的弯曲部分：在该弯曲部分处，夹在第一电极5的电极尖端部分5b之间的侧壁间隔物可以按这样的方式弯曲以使得在一个方向上在电极尖端部分5b和6b之间延伸的侧壁间隔物可被弯曲以在不同于该一个方向的另一方向上延伸。具有弯曲部分的侧壁间隔物可以形成为从顶部观看的E形、F形、垂直U形、T形、诸如C形等弯曲形状，或者任何其他形状。在一些情况下，还可以根据期望的纳米间隙NG的宽度来选择侧壁间隔物的宽度。

在一些情况下——其中包括在制造过程期间调整侧壁间隔物40a、40b、40c的膜厚度，可以形成具有与常规形成的纳米间隙的宽度相同的宽度W1的纳米间隙NG，并且甚至可以形成具有可比常规形成的纳米间隙显著较窄的宽度W1的纳米间隙NG。

替代地或附加地，作为第一电极5和第二电极6、衬底2、侧壁间隔物11、21等的材料，可以使用各种材料。此外，第一电极5和第二电极6的形状可以是任何形状。

对于上述一些情况，描述了这样的纳米间隙电极装置1：其允许单链DNA分子穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG，并且在单链DNA分子的每个碱基穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG时利用电流计来测量流过第一电极5和第二电极6的电流的值。替代地或附加地，纳米间隙电极装置可适用于各种其他应用，包括测量RNA分子、双链DNA分子、肽或蛋白质，或者其他生物聚合物，或者有机分子。

在上述其他情况中，描述了这样的纳米间隙电极装置31：其允许单链DNA分子穿过第一电极5与第二电极6之间的纳米间隙NG，并且在单链DNA分子的每个碱基穿过纳米间隙NG时利用电流计来测量流过第一电极5和成对的第二电极6以及下间隔物24的电流的值。然而，本发明并不仅限于此。纳米间隙电极装置可以用于各种其他应用。

此外，对于上述其他情况，给出了其中可将侧壁间隔物11形成为从其顶部到衬底2逐渐增大宽度的示例。替代地或附加地，可以不按保形方式形成侧壁间隔物形成层。可以通过改变膜沉积条件(诸如温度、压力、施加的气体、流速等)，将侧壁间隔物形成层形成为在不同位置具有不同的膜厚度。还有可能使用可被形成为从顶部到衬底逐渐减小宽度的侧壁间隔物，或者被形成为在各个部分(例如，在衬底的顶部位置、中央位置等)处具有最大或最小宽度的侧壁间隔物。

对于上述一些情况，给出了衬底2的示例，其可以包括硅氧化物层4和硅衬底3，而没有电极形成层。替代地或附加地，如图16中所示，可以通过预先形成电极形成层50、51以便嵌入在衬底2的表面中并于其间具有预定距离，从而使电极形成层50、51生长以从衬底2的表面延伸并抵接侧壁间隔物11，来形成跨侧壁间隔物面对彼此的第一电极5和第二电极6。在从电极形成层50、51形成第一电极和第二电极的一些情况中，电极形成层50和51可以包含可使用CVD法形成的TiN，或者电极形成层50和51可以包含可通过镀覆形成的Ni，从而可以形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6。

在这种情况下，可以适当地组合针对上述相应的情况而解释的制造方法的情况。

例如，对于可将电极形成层50和51嵌入于表面中的衬底2，可以如图2和图3中所示通过回蚀而沿着台阶部9的侧面提供侧壁间隔物11。或者，如图5中所示，可以通过CMP对绝缘层23以及台阶部9和侧壁间隔物11进行抛光，从而可以在台阶部9与绝缘层23之间按直立的方式提供侧壁间隔物11。此时，可将侧壁间隔物11形成为具有上文所述的弯曲部分。

在一些情况下，可以将成对的、分隔开的电极形成层50和51形成为嵌入于绝缘材料中，并且可以在衬底2上成对的电极形成层50和51之间形成侧壁间隔物11，并且随后可以使可从衬底的表面暴露的电极形成层50、51生长直到电极形成层50、51抵接侧壁间隔物11，从而可以形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6。替代地或附加地，可以通过预先在衬底上的表面上凸出地形成成对的、分隔开的电极形成层，以及在衬底的表面上成对的电极形成层之间制作侧壁间隔物，并于随后使从衬底暴露的成对的电极形成层生长直到成对的电极形成层抵接侧壁间隔物，来形成跨侧壁间隔物11面对彼此的第一电极5和第二电极6。

在一些情况下，可以通过使金属材料在电极形成层50和51上生长来形成第一电极和第二电极，其中第一电极和第二电极的材料可不同于电极形成层50和51。在其他情况下，第一电极和第二电极可各自具有由不同金属材料形成的电极区域，所述电极区域可以通过在第一电极和第二电极上分别生长可以是与第一电极和第二电极不同的金属材料的金属材料(例如，通过金属镀覆法)来形成。

在一些情况下，可以通过创造由金属形成的电极区域来形成第一电极和第二电极，所述金属可以不同于下层的金属，所述下层可以通过扩大初始金属形式(例如通过镀覆)来形成，这可以在移除侧壁间隔物之前，在第一电极和第二电极上采用与第一电极和第二电极不同的金属。

例如，当可以在下间隔物的末端处形成侧壁间隔物，并且可以在衬底上按直立的方式提供侧壁间隔物时，可以通过在衬底上形成电极形成层，在下间隔物上形成另一电极形成层，以及在随后扩大跨侧壁间隔物面对彼此的电极形成层直到电极形成层抵接侧壁间隔物，来形成跨侧壁间隔物面对彼此的第一电极和第二电极。

在一些情况下，可以通过在可以移除侧壁间隔物11之前，使用诸如镀金等镀覆，将可初始由预定金属材料(例如，Ni)形成的第一电极和第二电极取代为可不同于初始预定金属材料(例如，Ni等)的不同金属材料(例如金)，来提供第一电极和第二电极。

对于上述一些情况，可以通过使用能够充当电极的导电材料来制造在第一电极与第二电极之间拥有具有与侧壁间隔物的宽度相同的宽度的纳米间隙的纳米间隙电极装置。在一些情况下，可以通过使用不同于导电材料的绝缘材料或其他各种材料形成第一工艺部件和第二工艺部件从而可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成具有与侧壁间隔物的宽度相同的宽度的纳米间隙，来制造微结构。

在形成侧壁间隔物的一些情况中，在跨侧壁间隔物形成第一工艺部件和第二工艺部件之后，移除侧壁间隔物，从而可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成具有与侧壁间隔物的宽度相同的宽度的纳米间隙。相应地，还可以制造出在第一工艺部件与第二工艺部件之间具有纳米间隙的微结构。

在制造微结构的一些情况中，通过用“第一工艺部件”代替“第一电极”和用“第二工艺部件”代替“第二电极”，在上文所述每一情况中，上述的“纳米间隙电极装置”可以是“微结构”。以下给出与上述各个情况相对应的微结构的概述。

在上述一些情况中，根据制造微结构的方法的一个示例，首先，可以在衬底上按直立的方式提供侧壁间隔物，继而，可以使用图案化抗蚀剂层来形成跨侧壁间隔物面对彼此的第一工艺部件和第二工艺部件，并且随后，可以移除抗蚀剂层和侧壁间隔物，从而可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成具有由侧壁间隔物的膜厚度调整的宽度的纳米间隙。因此，对于微结构，可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成具有与侧壁间隔物宽度相同的宽度的间隙，从而可以通过调整侧壁间隔物的膜厚度来形成具有期望宽度的纳米间隙。

可以将这样的侧壁间隔物形成为具有非常薄的膜厚度，从而可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成与侧壁间隔物的宽度相对应的非常小的纳米级(例如，1000nm或更小)纳米间隙。因此，可以通过调整侧壁间隔物的膜厚度，将微结构形成为在第一工艺部件与第二工艺部件之间具有根据预期用途所需而例如具有5nm到30nm、2nm或更小或者1nm或更小的宽度的纳米间隙。

在上述一些情况中，还可以利用本文所述制造方法来制造具有位于第一工艺部件与第二工艺部件之间的具有可与侧壁间隔物宽度相同的宽度的间隙的微结构。还可以根据上文解释的制造方法来制造具有位于第一工艺部件与第二工艺部件之间的具有可与侧壁间隔物宽度相同的宽度的间隙的微结构。

在一些情况下，还可以通过上文解释的制造方法来制造微结构，其中这样的微结构的配置与上述其他微结构的不同之处可以是：可以形成下间隔物作为第二工艺部件的下层，并且可以在第一工艺部件与第二工艺部件之间形成具有与侧壁间隔物宽度相同的宽度的纳米间隙。

在如图17中所示的一些情况中，可以配置纳米间隙电极装置101，以便可以在硅衬底102上形成电极形成衬底106，该电极形成衬底106可至少部分地由诸如硅氧化物(SiO2)等绝缘材料形成。可以将可由诸如氮化钛(TiN)等材料形成的第一电极1010以及可由与第一电极1010的材料相同的诸如氮化钛(TiN)等材料形成的第二电极1011嵌入在电极形成衬底106的表面中。第一电极1010可以包括大体为半圆形的基底部分1010a、带状纳米间隙形成部分1010b(可与基底部分1010a在其弧部中心处一体形成)，以及第一电极侧表面1010c(可在纳米间隙形成部分1010b的端面处形成为像壁那样平坦)。可以将第二电极1011和第一电极1010形成为以纳米间隙NG(在下文描述)为中心基本上左右对称。类似于第一电极1010，第二电极1011可以包括大体为半圆形的基底部分1011a、带状纳米间隙形成部分1011b(可与基底部分1011a在其弧部中心处一体形成)，以及第二电极侧表面1011c(可在纳米间隙形成部分1011b的端面处形成为像壁那样平坦)。

第一电极1010的纳米间隙形成部分1010b和第二电极1011的纳米间隙形成部分1011b可以布置成使得壁状第一电极侧表面1010c和壁状第二电极侧表面1011c可以跨具有纳米级宽度W1(例如，1000nm或更小)的纳米间隙NG面对彼此。在制造纳米间隙电极装置的一些情况中，根据预期用途所需，可以将纳米间隙电极装置101形成为拥有具有例如10nm或更小、2nm或更小或者1nm或更小的宽度W1的纳米间隙NG。

在一些情况下，电极形成衬底106可在其上具有槽状通道107，该槽状通道107可与纳米间隙NG相连通。在一些情况下，通道107可以是可由提供于电极形成衬底106的表面中的槽(未示出)构成的空间。可以形成通道以使得诸如单链DNA分子之类待测量物体可以从所述通道的一端穿过到另一端。可以将通道107形成为这样的空间：跨该空间，可以将可形成为壁状的第一电极形成面103a和可类似地形成为壁状的第二电极形成面104a布置成面对彼此，同时在其间保持恒定距离。通道107可以具有这样的配置：在该配置中，其沿着第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间的中心轴O延伸。

第一电极1010的壁状第一电极侧表面1010c可以暴露在第一电极形成面103a旁边，并且第二电极1011的壁状第二电极侧表面1011c可以暴露在可被布置成面对第一电极形成面103a的第二电极形成面104a旁边。与纳米间隙NG相连通的通道107可以形成在第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间。这允许将穿过通道107的待测量物体直接引导至纳米间隙NG并从中穿过。

在一些情况下，可以将第一电极1010的第一电极侧表面1010c和第二电极1011的第二电极侧表面1011c布置成跨作为中心的通道107的中心轴O面对彼此，同时在其间保持恒定距离，即，基本上平行地面对彼此分隔开，从而使沿着通道107的中心轴穿过通道107的待测量物体可以沿着中心轴O直接流向纳米间隙NG。

在一些情况下，可以将通道107线性地形成为带状形状，并且可以在从其一端到另一端的中间处提供纳米间隙NG。因此，在纳米间隙电极装置101中，当溶液包含可以是待测量物体并且可从通道107的一端供应的单链DNA分子时，可以沿着中心轴O穿过纳米间隙NG将待测量物体递送到通道107的另一端，并且可将其从通道107排出。

在一些情况下，通道107可被配置成线性地形成带状形状，并且可以在从其一端到另一端的中间处提供纳米间隙NG。替代地或附加地，通道可以按诸如S形、C形等弯曲形状延伸，并且可以在其一端到另一端之间的中间处或一些其他位置处提供纳米间隙NG。

在一些情况下，通道107可以形成在第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间，并且纳米间隙可以形成在第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间，并且在制造过程期间可以通过移除可形成于第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间并且可按连续方式形成于第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间的壁状侧壁间隔物(在下文描述)来进行制造。因此，可以在壁状侧壁间隔物可先前存在于的空间中形成通道107和纳米间隙NG。

因此，可以将可限定通道107的第一电极形成面103a和第二电极形成面104a以及可限定纳米间隙NG的第一电极1010的第一电极侧表面1010c和第二电极1011的第二电极侧表面1011c形成为与移除的侧壁间隔物的侧表面形状相符的壁状。此外，可以通过移除沿着中心轴O延伸的侧壁间隔物而同时保持恒定厚度来形成可限定通道107的第一电极形成面103a和第二电极形成面104a以及可限定纳米间隙NG并且可形成为壁状的第一电极1010的第一电极侧表面1010c和第二电极1011的第二电极侧表面1011c。因此，可以将第一电极形成面103a和第二电极形成面104a以及第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c形成为在单一方向上延伸，同时保持面对面布置并且在其间保持恒定距离，以便对应于侧壁间隔物的厚度。此外，可以在可通过移除可像具有恒定高度的带一样延伸的侧壁间隔物而形成的空间中形成通道107和纳米间隙NG，从而可以将通道107的深度和纳米间隙NG的深度设定成对应于侧壁间隔物的恒定高度。因此，可以将通道107和纳米间隙NG形成为具有相同的深度。

对于制造纳米间隙电极装置的一些情况——其中当移除可按连续方式形成于第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间以及第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间的壁状侧壁间隔物时，第一电极形成面103a和第二电极形成面104a的刻蚀速率可以与第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c的刻蚀速率相同，可以将第一电极形成面103a和第一电极1010的第一电极侧表面1010c形成为连续的并彼此齐平，并且可以将第二电极形成面104a和第二电极1011的第二电极侧表面1011c形成为连续的并基本上彼此齐平。

在制造过程的其他情况中——其中当移除可按连续方式形成于第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间以及第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间的壁状侧壁间隔物时，第一电极形成面103a和第二电极形成面104a的刻蚀速率可以与第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c的刻蚀速率不同，可以将第一电极形成面103a和第一电极1010的第一电极侧表面1010c形成为连续的，但可以使其不彼此齐平，从而可以在其间的边界处形成为水平面稍有差异。此外，还可以将第二电极形成面104a和第二电极1011的第二电极侧表面1011c形成为连续的，但可以使其不彼此齐平，从而可以在其间的边界处形成为水平面稍有差异。

在其他情况下，在制造过程期间，可以通过移除可按连续方式形成于第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间以及第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间的壁状侧壁间隔物，而同时形成可各自与侧壁间隔物的形状相符的通道107和纳米间隙NG。相应地，可以将第一电极形成面103a和第一电极1010的第一电极侧表面1010c形成为连续的，并且其间边界处的水平面差异可以比常规制造的较小。此外，还可以将第二电极形成面104a和第二电极1011的第二电极侧表面1011c形成为连续的，并且其边界处的水平面差异也可以比常规制造的较小。因此，可以减小通道107的宽度与纳米间隙NG的宽度之间的差异。

相应地，例如与全都可以沿着中心轴O延伸的第一电极侧表面1010c的长度和第二电极侧表面1011c的长度相比，可以使第一电极形成面103a与第一电极1010的第一电极侧表面1010c之间边界处的水平面差异以及第二电极形成面104a与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间边界处的水平面差异更小。因此，可以将可流过通道107的待测量物体流畅地馈送至纳米间隙NG，而不受到可能由与纳米间隙NG的边界处的水平面差异而造成的流速变化的影响。

在一些情况下，例如，可以将第一电极形成面103a和第二电极形成面104a形成为使得可形成于其间的通道107具有10nm或更小，以及优选地2nm或更小的宽度。可以将第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c形成为使得其间的纳米间隙NG的宽度可以相对于通道107的宽度在+2nm内，或者可以在+0.2nm内。在一些情况下，例如，在移除侧壁间隔物之后，可以进一步刻蚀第一电极形成面103a和第二电极形成面104a，以便增大通道107的宽度。

在一些情况下，可在电极形成衬底106的表面上形成通道107和纳米间隙NG，可以在通道107的一端形成可按大体为正方形的形状凹陷的溶液供应部(或流体供应构件)108(但溶液供应部亦可为任何其他合适的形状)，并且可以在通道107的另一端形成具有与溶液供应部108相同或不同的形状的溶液排放部(或流体排放构件)109。溶液供应部108可以在连通开口形成侧表面103c和104b之间具有连通开口108a，所述连通开口形成侧表面103c和104b提供于同一平面上以便彼此齐平。溶液供应部108的内部容积可以经由连通开口108a而与通道107连通。类似地，溶液排放部109也可以在连通开口形成侧表面103c和104b之间具有连通开口109a，所述连通开口形成侧表面103c和104b提供于同一平面上以便彼此齐平。溶液排放部109的内部容积可以经由连通开口109a而与通道107连通。以这种方式，溶液供应部108的内部容积和溶液排放部109的内部容积可以经由通道107而彼此连通，并且可以形成为使得溶液供应部108内的待测量物体可经由纳米间隙NG和通道107而被移动至溶液排放部109中。

在一些情况下，可以将溶液供应部108和溶液排放部109形成为具有可与纳米间隙NG的深度和通道107的深度相同的深度，以及具有可比通道107的宽度更大的宽度。以这种方式，溶液供应部108的区域相比于通道107可以较大。因此，可以将溶液供应部108设计成可容易地向其安置供应泵(未示出)，并且来自该供应泵的溶液可被储存在溶液供应部108中并从其直接供应至通道107。此外，溶液排放部109的区域相比于通道107可以较大。因此，可以将溶液排放部109设计成可容易地向其安置排放泵(未示出)，并且可以由该排放泵使从通道107馈送的溶液流动并排出。

在一些情况下，可以在电极形成衬底106的表面中嵌入由氮化硅(SiN)等形成的U形侧壁间隔物105。由此，这样的侧壁间隔物105可以被保留下来：其为在制造过程期间用于形成第一电极1010与第二电极1011之间的纳米间隙NG和通道107的侧壁间隔物的一部分，并且在所述制造过程中未被移除。在一些情况下，可以将侧壁间隔物105配置成使得其一个端面可被提供于溶液供应部108的侧壁间隔物暴露侧表面103f与104c之间，从而可以使它们与其齐平并且可以在该处暴露，以及使得其另一端面可被提供于溶液排放部的侧壁间隔物暴露侧表面103f与104c之间，从而可以使它们与其齐平并且可以在该处暴露。

上述电极形成衬底106可以具有第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104，所述第一电极嵌入层103可以是板状，所述第二电极嵌入层104可以嵌入在提供于第一电极嵌入层103的表面中的凹陷(未示出)内。第一电极嵌入层103可由诸如硅氧化物等绝缘材料形成，并且可以形成于硅衬底102上。对于第一电极嵌入层103，其表面中的凹陷的内侧表面的一侧可被暴露作为可限定通道107的第一电极形成面103a，并且凹陷的底表面的一部分可被暴露作为可限定通道107的底表面103b。此外，第一电极1010可以嵌入在第一电极嵌入层103的表面中，第一电极1010的纳米间隙形成部分1010b的第一电极侧表面1010c可以暴露于第一电极形成面103a处。

可以限定可沿着第二电极嵌入层104的外周表面提供的通道107的第一电极嵌入层103和第二电极形成面104a可被布置成面对第一电极形成面103a而同时与其保持恒定距离。以这种方式，在电极形成衬底106中，提供于第一电极嵌入层103上的第一电极形成面103a和提供于第二电极嵌入层104的外周表面上的第二电极形成面104a可被布置成跨作为中心的通道107的中心轴O面对彼此，同时在其间保持恒定距离，从而可以形成通道107。也就是说，通道107可以不是像通过简单地切割电极形成衬底106的表面而形成的槽那样的槽部。可以通过不同组件(即，第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104)的组合来形成通道107。

上述溶液供应部108可以包括：连通开口形成侧表面103c和104b，在它们之间，连通开口108a可以提供与通道107的连通；连通开口相对侧表面103e，其可被布置成面对连通开口形成侧表面103c和104b；侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c，在其间可以暴露侧壁间隔物105的一个端面；以及侧壁间隔物相对表面103d，其可被布置成面对侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c，并且可以由连通开口形成侧表面103c和104b限定的正方形区域可以布置在单一表面上，连通开口相对侧表面103e以及侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c可被布置在另一单一表面上，以及侧壁间隔物相对表面103d。第一电极嵌入层103可以暴露作为溶液供应部108的底表面，其可以是由连通开口形成侧表面103c和104b、连通开口相对侧表面103e、侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c以及侧壁间隔物相对表面103d所包围的正方形凹陷区域。

类似于溶液供应部108，第一电极嵌入层103可以暴露作为溶液供应部109的底表面，其可以是由连通开口形成侧表面103c和104b、连通开口相对侧表面103e、侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c以及侧壁间隔物相对表面103d所包围的正方形凹陷区域。

在一些情况下，在溶液供应部108的连通开口形成侧表面103c和104b、连通开口相对侧表面103e、侧壁间隔物暴露侧表面103f和104c以及侧壁间隔物相对表面103d之中，一个连通开口形成侧表面103c、连通开口相对侧表面103e、一个侧壁间隔物暴露侧表面103f以及侧壁间隔物相对表面103d可以沿着第一电极嵌入层103形成，而另一连通开口形成侧表面104b和另一侧壁间隔物暴露侧表面104c可以沿着溶液供应部108的第二电极嵌入层104的外周表面形成。

在一些情况下，第二电极嵌入层104可以布置成与第一电极嵌入层103齐平，其中连通开口形成侧表面104b可以沿着外周表面形成，并且可以在连通开口形成侧表面103c中形成，其间插入有连通开口108a，从而使第二电极嵌入层104与第一电极嵌入层103一起部分地限定溶液供应部108内的侧表面。此外，在第二电极嵌入层104中，可形成为从连通开口形成侧表面104b以直角延伸的侧壁间隔物暴露侧表面104c可以被布置成与可形成于第一电极嵌入层103中的侧壁间隔物暴露侧表面103f齐平，并且侧壁间隔物暴露侧表面104c可以与第一电极嵌入层104一起限定溶液供应部108中的侧表面的一部分。

在一些情况下，可以使可由诸如硅氧化物等绝缘材料形成的第二电极嵌入层104具有大体为四边形的形状。继而，可以近似按L形切割两个相邻边角，从而可以将连通开口形成侧表面104b和侧壁间隔物暴露侧表面104c形成为以直角布置。可以在位于一个边角处的连通开口形成侧表面104b与位于另一边角处的另一开口形成侧表面104b之间形成可限定通道107的第二电极形成面104a。侧壁间隔物105可以沿着第二电极嵌入层104的、除了在其中可形成第二电极形成面104a和连通开口形成侧表面104b的一个侧面之外的三个侧形成。第二电极1011可以嵌入在第二电极嵌入层104的表面中由侧壁间隔物105所包围的区域处，并且第二电极形成面104a中的纳米间隙形成部分1011b的第二电极侧表面1011c可以在第二电极形成面104a处暴露。

对于上文所述的纳米间隙电极装置，例如当可以通过供应泵(未示出)等将包含单链DNA分子的溶液馈送至溶液供应部108时，包含单链DNA分子的溶液可以通过溶液供应部108的连通开口108a供应至通道107，可以从通过其他连通开口109a从通道107流向溶液排放部109，并且可以通过排放泵等从溶液排放部109排出。当使用纳米间隙电极装置101时，包含单链DNA分子的溶液可以穿过通道107，单链分子中的DNA碱基可以穿过第一电极1010与第二电极1011之间的纳米间隙NG。

利用纳米间隙电极装置101，当通过电源(未示出)跨第一电极1010和第二电极1011施加电压，并且可使单链DNA分子流动以穿过第一电极1010与第二电极1011之间的纳米间隙NG时，可以由电流计测量流过第一电极1010和第二电极1011的电流的值，并且可以基于电流值来识别构成单链DNA分子的碱基。此时，通过适当选择第一电极1010与第二电极1011之间的纳米间隙NG的间隙宽度，纳米间隙电极装置101能够以高灵敏度分析样品。

在用于制造纳米间隙电极装置101的方法的一些情况中，首先，可以制备板状组件(未示出)，以便可以通过CVD(化学气相沉积)法、ALD(原子层沉积)法、溅射法、热氧化法或者其他合适的方法或工艺，在硅衬底102的整个表面上沉积由硅氧化物形成的层状第一工艺层。

继而在一些情况下，如图18A中所示，以及如图示出沿着图18A中的线A-A'截取的侧剖视图的图18B中所示，可以使用光刻技术来使硅衬底102上的第一工艺层1012的表面图案化，从而可以在第一工艺层1012的表面中预定位置处形成大体为四边形的凹陷1012e。在第一工艺层1012中，在表面1012a与凹陷1012e的底表面1012c之间形成侧表面1012b以延伸与凹陷1012e的深度相对应的距离。

继而，如图18C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图18A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图18C中的线B-B'截取的侧剖视图的图18D中所示，可以例如使用CVD法、ALD法、溅射法或者任何其他合适的方法或工艺，在表面1012a上和第一工艺层1012中的凹陷1012e中沉积可由诸如氮化硅等绝缘材料形成的层状侧壁间隔物形成层1013。如图18D中所示，层状侧壁间隔物形成层1013可以沉积在第一工艺层1012的表面1012a上以及凹陷1012e中的底表面1012c上，并且还可以沉积在凹陷1012e中的侧表面1012b上。此时，可以根据纳米间隙NG的期望宽度W1和/或通道107的宽度来确定侧壁间隔物形成层1013的膜厚度。也就是说，当可以形成具有小宽度W1的纳米间隙NG和具有小宽度的通道107以便与之一致时，可以使侧壁间隔物形成层1013的膜厚度较小，而当可以形成具有大宽度W1的纳米间隙NG和具有大宽度的通道107以便与之一致时，可以使侧壁间隔物形成层1013的膜厚度较大。

继而，如图18E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图18C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图18E中的线C-C'截取的侧剖视图的图18F中所示，可以对侧壁间隔物形成层1013进行回蚀以暴露第一工艺层1012的表面1012a和凹陷1012e中的底表面1012c，从而可以使侧壁间隔物形成层1013仅保留在第一工艺层1012的侧表面1012b上。因此，侧壁状侧壁间隔物1014可以保留在凹陷1012e中的侧表面1012b上。

侧壁间隔物1014可以沿着与第一工艺层1012中的凹陷1012e的四个侧面相对应的每个侧表面1012b形成。在一些情况下，侧壁间隔物1014可以形成为侧壁状，使得其可以在它朝向其顶端延伸时逐渐变细。

继而，如图19A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图18E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图19A中的线D-D'截取的侧剖视图的图19B中所示，可以例如使用CVD法、ALD法、溅射法或者任何其他方法或工艺，在侧壁间隔物1014和第一工艺层1012上提供可由硅氧化物等形成的第二工艺层1015。在一些情况下，可以用硅氧化物来填充凹陷1012e的内部，并且可以由此形成第二工艺层1015。

随后如图19C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图19A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图19C中的线E-E'截取的侧剖视图的图19D中所示，可以例如使用CMP(化学机械抛光)法或者任何其他合适的方法或工艺，使侧壁间隔物1014的表面、第一工艺层1012的表面以及第二工艺层1015的表面经受平坦化。通过这样的平坦化加工步骤，可以暴露第一工艺层1012的表面和侧壁间隔物1014的表面，并且可以在侧壁间隔物1014所包围的区域中的凹陷1012e内暴露第二工艺层1015的表面。在如图19D中所示的一些情况中，可以使用CMP对第一工艺层1012的表面、侧壁间隔物1014的表面以及第二工艺层1015的表面进行抛光，直到可以移除侧壁间隔物1014的逐渐变细部分并且侧壁间隔物1014具有矩形截面。

接下来如图19E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图19C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图19E中的线F-F'截取的侧剖视图的图19F中所示，可以向第一工艺层1012的表面、侧壁间隔物1014的表面和第二工艺层1015的表面施加光致抗蚀剂，以形成光致抗蚀剂层。继而，可以使用光刻技术来使所述光致抗蚀剂层图案化。因此，可以形成电极形成掩模，其中可以使各自与第一电极1010和第二电极1011(图17)的轮廓形状相对应的开口部1020a图案化。从图案化于电极形成掩模1020中的开口部1020a可以暴露出第一工艺层1012和第二工艺层1015，侧壁间隔物1014可以夹在其间。

随后如图20A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图19E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图20A中的线G-G'截取的侧剖视图的图20B中所示，可以例如由于刻蚀(例如，通过干法刻蚀)而通过电极形成掩模1020的开口部1020a暴露出第一工艺层1012的表面和第二工艺层1015的表面。通过这样的加工步骤，可以在通过开口部1020a暴露的第一工艺层1012中形成第一电极嵌入凹陷1023a，并且可以在通过开口部1020a暴露的第二工艺层1015中形成第二电极嵌入凹陷1023b，该第二电极嵌入凹陷1023b可以布置成跨侧壁间隔物1014与第一电极嵌入凹陷1023a相对。因此，可以使侧壁间隔物1014保留在第一电极嵌入凹陷1023a与第二电极嵌入凹陷1023b之间，从而可以将侧壁间隔物1014以直立的方式提供于第一电极嵌入凹陷1023a与第二电极嵌入凹陷1023b之间。以这样的方式保留在第一电极嵌入凹陷1023a与第二电极嵌入凹陷1023b之间的侧壁间隔物1014可以按如下方式提供：使得其在通过开口部1020a暴露的位置处竖立在第一工艺层1012的表面上。

可在其位置处形成第一电极1010的第一电极嵌入凹陷1023a可以具有与如图17中所示的第一电极1010的轮廓形状相同的轮廓形状。类似地，可在其位置处形成第二电极1011的第二电极嵌入凹陷1023b可以具有与如图17中所示的第二电极1011的轮廓形状相同的轮廓形状。在如图20B中所示的一些示例性情况中，可以刻蚀第一工艺层1012的一部分和第二工艺层1015的一部分，直到可以完全暴露侧壁间隔物1014的每个侧表面。替代地或附加地，可以刻蚀第一工艺层1012和第二工艺层1015，从而可以仅暴露侧壁间隔物1014的每个侧表面的一部分。

在如图20A和图20B中所示的一些情况中，可以完全移除通过电极形成掩模1020的开口部1020a暴露的第二工艺层1015，使得第一工艺层1012可以在第二电极嵌入凹陷1023b中的底表面处暴露。替代地或附加地，通过部分地留下通过电极形成掩模1020的开口部1020a暴露的第二工艺层1015，可以将第二工艺层1015提供在第二电极嵌入凹陷1023b中的底表面上。

接下来如图20C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图20A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图20C中的线H-H'截取的侧剖视图的图20D中所示，可以移除电极形成掩模1020，并且可以例如使用CVD法、ALD法、溅射法或者任何其他合适的方法或工艺，在第一工艺层1012的表面、侧壁间隔物1014的表面以及第二工艺层1015的表面上提供可由氮化钛或其他合适的材料形成的电极层1024。在一些情况下，如图20D中所示，可以提供这样的配置：在该配置中可以用氮化钛来填充第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b从而可在其中形成电极层1024。

随后，如图20E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图20C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图20E中的线I-I'截取的侧剖视图的图20F中所示，可以利用平坦化工艺来对电极层1024的表面进行抛光，这可以是例如使用CMP法对第一工艺层1012、侧壁间隔物1014和第二工艺层1015进行抛光，直到可以暴露出侧壁间隔物1014的顶表面，从而可以在第一电极嵌入凹陷1023a中形成第一电极1010，并且可以在第二电极嵌入凹陷1023b中形成第二电极1011。

因此，可以从第一工艺层1012形成第一电极嵌入层103，其中第一电极1010可以嵌入在第二工艺层1015中的第一电极嵌入凹陷1023a内；并且可以从第二工艺层1015形成第二电极嵌入层104，其中第二电极1011可以嵌入在第二工艺层1015中的第二电极嵌入凹陷1023b内。可按这种方式形成的第一电极1010和第二电极1011可以提供这样的配置：在该配置中，可以将其纳米间隙形成部分1010b和1011b的侧表面布置成跨侧壁间隔物1014面对彼此。

接下来如图21A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图20E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图21A中的线J-J'截取的侧剖视图的图21B中所示，可以向第一电极嵌入层103、第二电极嵌入层104、第一电极1010、第二电极1011以及侧壁间隔物1014的暴露表面施加光致抗蚀剂，以形成光致抗蚀剂层。继而，可以使用光刻技术在所述光致抗蚀剂层中形成图案，从而提供储存器形成掩模1015，在储存器形成掩模1015中可以图案化溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b，该溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b可具有分别与溶液供应部108和溶液排放部109相符的轮廓形状。

在一些情况下，可以形成储存器形成掩模1025中的溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b，从而可以暴露出侧壁间隔物的两个L形边角。在实践中，除了侧壁间隔物1014的可布置成面对彼此的两个L形边角之外，还可以暴露在储存器形成掩模1025中图案化的溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b、每个L形边角附近的第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104的表面。

接下来如图21C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图21A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图21C中的线K-K'截取的侧剖视图的图21D中所示，可以刻蚀(例如，通过干法刻蚀)通过储存器形成掩模1025的溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b暴露的第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104的表面。因此，可以在通过溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b暴露的区域处形成溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027。由于侧壁间隔物1014的L形边角保留在溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027之中的每一个中，溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027可由侧壁间隔物1014的L形边角划分开，从而可将其内部部分划分成两个容积。在上述两个容积之中，在可于其中暴露第一电极嵌入层103的侧表面的一个容积中，可以形成图17中所示的连通开口形成侧表面103c、连通开口相对侧表面103e、侧壁间隔物暴露侧表面103f以及侧壁间隔物相对表面103d。在可从中暴露第二电极嵌入层104的侧表面的另一容积中，可以形成图17中所示的连通开口形成侧表面104b和侧壁间隔物暴露侧表面104c。

在一些情况下，如图21E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图21C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图21E中的线L-L'截取的侧剖视图的图21F中所示，可以刻蚀可通过储存器形成掩模1025的溶液储存器孔1025a和排放储存器孔1025b暴露的第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104，直到可以完全暴露侧壁间隔物1014的侧表面。在一些情况下，可以刻蚀第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104，直到完全暴露侧壁间隔物1014的侧表面。替代地或附加地，可以将第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104深刻蚀到侧壁间隔物1014的底部水平面之下的水平面，或者可以将第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104浅刻蚀到侧壁间隔物1014的底部水平面之上的水平面，从而当通过加工步骤(在下文描述)移除侧壁间隔物1014时，在溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027的底表面处形成水平面差异。

接下来，如图22A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图21E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图22A中的线M-M'截取的侧剖视图的图22B中所示，可以移除溶液供应-排放部形成掩模1025。在此之后，可以向第一电极嵌入层103、第二电极嵌入层104、侧壁间隔物1014、第一电极1010以及第二电极1011的表面重新施加光致抗蚀剂，以形成光致抗蚀剂层。接下来，可以使用光刻技术使所述光致抗蚀剂层图案化，从而可以形成在其中可以对开口部1028a进行图案化的纳米间隙形成掩模1028。通过开口1028a，可以暴露夹在溶液储存器凹陷1026与排放储存器凹陷1027之间的线性侧壁间隔物1014，以及安设在溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027中的侧壁间隔物1014的L形边角。

在一些情况下，可以将可在纳米间隙形成掩模1028中图案化的开口部1028a形成为矩形形状，从而使沿着横向方向的宽度与溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027的宽度基本上相同。可以在侧壁间隔物1014附近的区域处，以及在侧壁间隔物1014处暴露第一电极嵌入层103、第二电极嵌入层104、第一电极1010的纳米间隙形成部分1010b以及第二电极1011的纳米间隙形成部分1011b。

接下来，如图22C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图22A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图22C中的线N-N'截取的侧剖视图的图22D中所示，可以例如通过干法刻蚀来移除通过纳米间隙形成掩模1028的开口部1028a暴露的侧壁间隔物1014。因此，可以在可在其中移除第一电极1010的纳米间隙形成部分1010b与第二电极1011的纳米间隙形成部分1011b之间的侧壁间隔物1014的区域处形成纳米间隙NG。此外，可以在可在其中移除第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间的侧壁间隔物1014的区域处形成具有与纳米间隙NG的深度相同的深度的通道107。在制造方法的一些情况中，可以通过仅仅移除侧壁间隔物1014而同时形成通道107和可与通道107连通的纳米间隙NG。

此外，当可以刻蚀掉侧壁间隔物1014的L形边角时，连通开口108a和109a被提供在与通道107的边界处，从而可以在溶液储存器凹陷1026和排放储存器凹陷1027中形成具有经由连通开口108a和109a而与通道107连通的内部容积的溶液供应部108和溶液排放部109(图22A和图22B)。可以仅在通过纳米间隙形成掩模1028的开口部1028a暴露的区域处移除侧壁间隔物1014，并且侧壁间隔物1014的一部分可以保留作为U形侧壁间隔物105，如图17中所示。最后，可以移除纳米间隙形成掩模1028，从而可以在其中侧壁间隔物1014存在于第一电极嵌入层103的第一电极形成面103a与第二电极嵌入层104的第二电极形成面104a之间的区域处形成通道107，并且可以在其中第一电极侧表面1010c与第二电极侧表面1011c之间的侧壁间隔物1014被移除的区域处，形成纳米间隙NG，该纳米间隙NG按以通道107的中心轴O为中心的方式与通道107相连通，如图17中所示。

在一些情况下，纳米间隙电极装置101可以设有第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104，所述第一电极嵌入层103可由绝缘材料形成并且可以包括第一电极形成面103a，所述第二电极嵌入层104也可由绝缘材料形成并且可以包括第二电极形成面104a。此外，纳米间隙电极装置101还可以包括第一电极1010和第二电极1011，所述第一电极1010具有可在第一电极形成面103a中暴露的第一电极侧表面1010c，所述第二电极1011具有可在第二电极形成面104a中暴露的第二电极侧表面1011c。此外，纳米间隙电极装置101可以包括通道107以及可与通道107相连通的纳米间隙NG。通道107可以由可按面对面布置安设并在其间保持恒定距离的第一电极形成面103a和第二电极形成面104a所限定，并且通道107可以在第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间沿着中心轴O延伸。

纳米间隙NG可以形成于第一电极侧表面1010c与第二电极侧表面1011c之间，所述第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c可被布置成跨作为中心的通道107的中心轴O面对彼此，同时在其间保持恒定距离。在一些情况下，可以按连续的方式形成纳米间隙电极装置101、第一电极形成面103a和第一电极侧表面1010c，并且可以按连续的方式形成第二电极形成面104a和第二电极侧表面1011c。

在一些情况下，纳米间隙NG和通道107可以沿着中心轴O形成，而不彼此偏离。这可以使待测量物体更容易沿着中心轴O穿过通道107和纳米间隙NG。此外，可以按连续的方式形成第一电极形成面103a和第一电极侧表面1010c，并且可以按连续的方式形成第二电极形成面104a和第二电极侧表面1011c。这可以使第一电极形成面103a与第一电极侧表面1010c之间的水平面差异最小化，并且还可以使第二电极形成面104a与第二电极侧表面1011c之间的水平面差异最小化。相应地，可以促进待测量物体从通道107穿过到纳米间隙NG，并且因此待测量物体可以在通道107中流动，并且可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

在一些情况下，通过移除可在制造过程期间以连续方式形成于第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间以及第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间的侧壁间隔物1014，可以在第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间形成纳米间隙NG，并且还可以在第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间形成通道107。

如上文所述，对于纳米间隙电极装置101，可以在制造过程期间移除侧壁间隔物1014，从而可以由布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面103a和壁状第二电极形成面104a形成通道107以便符合侧壁间隔物1014的形状，并且从而可以同时形成纳米间隙NG以便在壁状第一电极侧表面1010c与壁状第二电极侧表面1011c之间连续，以便跨作为中心的通道107的中心轴O符合侧壁间隔物1014的形状。相应地，可在通道107中流动的待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道107和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道107之间偏向，从而使可在通道107中流动的待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

在用于制造纳米间隙电极装置的方法的其他情况中，在可以在第一工艺层1012与第二工艺层1014之间以直立的方式形成侧壁间隔物1014之后，可以形成在其中可将第一电极1010嵌入在第一工艺层1012的表面中的第一电极嵌入层103，从而可以使第一电极1010与侧壁间隔物1014的一部分相接触，并且可以形成在其中可将第二电极1011嵌入在第二工艺层1015的表面中的第二电极嵌入层104，从而可以将第二电极1011布置成跨侧壁间隔物1014与第一电极1010相对。

在制造方法的一些情况中，可以移除可夹在第一电极1010与第二电极1011之间并且还可夹在第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间的壁状侧壁间隔物1014，从而可以在移除了第一电极1010与第二电极1011之间的侧壁间隔物1014的区域处形成纳米间隙NG，并且可以在移除了第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间的侧壁间隔物1014的区域处形成可与通道107连通的纳米间隙NG。

如上文所述，在制造方法的一些情况中，可以由可布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面103a和壁状第二电极形成面104a形成通道107以便与侧壁间隔物1014的形状相符，并且可以在壁状第一电极侧表面1010c与壁状第二电极侧表面1011c之间连续地形成纳米间隙NG以与跨作为中心的通道107的中心轴O的侧壁间隔物1014的形状相符。相应地，可以制造纳米间隙电极装置101，其中可在通道107中流动的待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道107和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道107之间偏向，从而使可在通道107中流动的待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

第一电极1010和第二电极1011的表面可以与通道107的表面共面(或者齐平)。第一电极1010和第二电极1011的表面可以是与邻近第一电极1010和第二电极1011的通道107的表面相连续的。第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c可以与通道的抵接表面共面。在一个示例中，第一电极形成面103a和第二电极形成面104a分别与第一电极侧表面1010c和第二电极侧表面1011c共面。

在一些示例中，通道107具有第一宽度，并且第一电极1010和第二电极1011由第二宽度间隔开，并且第一宽度基本上与第二宽度相同。第一宽度和第二宽度可以彼此相差至多30纳米(nm)、20nm、10nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm。

在用于制造纳米间隙电极装置的方法的其他情况中，可以在制造过程期间以连续方式将侧壁间隔物1014一体形成于第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间以及第一电极1010与第二电极1011之间。因此，仅通过移除侧壁间隔物1014，就可以在第一电极1010与第二电极1011之间形成纳米间隙NG，并且还可以同时在第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间形成通道107。因此，与独立地形成纳米间隙和通道的情况相比，可以简化制造过程。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，通过调整侧壁间隔物1014的膜厚度，可以形成纳米间隙NG以使其具有期望的宽度W1并且通道107可以具有被调整成与纳米间隙NG的宽度相对应的宽度，并且所述宽度可以同时形成。特别是，可以使侧壁间隔物1014的膜厚度非常薄，从而使纳米间隙NG可以具有与侧壁间隔物1014的宽度相对应的非常小的宽度W1，并且可以形成通道107以使其具有与纳米间隙NG的宽度相对应的小宽度。例如，与通过简单地刻蚀第一电极嵌入层103的表面来形成纳米间隙和通道的情况相比，可以形成具有较小宽度W1的纳米间隙NG以及具有与纳米间隙NG相对应的较小宽度的通道107。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，第一电极嵌入层103和第二电极嵌入层104可以由绝缘材料形成。因此，即使当可将第一电极1010形成为使其嵌入在第一电极嵌入层103的表面中，并且可将第二电极1011形成为使其嵌入在第二电极嵌入层104的表面中时，可以仅跨第一电极1010和第二电极1011可靠地施加电压。因此，当单链DNA分子可以穿过纳米间隙NG时，可以可靠地测量第一电极1010与第二电极1011之间的电流值。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，可以提供溶液供应部108，其可形成为比通道107的宽度更宽，并且可与通道107的一端连通。因此，即使可以形成可具有非常小的宽度的通道107，供应泵或用于实现溶液流动的其他装置也可被定位在宽溶液供应部108处，并且可以容易地将溶液从溶液供应部108供应到通道107中。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，可以提供溶液排放部109，其可形成为比通道107的宽度更宽，并且可与通道107的另一端连通。因此，即使将通道107形成为具有非常小的宽度，也可以将排放泵或用于实现溶液流动的其他装置放置在宽溶液排放部109处，并且其可以容易地将溶液从通道107排放到溶液排放部109。溶液排放部109可以临时储存溶液，从而可以防止溶液从通道107溢出。此外，溶液供应部108可以充当溶液排放部，而相应地溶液排放部109可以充当溶液供应部。

在一些情况下，线性通道107可以在其中心处具有纳米间隙NG。替代地或附加地，可以使用线性槽和弯曲槽，在所述线性槽中可以在从其中心移位的位置处安设纳米间隙NG，在所述弯曲槽中可以在与其中心相遇的位置处或者从其中心移位的位置处安设纳米间隙NG。例如，可以通过控制在制造过程期间形成的侧壁间隔物1014的形状来制造这样的弯曲槽。

在用于制造如图17中所示纳米间隙电极装置101的方法的一些情况中，纳米间隙电极装置1的制造与用于制造上文所述纳米间隙电极装置101的方法的不同之处可以在于：可以使用剥离工艺(下文中描述)来形成第一电极1010和第二电极1011。通过利用剥离法的制造方法制造的纳米间隙电极装置可以具有与通过如上文所述制造方法制造的纳米间隙电极装置101的配置相同的配置，并且将会省略其说明。

在制造方法的一些情况中，利用剥离法可以基本上类似于如上文所述的制造方法，直到如图20A和图20B中所示的加工步骤。也就是说，如图20A和图20B中所示，可以在第一工艺层1012中形成第一电极嵌入凹陷1023a，并且可以在第二工艺层1015中形成第二电极嵌入凹陷1023b，该第二电极嵌入凹陷1023b可以布置成跨侧壁间隔物1014面对第一电极嵌入凹陷1023a。继而，可以按竖立于第一电极嵌入凹陷1023a与第二电极嵌入凹陷1023b之间的方式提供壁状侧壁间隔物1014。

在此之后，在如图23A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图20A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图23A中的线O-O'截取的侧剖视图的图23B中所示的利用剥离法的纳米间隙电极装置101的制造方法的一些情况中，可以例如使用CVD法、溅射法、镀覆法等，在电极形成掩模1020的表面上，以及在可通过电极形成掩模1020的开口部1020a暴露的第一工艺层1012和侧壁间隔物1014的表面上形成由诸如金(Au)的绝缘材料形成的电极层1030。此时，可以提供这样的配置：其中可以用绝缘材料填充第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b中的每一个，从而可以在其中形成电极层1030。

在此之后，通过移除电极形成掩模1020，可以随电极形成掩模1020一起移除电极形成掩模1020的表面上的电极层1030。因此，电极层1030可以保留在第一电极嵌入凹陷1023a内和第二电极嵌入凹陷1023b内，如图23C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图23A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图23C中的线P-P'截取的侧剖视图的图23D中所示。电极层1030可以保留在可按直立的方式提供于第一电极嵌入凹陷1023a与第二电极嵌入凹陷1023b之间的侧壁间隔物1014的表面上。可以将第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b形成为具有图17中所示的最终形成的第一电极1010和第二电极1011的轮廓形状。通过使电极层1030保留在所述凹陷内，可以形成具有第一电极1010和第二电极1011的轮廓形状的电极层1030。

随后，如图23E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图23C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图23E中的线Q-Q'截取的侧剖视图的图23F中所示，可以例如使用CMP法来进行平坦化工艺，以抛光电极层1030的表面以及侧壁间隔物1014和第二工艺层1015的表面，直到可以暴露侧壁间隔物1014的顶面，从而可以在第一电极嵌入凹陷1023a中形成第一电极1010，并且可以在第二电极嵌入凹陷1023b中形成第二电极1011。

因此，可以从第一工艺层1012形成第一电极嵌入层103，并且可以从第二工艺层1015形成第二电极嵌入层104，在所述第一电极嵌入层103中第一电极1010可以嵌入在第一电极嵌入凹陷1023a的表面中，在所述第二电极嵌入层104中第二电极1011可以嵌入在第二电极嵌入凹陷1023b的表面中。可以将可按这样的方式形成的第一电极1010和第二电极1011布置成使得其纳米间隙形成部分1010b和1011b的侧表面跨侧壁间隔物1014面对彼此。

后续加工步骤类似于如前文所述的制造纳米间隙电极装置101的方法的加工步骤。通过图21A至图21F以及图22A至图22D中所示的加工步骤，可以制造出如图17中所示的纳米间隙电极装置101。

在利用如上文所述配置的、利用剥离法制造的纳米间隙电极装置101的一些情况中，所述纳米间隙电极装置101可以按类似于通过上文所述其他制造方法制造的纳米间隙电极装置的方式发挥作用。在利用剥离法的一些情况中，可以移除按连续方式形成于第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间以及第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间的侧壁间隔物1014。因此，可以由可布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面103a和壁状第二电极形成面104a形成通道107以便符合侧壁间隔物1014的形状，并且可以同时将纳米间隙NG形成为在壁状第一电极侧表面1010c与壁状第二电极侧表面1011c之间是连续的，以便跨作为中心的通道107的中心线O符合侧壁间隔物1014的形状。

在制造利用剥离法制造的纳米间隙电极装置的一些情况中，可在通道107中流动的待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道107和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道107之间偏向，从而使可在通道107中流动的待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

在利用剥离的制造方法的一些情况中，在可以按直立的方式在第一工艺层1012与第二工艺层1015之间形成侧壁间隔物1014之后，可以使用图案化电极形成掩模1020在第一工艺层1012中形成第一电极嵌入凹陷1023a，并且可以在第二工艺层1015中形成第二电极嵌入凹陷1023b，该第二电极嵌入凹陷1023b可以布置成跨侧壁间隔物1014与第一电极嵌入凹陷1023a相对。

在根据利用剥离法的制造方法的一些情况中，以不同于非剥离式制造方法的方式，电极层1030可以形成在电极形成掩模1020的表面上，并且可以形成在可通过电极形成掩模1020中的开口部1020a而暴露的第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b中，并且随后，可以移除电极形成掩模1020。因此，可以通过随电极形成掩模1020一起移除电极形成掩模1020的表面上的电极层1030，使电极层1030保留在第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b内。继而可以使从第一电极嵌入凹陷1023a和第二电极嵌入凹陷1023b凸出的电极层1030平坦化，从而在第一电极嵌入凹陷1023a中形成第一电极1010，并且可以在第二电极嵌入凹陷1023b中形成第二电极1011。

在利用剥离法的制造方法的一些情况中，可以按连续方式在第一电极1010的第一电极侧表面1010c与第二电极1011的第二电极侧表面1011c之间以及在第一电极形成面103a与第二电极形成面104a之间形成侧壁间隔物1014。后续加工步骤可以类似于如上文所述的非剥离式制造方法的加工步骤。通过在制造过程期间移除侧壁间隔物1014，可以在可布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面103a与壁状第二电极形成面104a之间形成通道107以便符合侧壁间隔物1014的形状，并且可以同时类似地形成纳米间隙NG，以便在壁状第一电极侧表面1010c与壁状第二电极侧表面1011c之间是连续的，以便跨作为中心的通道107的中心轴O符合侧壁间隔物1014的形状。因此，使用这些制造方法，可以制造出纳米间隙电极装置101：在其中待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道107和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道107之间偏向，从而使可在通道107中流动的所述待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

在利用剥离法的一些制造方法中，通过仅移除可形成于第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间的侧壁间隔物1014，可以在第一电极1010与第二电极1011之间形成纳米间隙NG，并且可以同时在第一电极嵌入层103与第二电极嵌入层104之间形成通道107。因此，与独立地形成纳米间隙和通道的情况相比，可以简化制造过程。

此外，在利用剥离法制造纳米间隙电极装置101的一些情况中，可以通过调整侧壁间隔物1014的膜厚度来形成具有期望宽度W1的纳米间隙NG以及具有被调整以满足纳米间隙NG的宽度的通道107。特别是，可以使侧壁间隔物1014的膜厚度非常薄，从而可以形成可以具有与侧壁间隔物1014的宽度相对应的非常小的宽度W1的纳米间隙NG，以及具有与纳米间隙NG相对应的小宽度的通道107。例如，与通过简单地刻蚀第一电极嵌入层103的表面来形成纳米间隙和通道的情况相比，可以形成具有较小宽度W1的纳米间隙NG以及具有与纳米间隙NG相对应的较小宽度的通道107。

在如图24中所示的一些情况下，可以不同地形成纳米间隙电极装置1045，不同之处在于：可以在第一电极嵌入层1047的肩部1055e中形成下间隔物1048，并且可以在下间隔物1048上形成第二电极嵌入层1049。在实践中，纳米间隙电极装置1045可以具有这样的配置：其中电极形成衬底1050可以包含第一电极嵌入层1047和第二电极嵌入层1049，并且电极形成衬底1050可以安设在硅衬底2上。

在电极形成衬底1050中，由氮化钛等形成的第一电极1052嵌入在第一电极嵌入层1047的表面中，并且可类似地由氮化钛或其他类似材料形成的第二电极1053可以嵌入在第二电极嵌入层1049的表面中，并且槽状通道1051可以形成在第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间。第一电极1052被配置成使得带状纳米间隙形成部分1052b可以与大体为半圆形的基底部分1052a在其弧部(arc)中心处一体形成，并且纳米间隙形成部分1052b的壁状第一电极侧表面1052c可以暴露于通道1051的内表面。可以将第二电极1053形成为以纳米间隙NG(下文中描述)为中心，相对于第一电极1052基本上左右对称。类似于第一电极1052，第二电极1053可被配置成使得带状纳米间隙形成部分1053b可以与大体为半圆形的基底部分1053a在其弧部中心处一体形成，并且纳米间隙形成部分1053b的壁状第二电极侧表面1053c可以暴露于通道1051的内表面。

可以将第一电极1052的纳米间隙形成部分1052b和第二电极1053的纳米间隙形成部分1053b布置成使得第一电极侧表面1052c和第二电极侧表面1053c可以跨具有纳米级宽度W1的纳米间隙NG面对彼此。纳米间隙NG可以根据预期用途所需而形成为具有2nm或更小或者1nm或更小的宽度。

在电极形成衬底1050的其他情况中，可以布置形成于第一电极嵌入层1047中的第一电极形成面1047a以及形成于第二电极嵌入层1049中的第二电极形成面1049a，以使它们面对彼此而同时在其间保持恒定距离，并且可以在第一电极形成面1047a与第二电极形成面1049a之间形成通道1051。可以在第一电极形成面1047a上暴露第一电极1052的壁状第一电极侧表面1052c，并且可以在第二电极形成面1049a上暴露第二电极1053的壁状第二电极侧表面1053c，并且可以在第一电极1052的第一电极侧表面1052c与第二电极1053的第二电极侧表面1053c之间形成可与通道1051流体连通的纳米间隙NG。此外，可以将第一电极1052的第一电极侧表面1052c和第二电极1053的第二电极侧表面1053c布置成跨作为中心的通道1051的中心轴O面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。

在一些情况下，可以线性地形成通道1051，并且可在其中心处安设纳米间隙NG。当可以从通道1051的一端供应包含可以是待测量物体的一种或多种单链DNA分子的溶液时，所述溶液可以通过纳米间隙NG从通道1051的另一端排放。

电极形成衬底1050的第一电极嵌入层1047可以由诸如硅氧化物等绝缘材料形成，并且可以提供在硅衬底2上。可以在第一电极嵌入层1047的选定区域的表面上形成台阶，并且可以经由层状下间隔物1048在肩部1055e中的底表面上提供第二电极嵌入层1049。第一电极嵌入层1047的所述台阶部的侧表面的一部分可以形成可形成通道1051的第一电极形成面1047a，并且可被形成为使得第一电极1052的第一电极侧表面1052c可以暴露在第一电极形成面1047a上。

第二电极嵌入层1049可以包含可在其外周表面上部分地形成通道1051的第二电极形成面1049a，该第二电极形成面1049a可以安设成与第一电极嵌入层1047的第一电极形成面1047a相对。可以将第二电极嵌入层1049布置成使得第二电极形成面1049a可被安设成面对第一电极嵌入层1047的第一电极形成面1047a而同时在其间保持恒定距离。第二电极嵌入层1049可以包含第二电极1053的第二电极侧表面1053c，该第二电极侧表面1053c可以安设成面对第一电极1052的第一电极侧表面1052c，并且可以在第二电极形成面1049a上向外暴露。以这种方式，在电极形成衬底1050中，可以将提供于第一电极嵌入层1047的台阶的侧表面上的第一电极形成面1047a和提供于第二电极嵌入层1049的外周表面上的第二电极形成面1049a布置成跨作为中心的通道1051的中心轴O面对彼此而同时在其间保持恒定距离，从而可以形成通道1051。

在一些情况下，可以从氮化硅层以及其他合适的材料层形成下间隔物1048，该下间隔物1048可以与侧壁间隔物(下文参考图26A和图26B)一起在制造过程期间用于在第一电极1052与第二电极1053之间形成纳米间隙NG以及在第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间形成通道1051。在用于移除所述侧壁间隔物的加工步骤中，可以保留下间隔物1048。在一些情况下，可以通过第一电极形成面1047a与第二电极形成面1049a之间的间隙暴露下间隔物1048，作为通道1051的底表面。可部分地暴露作为通道1051的底表面的下间隔物1048可以在整个通道1051和纳米间隙NG上形成为平面形状。因此，可以使通道1051的间隙的深度和纳米间隙NG的深度相同。

对于这样的纳米间隙电极装置1045，例如，当包含一种或多种单链DNA分子的溶液可以通过供应泵或者用于使所述溶液流动的其他装置或系统(未示出)供应至通道1051的一端时，可以通过纳米间隙NG将包含所述一种或多种单链DNA分子的所述溶液馈送至通道1051的另一端，并且可以通过排放泵或者用于使所述溶液流动的其他装置或系统(未示出)从通道1051的另一端排放所述溶液。在纳米间隙电极装置1045的一些情况中，可以不形成如图17中所示的溶液供应部108和溶液排放部109。然而，类似于图17，可以在通道1051的一端提供溶液供应部108，并且可以在通道1051的另一端提供溶液排放部109。在这样的情况下，下间隔物1048可以暴露在溶液供应部108和溶液排放部109中。

在利用纳米间隙电极装置103的一些情况中，当可以通过电源(未示出)跨第一电极1052和第二电极1053施加电压，并且所述溶液的一种或多种单链DNA分子可以流过第一电极1052与第二电极1053之间的纳米间隙NG时，可以由电流计来测量流过第一电极1052和第二电极1053的电流的值，并且可以基于电流值来识别构成所述一种或多种单链DNA分子的碱基。此时，通过适当地选择第一电极1052与第二电极1053之间的纳米间隙NG的间隙宽度，纳米间隙电极装置1045能够以高灵敏度分析样品。

在用于制造纳米间隙电极装置1045的方法的一些情况中，可以例如通过CVD法、ALD法、溅射法、热氧化法或者任何其他合适的方法或工艺，在硅衬底2的整个表面上沉积可由硅氧化物形成的第一工艺层。继而，可以使用光刻技术使第一工艺层1055图案化，以便可以在第一工艺层1055的表面中形成水平面差异，从而提供浅肩部1055e，如图25A中所示，并且如图示出沿着图25A中的线R-R'截取的侧剖视图的图25B中所示。第一工艺层1055可以包含厚区域的顶表面1055a、浅肩部1055e中的底表面1055c以及侧表面1055b，该侧表面1055b具有与肩部1055e的深度相对应的高度。

随后，如图25C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图25A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图25C中的线S-S'截取的侧剖视图的图25D中所示，可以例如使用CVD法、ALD法、溅射法或者任何其他合适的方法或工艺，在第一工艺层1055的顶表面1055a上和肩部1055e上沉积由诸如氮化硅等绝缘材料形成的侧壁间隔物形成层1056。如图25D中所示，侧壁间隔物形成层1056可以沉积在第一工艺层1055的顶表面1055a上和肩部1055e的底表面1055c上，并且还可以沉积在肩部1055e的侧表面1054b上。此时，可以根据纳米间隙NG的期望宽度W1或者可被形成为与纳米间隙NG相遇的通道1051的宽度来确定侧壁间隔物形成层1056的膜厚度。也就是说，当可以形成具有小宽度W1的纳米间隙NG和具有小宽度以与其一致的通道1051时，可以使侧壁间隔物形成层1056的膜厚度较小，而当可以形成具有大宽度W1的纳米间隙NG和具有大宽度以与其一致的通道1051时，可以使侧壁间隔物形成层1056的膜厚度较大。

在如图25E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图25C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图25E中的线T-T'截取的侧剖视图的图25F中所示的一些情况中，可以例如使用CVD法、ALD法、溅射法或者任何其他合适的方法或工艺，在侧壁间隔物形成层1056上形成可由硅氧化物或其他合适的材料形成的第二工艺层1057。此时，还可以将第二工艺层1057形成为还覆盖可在第一工艺层1055的表面1055b的旁边形成的侧壁间隔物形成层1056的侧表面1056a。

随后如图26A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图25E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图26A中的线U-U'截取的侧剖视图的图26B中所示，可以例如使用CMP(化学机械抛光)法或者任何其他合适的方法或工艺，使第二工艺层1057的表面和侧壁间隔物形成层1056的表面经受平坦化，从而可以暴露第一工艺层1055的表面和第二工艺层1057的表面。

因此，可以在形成于第一工艺层1055的表面上的区域处移除侧壁间隔物形成层1056，从而保留L形横截面的间隔物层1058，该间隔物层1058可以由按直立的方式提供于第一工艺层1055与第二工艺层1057之间的壁状侧壁间隔物1058a以及可与侧壁间隔物1058a在其下端一体形成的层状下间隔物1058所构成，并且可以在肩部1055e的底表面1055c与第二工艺层1057之间延伸。

接下来如图26C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图26A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图26C中的线V-V'截取的侧剖视图的图26D中所示，可以向第一工艺层1055的表面、侧壁间隔物1058a的表面和第二工艺层1057的表面施加光致抗蚀剂，以形成光致抗蚀剂层。继而，可以使用光刻技术来使所述光致抗蚀剂层图案化。因此，可以形成电极形成掩模1060，在其中可以图案化开口部1060a，所述开口部1060a各自对应于第一电极1052和第二电极1053(图24)的每个轮廓形状。通过在电极形成掩模1060中图案化的开口部1060a，可以暴露可在其间夹着侧壁间隔物1058a的第一工艺层1055和第二工艺层1057。

随后如图26E中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图26C中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图26E中的线W-W'截取的侧剖视图的图26F中所示，可以例如通过干法刻蚀来刻蚀第一工艺层1055和第二工艺层1057的表面(其可通过电极形成掩模1060的开口部1060a而暴露)。在刻蚀之后，可以移除电极形成掩模1060。通过该加工步骤，可以在第一工艺层1055中形成具有与第一电极1052的轮廓形状相同的轮廓形状的第一电极嵌入凹陷1061a，并且可以在第二工艺层1057中形成具有与第二电极1053的轮廓形状相同的轮廓形状的侧壁间隔物1058a，该侧壁间隔物1058a可以布置成跨第二电极嵌入凹陷1061b面对第一电极嵌入凹陷1061a。

因此，侧壁间隔物1058a可以保留在第一电极嵌入凹陷1061a与第二电极嵌入凹陷1061b之间，并且可以在第一电极嵌入凹陷1061a与第二电极嵌入凹陷1061b之间以直立的方式提供壁状侧壁间隔物1058a。在一些情况下，可以刻蚀第一工艺层1055和第二工艺层1057，并且可以在第二电极嵌入凹陷1061b中暴露下间隔物。替代地或附加地，可以刻蚀第一工艺层1055和第二工艺层1057，从而可以仅暴露侧壁间隔物1058a的每个侧表面的一部分，以便使第二工艺层1057可以保留在第二电极嵌入凹陷1061b中，而不暴露下间隔物1048。

在此之后，如图27A中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图26E中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图27A中的线X-X'截取的侧剖视图的图27B中所示，可以例如使用CVD法，在第一工艺层1055的表面、间隔物层1058的暴露表面以及第二工艺层1057的表面上形成电极层1062，该电极层1062可由氮化钛或其他合适的材料形成。此时，如图27B中所示，可以用氮化钛填充第一电极嵌入凹陷1061a和第二电极嵌入凹陷1061b，并且从而可以形成电极层1062。

随后如图27C中所示(其中使用相似的参考标号来表示与图27A中的部件相对应的部件)，并且如图示出沿着图27C中的线Y-Y'截取的侧剖视图的图27D中所示，可以例如使用CMP法，在电极层1062的表面上进行平坦化工艺，直到可以暴露侧壁间隔物1058a的上端。因此，可以在第一电极嵌入凹陷1061a中形成第一电极1052，并且可以在第二电极嵌入凹陷1061b中形成第二电极1053。

因此，可以从第一工艺层1055形成第一电极嵌入层1047，并且可以从第二工艺层1057形成第二电极嵌入层1049，在所述第一电极嵌入层1047中可以将第一电极1052嵌入在第一电极嵌入凹陷1061a的表面中，在所述第二电极嵌入层1049中可以将第二电极1053嵌入在第二电极嵌入凹陷1061b的表面中。可以按这样的方式形成第一电极1052和第二电极1053，从而使其纳米间隙形成部分1052b和1053b的侧表面可以布置成跨侧壁间隔物1058a面对彼此。

在此之后，作为通过例如干法刻蚀来移除部分间隔物层1058的结果，侧壁间隔物1058a的顶面可以被暴露并随后被移除，从而使部分间隔物层1058因被第二电极嵌入层1049和第二电极1053所覆盖而得以保留。因此，可以在第一电极1052的第一电极侧表面1052c与第二电极1053的第二电极侧表面1053c之间可从中移除侧壁间隔物1058a的区域处形成纳米间隙NG。此外，可以在第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间可从中移除侧壁间隔物1058a的区域处形成具有与纳米间隙NG的宽度相同的宽度的通道1051。通过如上文所述和如图24中所示的加工步骤，可以将通道1051形成为使得第一电极嵌入层1047的第一电极形成面1047a和第二电极嵌入层1049的第二电极形成面1049a可以布置成跨作为中心的中心轴O面对彼此而同时在其间保持恒定距离。在一些情况下，可以形成纳米间隙电极装置1045，使得第一电极1052的第一电极侧表面1052c和第二电极1053的第二电极侧表面1053c可以布置成跨作为中心的中心轴O面对彼此而同时在其间保持恒定距离。

在一些情况下，可以完全移除侧壁间隔物1058a，从而可以如图24中所示将下间隔物1048保留在通道1051中。替代地或附加地，不仅可以移除侧壁间隔物1058a，而且还可以移除暴露于通道1051中的整个下间隔物1048，以便暴露通道1051中的第一电极嵌入层1047。在一些情况下，在纳米间隙NG下方的区域处，第一电极1052可以不面对第二电极1053，并且可以形成在其位置处第一电极嵌入层1047可面对下间隔物1048的区域。在这样的纳米间隙电极装置的一些情况中，当溶液中的一种或多种单链DNA分子流过第一电极嵌入层1047与下间隔物1048之间的间隙时，由于可由第一电极1052和第二电极1053生成的电场，流过第一电极1052和第二电极1053的电流的值可能改变。基于电流值变化，可以识别构成所述一种或多种单链DNA分子的碱基。

在如上文所述的一些情况中，纳米间隙电极装置1045可以设有第一电极嵌入层1047和第二电极嵌入层1049，所述第一电极嵌入层1047可由绝缘材料形成并且可包含第一电极形成面1047a，所述第二电极嵌入层1049也可由绝缘材料形成并且可包含第二电极形成面1049a。此外，纳米间隙电极装置1045还可以设有第一电极1052和第二电极1053，所述第一电极1052包含可暴露于第一电极形成面1047a中的第一电极侧表面1052c，所述第二电极1053包含可暴露于第二电极形成面1049a中的第二电极侧表面1053c。此外，纳米间隙电极装置104可以设有通道1051和可与通道1051流体连通的纳米间隙NG。通道1051可以由可布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的第一电极形成面1047a和第二电极形成面1049a所限定，并且通道1051可以在第一电极形成面1047a与第二电极形成面1049a之间沿着中心轴O延伸。

纳米间隙NG可以形成在第一电极侧表面1052c与第二电极侧表面1053c之间，所述第一电极侧表面1052c和第二电极侧表面1053c可以布置成跨作为中心的通道1051的中心轴O面对彼此而同时在其间保持恒定距离。在纳米间隙电极装置1045的一些情况中，可以按连续方式形成第一电极形成面1047a和第一电极侧表面1052c，并且可以按连续方式形成第二电极形成面1049a和第二电极侧表面1053c。

在如上文所述的纳米间隙电极装置的一些情况中，纳米间隙NG和通道1051可以沿着中心轴O形成而不彼此偏离。这可以使得待测量物体更容易沿着中心轴O穿过通道1051和纳米间隙NG。此外，可以按连续方式形成第一电极形成面1047a和第一电极侧表面1052c，并且可以按连续方式形成第二电极形成面1049a和第二电极侧表面1053c。这可以使第一电极形成面1047a与第一电极侧表面1052c之间的水平面差异最小化，并且还可以使第二电极形成面1049a与第二电极侧表面1053c之间的水平面差异最小化。相应地，可以促进待测量物体从通道1051穿过到纳米间隙NG，并且因此在通道1051中流动的待测量物体可以比可能的常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，通过移除可在制造过程期间已经以连续方式形成于第一电极1052的第一电极侧表面1052c与第二电极1053的第二电极侧表面1053c之间以及第一电极形成面1047a与第二电极形成面1049a之间的侧壁间隔物1058a，可以在第一电极1052的第一电极侧表面1052c与第二电极1053的第二电极侧表面1053c之间形成纳米间隙NG，并且同时，还可以在第一电极形成面1047a与第二电极形成面1049a之间形成通道1051。

在如上文所述的纳米间隙电极装置的一些情况中，可以在制造过程期间移除侧壁间隔物1058a，从而可以在可布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面1047a与壁状第二电极形成面1049a之间形成通道1051以便符合侧壁间隔物1058a的形状，并且从而可以同时形成纳米间隙NG以便其在壁状第一电极侧表面1052c与壁状第二电极侧表面1053c之间为连续的，以沿着作为中心的通道1051的中心轴O符合侧壁间隔物1058a的形状。相应地，可在通道1051中流动的待测量物体可以沿着中心轴O穿过通道1051和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道1051之间偏向，以便使在通道1051中流动的待测量物体可以容易地穿过纳米间隙NG。

在用于制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，在可将侧壁间隔物1058a以直立的方式形成于第一工艺层1055与第二工艺层1057之间之后，可以形成可从中将第一电极1052嵌入在第一工艺层1055的表面中的第一电极嵌入层1047，从而可使第一电极1052与侧壁间隔物1058a的一部分相接触，并且可以形成第二电极嵌入层1049(在该第二电极嵌入层1049中，可将第二电极1053嵌入在第二工艺层1057的表面中)，从而可将第二电极1053布置成跨侧壁间隔物1058a与第一电极1052相对。

在制造纳米间隙电极装置的方法的附加情况中，可以移除可按连续方式形成于第一电极1052与第二电极1053之间以及第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间的壁状侧壁间隔物1058a，从而可以形成与侧壁间隔物1058a的形状相符的纳米间隙NG，并且可以在第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间形成与侧壁间隔物1058a的形状相符的通道1051。

在制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，可以在布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面1047a与壁状第二电极形成面1049a之间形成通道1051以便符合侧壁间隔物1058a的形状，并且可以形成纳米间隙NG以便其在壁状第一电极侧表面1052c与壁状第二电极侧表面1053c之间是连续的，以便沿着作为中心的中心轴O符合侧壁间隔物1058a的形状。相应地，可以制造纳米间隙电极装置1045，在其中可在通道1051中流动的待测量物体可以沿着中心轴O穿过通道1051和纳米间隙NG而不在纳米间隙NG与通道1051之间偏向，从而使通道1051中流动的待测量物体可以容易地穿过纳米间隙NG。

在制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，通过移除可形成于第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间的侧壁间隔物1058a，可以在第一电极1052与第二电极1053之间形成纳米间隙NG，并且可以同时在第一电极嵌入层1047与第二电极嵌入层1049之间形成通道1051。因此，与独立地形成纳米间隙和通道的情况相比，可以简化制造过程。

在制造方法的一些情况中，在可以在具有位于其表面中的侧表面1055b的第一工艺层1055上形成覆盖测表面层1055b的侧壁间隔物形成层1056之后，可以在侧壁间隔物形成层1056上形成第二工艺层1057，并且可以进行平坦化工艺以暴露第一工艺层1055的表面和第二工艺层1057的表面。因此在一些情况中，可以形成可按直立的方式提供于第一工艺层1055与第二工艺层1057之间的侧壁间隔物1058a。因此，可以使得如针对上文所述一些情况描述的从侧壁间隔物形成层1013回蚀侧壁间隔物1014的步骤成为不必要的。因此，可以相应地简化制造过程。

在制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，通过调整侧壁间隔物1058a的膜厚度，可以形成具有期望宽度W1的纳米间隙NG和具有被调整为与纳米间隙NG相对应的宽度的通道1051。特别是，可以使侧壁间隔物1014的膜厚度非常薄，从而可以形成具有与侧壁间隔物1014的宽度相对应的非常小的宽度W1的纳米间隙NG以及具有与纳米间隙NG相对应的小宽度的通道1051。例如，相比于通过简单地刻蚀第一电极嵌入层1047的表面来形成纳米间隙和通道的情况，可以形成具有较小宽度W1的纳米间隙NG以及具有与纳米间隙NG相对应的较小宽度的通道1051。

对于制造纳米间隙电极装置的方法的一些情况，可以由绝缘材料形成第一电极嵌入层1047和第二电极嵌入层1049。可以将第一电极1052形成为嵌入在第一电极嵌入层1047的表面中，并且可以将第二电极1053形成为嵌入在第二电极嵌入层1049的表面中，并且可以仅跨第一电极1052和第二电极1053可靠地施加电压。因此，当一种或多种单链DNA分子穿过纳米间隙NG时，可以可靠地测量第一电极1052与第二电极1053之间的电流值。

在一些情况下，可以制造复合纳米间隙电极装置，其中至少两个纳米间隙电极装置连结在一起。在一些情况下，可以制造多个纳米间隙电极装置，使得所述纳米间隙电极装置可以共享公共通道。在其他情况下，所述纳米间隙电极装置可以具有单独的不同通道。在一些情况下，所述纳米间隙电极装置可被配置成使得若干个纳米间隙电极装置可以共享若干个不同通道中的每一个。

在如图28中所示的一些情况中，可以利用如上文所述的任何制造方法来制造复合纳米间隙电极装置1031，其可以包括连结在一起的至少两个纳米间隙电极装置1034a、1034b、1034c。可以通过利用如上文所述的任何纳米间隙电极装置制造方法同时制造至少两个纳米间隙电极装置来提供复合纳米间隙电极装置1031。其加工步骤可以对应于如图18A至图18F中所示的情况的那些加工步骤。

在形成复合纳米间隙电极装置1031的一些情况中，可以在硅衬底2上形成由诸如硅氧化物或其他材料等绝缘材料形成的电极装置形成衬底1035，并且可以在电极装置形成衬底1035上制造至少两个纳米间隙电极装置1034a、1034b、1034c。在一些情况下，溶液供应部1036a可以凹入例如矩形溶液穿通部1036b和1036c，并且溶液排放部1036d可以形成在电极装置形成衬底1035上。此外，可以在溶液供应部1036a与溶液穿通部1036b之间提供可从中形成与纳米间隙电极装置1034a相关联的通道1037a的槽，可以在溶液穿通部1036b与溶液穿通部1036c之间提供可从中形成与纳米间隙电极装置1034b相关联的通道1037b的槽，并且可以在溶液穿通部1036c与溶液排放部1036d之间提供可从中形成与纳米间隙电极装置1034c相关联的通道1037c的槽。

在一些情况下，关联于纳米间隙电极装置1034a的通道1037a可以在一端与溶液供应部1036a流体连通，并且可以在另一端与溶液穿通部1036b流体连通，而关联于纳米间隙电极装置1034b的通道1037b可以在一端与溶液穿通部1036b流体连通，并且可以在另一端与溶液穿通部1036c流体连通。此外，关联于纳米间隙电极装置1034c的通道1037c可以在一端与溶液穿通部1036c流体连通，并且可以在另一端与溶液排放部1036d流体连通。相应地，由供应泵或用于使溶液流动的其他合适装置(未示出)供应至溶液供应部1036a的溶液可以将所述溶液按顺序馈送穿过通道1037a供应至并经过纳米间隙电极装置1034a，并经过溶液穿通部1036b、关联于纳米间隙电极装置1034b的通道1037b、溶液穿通部1036c以及关联于纳米间隙电极装置1034c的通道1037c供应至溶液排放部1036d，并且可以通过排放泵或其他装置从溶液排放部1036d排出，或者可以通过所述供应泵(未示出)从溶液排放部排出。

因此，复合纳米间隙电极装置1031可被配置成使得溶液以纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c的顺序穿过相应的纳米间隙NG1、NG2和NG3(在下文描述)。

多个纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c可以提供在复合纳米间隙电极装置1031中，并且可以具有与上文所述纳米间隙电极装置101的结构相同的结构，或者可以按本文所述的其他方式来配置。为了避免在下文重复描述，集中在一个纳米间隙电极装置做出描述。因此，下面在多个纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c中集中在纳米间隙电极装置1034a。在实践中，纳米间隙电极装置1034a可以设有由氮化钛或其他合适的材料形成的第一电极1041a以及可类似地由氮化钛或其他合适的材料形成的第二电极1041b，并且可以在第一电极1041a与第二电极1041b之间提供具有纳米级宽度W1的纳米间隙NG1。第一电极1041a可以嵌入在电极装置形成衬底1035的表面中，并且带状纳米间隙形成部分1010b可以与大体为半圆形的基底部分1010a在其弧部中心处一体形成，并且可以与通道1037的内表面连续地暴露可在纳米间隙形成部分1010b的尖端处形成的壁状扁平第一电极侧表面1041c。

可以将第二电极1041b形成为以纳米间隙NG1为中心，相对于第一电极1041a基本上左右对称。类似于第一电极1041a，第二电极1041b可被形成为嵌入在电极装置形成衬底1035的表面中。在这样的情况下，第二电极1041b可被配置成使得带状纳米间隙形成部分1011b可以与大体为半圆形的基底部分1011a在其弧部中心处一体形成，并且可以与通道1037a的内表面连续地暴露纳米间隙形成部分1011b的壁状第二电极侧表面1041d。第一电极侧表面1041c和第一电极1041a的第二电极1041b可以布置成面对彼此，并且纳米间隙NG1可以形成在第一电极侧表面1041c与第二电极侧表面1041d之间。

纳米间隙电极装置1034b也可以设有第一电极1042a和第二电极1042b，在所述第一电极1042a上可以形成第一电极侧表面1042c，在所述第二电极1042b上可以形成第二电极侧表面1042d。此外，可以在第一电极侧表面1042c与第二电极侧表面1042d之间形成具有纳米级宽度W1的纳米间隙NG2。纳米间隙电极装置1034c也可以设有第一电极1043a和第二电极1043b，在所述第一电极1043a上可以形成第一电极侧表面1043c，在所述第二电极1043b上可以形成第二电极侧表面1043d。此外，可以在第一电极侧表面1043c与第二电极侧表面1043d之间形成具有纳米级宽度W1的纳米间隙NG3。对于复合纳米间隙电极装置的一些情况，与纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c相关联的纳米间隙NG1、NG2和NG3可以全都基于同一侧壁间隔物而形成(在下文描述)。因此，它们可以具有相同的宽度W1。例如，宽度W1可以根据预期用途所需而形成为10nm或更小、2nm或更小，或者1nm或更小。

在其他情况下，可以在第一电极形成面1032a与第二电极形成面1033a之间提供可被形成为与纳米间隙电极装置1034a相关联的通道1037a。第一电极形成面1032a和第二电极形成面1033a可以布置成跨作为中心的中心轴O面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。第一电极1041a的第一电极侧表面1041c可以通过第一电极形成面1032a暴露，而第二电极1041b的第二电极侧表面1041d可以通过第二电极形成面1033a暴露。第一电极1041a的第一电极侧表面1041c和第二电极1041b的第二电极侧表面1041d可以布置成跨作为中心的通道1037a的中心轴面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。可形成于第一电极侧表面1041c与第二电极侧表面1041d之间的纳米间隙NG1可以与通道1037a流体连通。

在其他情况下，对于纳米间隙电极装置1034b(类似于纳米间隙电极装置1034a)，可以在第一电极形成面1032b与第二电极形成面1033b之间形成通道1037b。此外，第一电极形成面1032b和第二电极形成面1033b可以布置成跨中心轴面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。第一电极1042a的第一电极侧表面1042c可以通过第一电极形成面1032a而暴露，而第二电极1042b的第二电极侧表面1042d可以通过第二电极形成面1033b暴露。第一电极1042a的第一电极侧表面1042c和第二电极1042b的第二电极侧表面1042d可以布置成跨通道1037b的中心轴面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。可形成于第一电极侧表面1042c与第二电极侧表面1042d之间的纳米间隙NG2可以与通道1037b流体连通。

在一些情况下，对于纳米间隙电极装置1034c(类似于纳米间隙电极装置1034a和1034b)，可以在第一电极形成面1032c与第二电极形成面1033c之间形成通道1037c。此外，第一电极形成面1032c和第二电极形成面1033c可以布置成跨中心轴面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。第一电极1043a的第一电极侧表面1043c可以通过第一电极形成面1032c暴露，而第二电极1043b的第二电极侧表面1043d可以通过第二电极形成面1033c暴露。第一电极1043a的第一电极侧表面1043c和第二电极1043b的第二电极侧表面1043d可以布置成跨通道1037c的中心轴面对彼此，而同时在其间保持恒定距离。可形成于第一电极侧表面1043c与第二电极侧表面1043d之间的纳米间隙NG3可以与通道1037c流体连通。

在一些情况下，可以线性地形成通道1037a、1037b、1037c，并且可以在其中心处安设纳米间隙NG1、NG2、NG3。当可以从一端供应可包含待测量物体的溶液时，该溶液可以通过纳米间隙NG1、NG2、NG3从另一端排放。也就是说，可以使通道1037a、1037b、1037c用于向纳米间隙NG1、NG2、NG3供应溶液，以及用于从纳米间隙NG1、NG2、NG3排放所述溶液。

在一些情况下，给出了这样的示例：其中可以使用在其中心处具有纳米间隙NG的线性通道1037a、1037b和1037c。替代地或附加地，可以使用线性槽和弯曲槽，在所述线性槽中可以在偏离其中心的位置处安设纳米间隙NG1、NG2、NG3，在所述弯曲槽中可以在与其中心相遇的位置处或者在偏离其中心的位置处安设纳米间隙NG1、NG2、NG3。

在一些情况下，可以将可由氮化硅或其他合适的材料形成的带状侧壁间隔物1044嵌入在溶液供应部1036a与溶液排放部1036d之间的电极装置形成衬底1035的表面中。可作为可以在制造过程中用于形成纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c的纳米间隙NG1、NG2和NG3并且可以用于形成通道1037a、1037b和1037c的侧壁间隔物的一部分、并且可以在制造过程期间不被移除的侧壁间隔物1044并且可以因此保留。在这样的情况下，侧壁间隔物1044可以在一端连接至溶液供应部1036a，并且可以在另一端连接至溶液排放部1036d，并且可以分别在溶液供应部1036a的侧表面处以及溶液排放部1036d的侧表面处暴露侧壁间隔物1044的端面。

在用于制造复合纳米间隙电极装置1031的方法的一些情况中，在可以形成例如具有四边形形状的侧壁间隔物1044从而可以将侧壁间隔物1044嵌入在电极装置形成衬底1035中且在该处暴露侧壁间隔物的表面(参见图19C和图19D)之后，可以在侧壁间隔物1044的三个侧中的每一个上形成可布置成跨侧壁间隔物面对彼此的第一电极1041a(1042a、1043a)和第二电极1041b(1042b、1043b)。继而，可以移除第一电极1041a(1042a、1043a)与第二电极1041b(1042b、1043b)之间的侧壁间隔物1044，由此可以在第一电极1041a(1042a、1043a)与第二电极1041b(1042b、1043b)之间形成纳米间隙NG1(NG2、NG3)。在因移除侧壁间隔物1044而形成的体积中，除用于纳米间隙NG1、NG2、NG3的那些体积以外的体积可以形成为通道1037a、1037b、1037c。在图28中，图示了在制造过程期间未被移除并且沿着一侧保留的侧壁间隔物1044。

在一些情况下，可在其上形成纳米间隙电极装置1034a、1034b、1034c的电极装置形成衬底1035可以设有板状第一电极嵌入层1032，以及可嵌入在第一电极嵌入层1032的表面中形成的凹陷(未示出)中的第二电极嵌入层1033。第一电极嵌入层1032可以由诸如硅氧化物等绝缘材料形成，并且可以形成在硅衬底102上。第一电极嵌入层1032可以在其表面中具有凹陷区域。在所述凹陷区域中，可以形成可借以形成通道1037a的第一电极形成面1032a、可借以形成通道1037b的第一电极形成面1032b以及可借以形成通道1037c的第一电极形成面1032c。此外，在第一电极嵌入层1032的表面中，可以嵌入纳米间隙电极装置1034a的第一电极1041a、纳米间隙电极装置1034b的第一电极1042a以及纳米间隙电极装置1034c的第一电极1043a。此外，在第一电极嵌入层1032中，可以在第一电极形成面1032a处以与其齐平的方式暴露第一电极1041a的第一电极侧表面1041c，可以在第一电极形成面1032b处以与其齐平的方式暴露第一电极1042a的第一电极侧表面1042c，并且可以在第一电极形成面1032c处以与其齐平的方式暴露第一电极1043a的第一电极侧表面1043c。

第二电极嵌入层1033可以由诸如硅氧化物等绝缘材料形成，并且可以在其外周表面上形成可用于形成通道1037a、1037b和1037c的第二电极形成面1033a、1033b和1033c。在形成于第一电极嵌入层1032的表面中的凹陷中，可以安设第二电极嵌入层1033以便将第二电极形成面1033a布置成面对第一电极嵌入层1032而同时在其间保持恒定距离。可以将第二电极形成面1033b布置成面对第一电极形成面1032b而同时在其间保持恒定距离，并且可以将第二电极形成面1033c布置成面对第一电极形成面1032c而同时在其间保持恒定距离。此外，可以沿着第二电极嵌入层1033的一个侧形成侧壁间隔物1044，该一个侧可以是除其三个其他侧(例如，第二电极形成面1033a、1033b和1033c)以外的一个侧。

在一些情况下，可以在第一电极形成面1032a与第二电极形成面1033a之间形成通道1037a，可以类似地在第一电极形成面1032b与第二电极形成面1033b之间形成通道1037b，并且可以类似地在第一电极形成面1032c与第二电极形成面1037c之间形成通道1037c。对于具有这样的配置的复合纳米间隙电极装置1031的一些情况，当包含一种或多种单链DNA分子的溶液可以例如通过供应泵或者用于使所述溶液流动的其他装置或系统(未示出)供应至溶液供应部1036a时，可以使所述溶液通过通道1037a流向溶液穿通部1036b。在所述复合纳米间隙电极装置1031中，当包含一种或多种单链DNA分子的所述溶液穿过通道1037a时，所述溶液可以穿过纳米间隙电极装置1034a的第一电极1041a与第二电极1041b之间的纳米间隙NG1。

在纳米间隙电极装置1034a的一些情况中，可以通过电源(未示出)在第一电极1041a与第二电极1041b之间施加电压，并且当溶液中的一种或多种单链DNA分子流过第一电极1041a与第二电极1041b之间的纳米间隙NG1时，可以基于流过第一电极1041a和第二电极1041b的电流的值来识别构成所述一种或多种单链DNA分子的碱基。

在一些情况下，复合纳米间隙电极装置1031可被配置用于在包含所述一种或多种单链DNA分子的溶液经受碱基序列分析后通过通道1037b将其从溶液穿通部1036b供应至溶液穿通部1036c，从而使包含所述一种或多种单链DNA分子的所述溶液可以穿过提供于通道1037b中的第一电极1042a与第二电极1042b之间的纳米间隙NG2。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，可以通过电源(未示出)在第一电极1042a与第二电极1042b之间施加电压，并且当所述溶液中的所述一种或多种单链DNA分子流过第一电极1042a与第二电极1042b之间的纳米间隙NG2时，可以基于流过第一电极1042a和第二电极1042b的电流的值来识别构成所述一种或多种单链DNA分子的碱基。

在复合纳米间隙电极装置的一些情况中，可以使包含一种或多种单链DNA分子的所述溶液从溶液穿通部1036c通过通道1037c、通过第一电极1043a与第二电极1043b之间的纳米间隙NG3、通过通道1037c流到溶液排放部1036d，并且所述溶液可以在经受碱基序列分析之后通过排放泵或者用于使所述溶液流动的其他装置或系统而从溶液排放部1036d排放。

在纳米间隙电极装置的一些情况中，可以通过电源(未示出)跨第一电极1043a和第二电极1043b施加电压，并且当溶液中的所述一种或多种单链DNA分子流过第一电极1043a与第二电极1043b之间的纳米间隙NG3时，可以基于流过第一电极1043a和第二电极1043b的电流的值来识别构成单链DNA分子的碱基。因此，复合纳米间隙电极装置1031可被配置用于通过使所述一种或多种单链DAN分子按顺序在每个纳米间隙电极装置1034a、1034b、1034c处经受碱基序列分析，对相同的一种或多种单链DNA分子反复进行碱基序列分析。

对于复合纳米间隙电极装置的一些情况，其中可以以通道1037a的中心轴O作为中心，在第一电极侧表面1041c与第二电极侧表面1041d之间形成纳米间隙NG1；纳米间隙电极装置1034b，其中可以以通道1037b的中心轴O作为中心，在第一电极侧表面1042c与第二电极侧表面1042d之间形成纳米间隙NG2，以及纳米间隙电极装置1034c，其中可以以通道1037c的中心轴O作为中心，在第一电极侧表面1043c与第二电极侧表面1043d之间形成纳米间隙NG3，从而可以使相邻纳米间隙电极装置1034a、1034b(1034b、1034c)通过通道1037a、1037b(1037b、1037c)彼此流体连通。

在复合纳米间隙电极装置的一些情况中，类似于上文所述纳米间隙电极装置的一些情况，通过在制造过程期间按连续方式移除可在第一电极1041a至1043a与第二电极1041b至1043b之间以及在第一电极形成面1032a至1032c与第二电极形成面1033a至1033c之间形成的侧壁间隔物(未示出)，可以在第一电极1041a至1043a与第二电极1041b至1043b之间形成纳米间隙NG1、NG2和NG3，并且同时还可以在第一电极形成面1032a至1032c与第二电极形成面1033a至1033c之间形成通道1037a至1037c。

在制造复合纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，可以移除侧壁间隔物，由此可以将通道1037a至1037c形成为符合壁状第一电极1041a至1043a与壁状第二电极1041b至1043b之间的所述侧壁间隔物的形状，壁状第一电极1041a至1043a与壁状第二电极1041b至1043b可以布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离，并且可以分别在第一电极1041a至1043a和第二电极1041b至1043b的两侧与通道1037a至1037c连续地形成纳米间隙NG1、NG2和NG3，以便符合以通道1037a至1037c的中心轴O作为中心的所述侧壁间隔物的形状。相应地，在通道1037a(1037b、1037c)中流动的待测量物体可以沿着中心轴O穿过通道1037a(1037b、1037c)和纳米间隙NG1(NG2、NG3)而不在纳米间隙NG1(NG2、NG3)和通道1037a(1037b、1037c)之间偏向，从而使在通道1037a(1037b、1037c)中流动的所述待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG1(NG2、NG3)。

在制造复合纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，可以移除可夹在第一电极1041a至1043a与第二电极1041b至1043b之间并且还可夹在第一电极嵌入层1032与第二电极嵌入层1033之间的壁状侧壁间隔物，从而可以在从中移除第一电极1041a至1043a与第二电极1041b至1043b之间的侧壁间隔物1014的区域处形成纳米间隙NG1、NG2和NG3，并且可以在从中移除第一电极嵌入层1032与第二电极嵌入层1033之间的侧壁间隔物的区域处形成可与通道1037a至1037c流体连通的纳米间隙NG1、NG2和NG3。

在制造如上文所述的复合纳米间隙电极装置的方法的一些情况中，可以将通道1037a、1037b和1037c形成为符合与壁状第一电极形成面1032a至1032c和壁状第二电极形成面1033a至1033c(可以布置成面对彼此而同时在其间保持恒定距离)相连续的侧壁间隔物的形状，并且同时还可以将纳米间隙NG1、NG2和NG3形成为在壁状第一电极侧表面1041c至1043c与壁状第二电极侧表面1041c至1043d之间连续，以符合跨通道1037a、1037b和1037c的中心轴O的侧壁间隔物1014的形状。相应地，可以制造出复合纳米间隙电极装置1031，由此使在通道1037a、1037b和1037c中流动的待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道1037a、1037b和1037c以及纳米间隙NG1、NG2和NG3，而不在纳米间隙NG1、NG2和NG3与通道1037a、1037b和1037c之间偏向，从而使在通道107中流动的所述待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG1、NG2和NG3。

在一些情况下，纳米通道可以在纳米间隙电极装置附近较窄，而在远离所述纳米间隙电极装置处较宽。在一些情况下，通道可以逐渐缩小成纳米通道，以便促进生物聚合物的直线化。较宽的通道可以降低由于制造缺陷而被样品中的颗粒堵塞的风险。芯片附近的窄横截面可以促进更高百分比的生物聚合物得到纳米间隙电极装置的测量。

在一些情况下，复合纳米间隙电极装置可以部分地包含侧壁间隔物，该侧壁间隔物可以按连续方式形成在第一电极1041a的第一电极侧表面1041c与第二电极侧表面1041d的第二电极侧表面1041d之间，以及第一电极形成面1032a与第二电极形成面1033a之间，可以移除该侧壁间隔物，由此可以形成纳米间隙NG1，该纳米间隙NG1可以由布置成以通道1037a的中心轴O为中心彼此面对并且在其间保持恒定距离的壁状电极侧表面所限定，所述通道1037a可以由可布置成彼此面对而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面1032a和第二电极形成面1033a所限定。相应地，在通道1037a中流动的待测量物体可以沿着同一中心轴O穿过通道1037和纳米间隙NG1而不在纳米间隙NG1与通道1037a之间偏向，从而使在通道1037a中流动的所述待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG1。对于这样的复合纳米间隙电极装置1031，可以通过其他电极装置1034b和1034c产生基本上相似的测量。

在复合纳米间隙电极装置的一些情况中，其他纳米间隙电极1034b和1034c可以具有与纳米间隙电极装置1034a的配置相似的配置。具体而言，复合纳米间隙电极装置1031可以设有可通过移除侧壁间隔物而形成的纳米间隙NG2，所述侧壁间隔物以连续方式形成于第一电极1042a(1043a)的第一电极侧表面1042c(1043c)与第二电极1042b(1043b)的第二电极侧表面1042d(1043d)之间以及第一电极形成面1032b(1032c)与第二电极形成面1033b(1033c)之间，由此可以形成纳米间隙NG2(NG3)，所述纳米间隙NG2(NG3)可由可以布置成彼此面对而同时以通道1037b(1037c)的中心轴O为中心在其间保持恒定距离的壁状电极侧表面所限定，所述通道1037b(1037c)可以由可布置成彼此面对而同时在其间保持恒定距离的壁状第一电极形成面1032b(1032c)和壁状第二电极形成面1033b(1033c)所限定。相应地，纳米间隙NG2(NG3)和通道1037b(1037c)不太可能彼此偏离，从而可以促进待测量物体沿着中心轴O穿过通道1037b(1037c)和纳米间隙NG2(NG3)，并且在通道1037b(1037c)中流动的所述待测量物体可以比常规情况下更容易地穿过纳米间隙NG1。

在一些情况下，可能期望在通道与纳米间隙电极装置之间具有平滑过渡。在一些情况下，平滑过渡可以允许在可使用电泳或电渗流动力来移动生物分子在直线方向上经过或穿过纳米间隙电极装置时电场线与中心轴O平行。在一些情况下，平滑过渡可以仅存在于纳米间隙电极装置的一侧，从而例如使生物聚合物可以在出口侧具有窄通道，以便可以利用比生物聚合物的相应尾端(其可经受更低的每碱基电泳力)更大的每碱基电泳力，拉过所述生物聚合物的前端。

在复合纳米间隙电极装置的一些情况下，可以使一种或多种单链DNA分子(可以是包含于溶液中的待测量物体)按顺序流过三个纳米间隙NG1、NG2和NG3，并且所述一种或多种单链DNA分子可以按顺序在纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c中的每一个处经受碱基序列分析。因此，所述一种或多种单链DNA分子可以重复地经受碱基序列分析。因此，即使可能在一个纳米间隙电极装置1034a处生成错误的碱基序列分析结果，但可以基于在其他纳米间隙电极装置1034b和1034c处生成的碱基序列分析结果来正确地分析所述一种或多种单链DNA分子。

在一些情况下，可以使用盖子来封盖通道的顶部以约束流体。在一些情况下，所述盖子可以通过粘合剂、共价键、范德华力或物理夹紧中之一附接到纳米间隙电极装置的平坦化区域，以覆盖通道或纳米通道以及纳米间隙电极装置，其中所述平坦化可以有助于粘附，以及有助于流体流动和电泳场强的均匀性。

在复合纳米间隙电极装置的一些情况中，类似于如上文所述的纳米间隙电极，可以通过调整可在制造过程期间使用的侧壁间隔物的膜厚度来自由选择纳米间隙电极装置1034a的纳米间隙NG1的宽度、纳米间隙电极装置1034b的纳米间隙NG2的宽度，以及纳米间隙电极装置1034c的纳米间隙NG3的宽度。因此，通过非常适当地选择这些纳米间隙NG1、NG2和NG3，能够以高灵敏度分析一种或多种单链DNA分子。

在制造复合纳米间隙电极装置的方法的一些情况下，类似于上文所述的纳米间隙电极装置制造方法，可以同时移除可按直立的方式提供于第一电极嵌入层1032与第二电极嵌入层1033之间的侧壁间隔物、第一电极1041a、1042a、1043a与第二电极1041b、1042b、1043b之间的侧壁间隔物，以及第一电极嵌入层1032与第二电极嵌入层1033之间的侧壁间隔物，由此可以在第一电极1041a、1042a、1043a与第二电极1041b、1042b、1043b之间分别形成纳米间隙NG1、NG2和NG3。因此，与独立地形成纳米间隙和通道的情况相比，可以简化制造过程。

替代地或附加地，第一电极1010(1041a至1043a、1052)、第二电极1011(1041b至1043b、1053)、侧壁间隔物1014(105、1044、1058a)、第一电极嵌入层103(1032、1047)以及第二电极嵌入层104(1033、1049)等可以由各种材料中的任何材料形成。此外，可以将本文所述任何情况的第一电极1010(1041a至1043a、1052)、第二电极1011(1041b至1043b、1053)、通道107(1037a至1037c、1051)、溶液供应部108(1038a)、溶液排放部109(1036d)以及溶液穿通部(1036b、1036c)等形成为具有各种形状中的任何形状。例如，在一些情况下，可以通过刻蚀掉整个侧壁间隔物1014来形成通道107。替代地或附加地，可以将通道107形成为具有较浅深度，或者，可以通过控制侧壁间隔物1014的刻蚀条件，经由不仅移除侧壁间隔物1014而且还移除其下方的第一电极嵌入层103来将其形成为具有更大深度。

在纳米间隙电极装置101(41b至1043b、1053)的上文所述一些情况中，可以使得一种或多种单链DNA分子穿过第一电极1010(1041a至1043a、1052)与第二电极1011(1041b至1043b、1053)之间的纳米间隙NG(NG1、NG2、NG3)，并且其中可以使得电流计在所述一种或多种单链DNA分子的每个碱基穿过第一电极1010(1041a至1043a、1052)与第二电极1011(1041b至1043b、1053)之间的纳米间隙NG(NG1、NG2、NG3)时测量流过第一电极1010(1041a至1043a、1052)和第二电极1011(1041b至1043b、1053)的电流的值。替代地或附加地，纳米间隙电极可以用于测量针对各种待测量物体中的任何一种的电流值，所述待测量物体例如为生物聚合物诸如RNA、蛋白质、碳水化合物、脂质、双链DNA分子、部分双链DNA分子、标记的DNA分子等，其中所述标记可以是有机标记或无机标记以及所述一种或多种单链DNA分子；所述一种或多种单链DNA分子可以包含标准DNA碱基、无碱基DNA碱基、天然或合成修饰的DNA碱基、天然DNA、合成DNA、RNA、修饰的RNA、化学结合的蛋白质、碳水化合物，或者其他有机或无机分子。

在如上文所述的一些情况下，给出了这样的示例：其中可以使用侧壁间隔物1014，该侧壁间隔物1014可以形成为从其顶部到与衬底2相邻的底面逐渐增大宽度。替代地或附加地，可以不按保形方式形成侧壁间隔物形成层。可以通过改变膜沉积条件(诸如温度、压力、施加的气体、流速等)，将侧壁间隔物形成层形成为在不同位置具有不同的膜厚度。还有可能使用可被形成为从顶部到与衬底2相邻的底部逐渐减小宽度的侧壁间隔物，或者被形成为在各个部分(例如，在顶部位置、在中央位置等)处具有最大宽度的侧壁间隔物。

此外，在复合纳米间隙电极装置1301的一些情况中，可以在电极装置形成衬底1035上形成三个纳米间隙电极装置1034a、1034b和1034c。替代地或附加地，可以适当地改变纳米间隙电极的数目、可以安设所述纳米间隙电极装置的位置，以及溶液穿通部的数目。例如，可以将至少两个纳米间隙电极装置布置成与不具有溶液穿通部的单一通道相关联。也就是说，在一些情况下，通道可以经由溶液穿通部流体连通。然而，通道还可以直接连接以便彼此流体连通。

通道可以连接成使得至少两个纳米间隙电极装置可以直线布置。在这样的情况下，通道可以直接连接以便彼此流体连通，或者可以经由溶液穿通部连接。

在一些情况下，描述了这样的复合纳米间隙电极装置1031：其可以设有可直接形成于第一电极嵌入层1032上的第二电极嵌入层1033。替代地或附加地，复合纳米间隙电极装置可以设有可经由下间隔物而形成于第一电极嵌入层1032中的凹陷内的第二电极嵌入层1033。

在其他情况下，可以利用包括如上文所述纳米间隙电极装置的生物聚合物分析设备，以及包括这样的纳米间隙电极装置或包括这样的生物聚合物分析设备的生物聚合物分析系统。

在纳米间隙电极装置的上文所述一些情况中，生物聚合物分析设备还可以包括电源部件和放大部件，所述电源部件用于向纳米间隙电极装置的第一电极和第二电极供应电流，所述放大部件用于放大流过第一电极和第二电极的电流。生物聚合物分析设备可以包括信息处理部件，用于分析经放大的电信号。信息处理部件可以包括一个或多个CPU(中央处理器)或计算机。此外，生物聚合物分析设备可以包括一个或多个存储器部件(存储)。存储器部件(存储)可以储存所获得的电信号、经放大的电信号、经分析的信息，以及各种其他信息。此外，生物聚合物分析设备可以包括电屏蔽和振动隔离，以便减小或消除其内部和外部的电噪声或机械噪声。在一些情况下，生物聚合物分析设备可以是DNA或RNA测序仪。生物聚合物分析设备可以使生物聚合物通过形成于纳米间隙电极装置中的通道而穿过第一电极与第二电极之间的纳米间隙，并且可以基于流过所述第一电极和第二电极的电流变化来分析生物聚合物。

在生物聚合物分析设备的一些情况中，可以如下地形成纳米间隙：形成被布置成彼此面对而同时在其间保持恒定距离的第一电极形成面和第二电极形成面，形成沿着其中心轴延伸的通道，以及将第一电极的所述第一电极侧表面和第二电极的所述第二电极侧表面布置成以所述通道的所述中心轴为中心。因此，生物聚合物分析设备可以引导可以是待测量物体的生物聚合物沿着中心轴O穿过通道抵达纳米间隙，并且可以在所述生物聚合物在所述通道中流动时对其进行测量，并且所述生物聚合物可以比常规情况下更容易地穿过所述纳米间隙NG1。

在根据一些情况的生物聚合物分析系统中，上文所述的纳米间隙电极装置或生物聚合物分析设备可以无线地或通过导线与另一组件或另一部件相连接。这样的组件或部件可以是关于上文所述生物聚合物分析设备的情况描述的任何组件或任何部件。例如，生物聚合物分析系统可以包括信息处理设备，用于对从所述生物聚合物分析设备获得的分析结果进行各种信息处理。在生物聚合物分析系统的一些情况下，举例而言，所述生物聚合物分析设备和信息处理设备可以通过导线连接，以便经由导线在其间接收和传输数据。此外，对于所述生物聚合物分析系统，举例而言，所述生物聚合物分析设备和所述信息处理设备可以安装和配置于研究实验室等处所。因此，可以将所述生物聚合物分析设备所获得的生物聚合物分析结果传输至位于同一处所的信息处理设备，从而可以有效地进行各种信息处理，诸如由信息处理设备对多个分析结果进行比较，以及计算分析结果的统计数据。

在一些情况下，可以例如通过在诸如互联网等网络上无线连接生物聚合物分析设备和信息处理设备来配置生物聚合物分析系统。因此，安装于诸如医院等设施内的所述生物聚合物分析设备可以与可安装在与所述生物聚合物分析设备可安装于的设施的地点不同的一个或多个远程地点中的所述信息处理设备进行数据传输和接收。

对于这样的生物聚合物分析系统，可以将所述生物聚合物分析设备所获得的生物聚合物分析结果传输至位于与所述生物聚合物分析设备可安装于的地点不同的一个或多个远程地点的所述信息处理设备，从而可以有效地进行各种信息处理，诸如由信息处理设备对多个分析结果进行比较，以及计算分析结果的统计数据。

在一些情况下，所述生物聚合物分析设备可以是便携式设备，并且可以不安装在固定设施处，而是可以替代地利用数据无线传输来将所述生物聚合物分析设备所生成的数据移动至可位于一个或多个远程位置的所述信息处理设备。

此外，这样的生物聚合物分析系统可以设有根据上文所述任何情况的纳米间隙电极装置，或者可以设有包括这样的纳米间隙电极装置的生物聚合物分析设备。因此，促进了可以是待测量物体的生物聚合物穿过通道抵达纳米间隙，并且因此在通道中流动的所述待测量物体可以更容易地穿过纳米间隙NG，并且可以准确地和比常规情况下更有效地获得分析结果。

计算机控制系统

本公开内容提供了被编程用于实现本公开内容的方法的计算机控制系统。图29示出了计算机系统2901，其被编程或以其他方式配置用于制造用以感测生物分子的电极。计算机系统2901可以调控本公开内容的方法的各个方面，例如各个装置层的形成。

计算机系统2901包括中央处理器(CPU，本文亦称“处理器”和“计算机处理器”)2905，该中央处理器2905可以是单核或多核处理器，或者是用于并行处理的多个处理器。计算机系统2901还包括存储器或存储器位置2910(例如，随机存取存储器、只读存储器、快闪存储器)、电子存储单元2915(例如，硬盘)、用于与一个或多个其他系统通信的通信接口2920(例如，网络适配器)，以及外围设备2925，诸如高速缓冲存储器、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器。存储器2910、存储单元2915、接口2920和外围设备2925通过诸如主板等通信总线(实线)与CPU 2905通信。存储单元2915可以是用于储存数据的数据存储单元(或数据储存库)。计算机系统2901可以借助于通信接口2920而操作地耦合至计算机网络(“网络”)2930。网络2930可以是因特网、互联网和/或外联网，或者是与因特网通信的内联网和/或外联网。网络2930在一些情况下是电信和/或数据网络。网络2930可以包括一个或多个计算机服务器，所述计算机服务器可以支持分布式计算，诸如云计算。在一些情况下，网络2930可以借助于计算机系统2901实现点对点网络，该点对点网络可以使得耦合至计算机系统2901的设备能够起到客户端或服务器的作用。

CPU 2905可以执行机器可读指令序列，所述机器可读指令序列可以体现为程序或软件。指令可以储存在存储器位置中，诸如存储器2910中。指令可以针对CPU 2905，其可以在随后编程或以其他方式配置CPU 2905以实现本公开内容的方法。由CPU 2905执行的操作示例可以包括取回、解码、执行和回写。

CPU 2905可以是诸如集成电路等电路的一部分。在该电路中可以包括系统2901的一个或多个其他组件。在一些情况下，该电路是专用集成电路(ASIC)。

存储单元2915可以储存文件，诸如驱动程序、库和保存的程序。存储单元2915可以储存用户数据，例如，用户偏好和用户程序。在一些情况下，计算机系统2901可以包括位于计算机系统2901外部的一个或多个附加数据存储单元，所述附加数据存储单元例如位于通过内联网或因特网而与计算机系统2901通信的远程服务器上。计算机系统2901可以通过网络2930与一个或多个远程计算机系统通信。

本文所述的方法可以通过存储在计算机系统2901的电子存储位置上(例如，存储器2910或电子存储单元2915上)的机器(例如，计算机处理器)可执行代码的方式来实现。机器可执行代码或机器可读代码能够以软件的形式提供。在使用中，该代码可以由处理器2905执行。在一些情况下，该代码可以从存储单元2915检索并储存在存储器2910上，以供由处理器2905随时访问。在一些情况下，可以排除电子存储单元2915，并且机器可执行指令储存在存储器2910上。

代码可被预编译并且配置用于随具有适于执行该代码的处理器的机器一起使用，或者可以在运行时期间编译。代码能够通过编程语言来提供，该编程语言可被选择用于使代码能够以预编译或当场编译方式执行。

计算机系统2901可被编程或以其他方式配置用于调控一个或多个处理参数，诸如衬底温度、前体流速、生长速率、载气流量以及反应室压力。计算机系统2901可以与存储器皿和反应室之间的阀通信，所述阀可以帮助终止(或调控)前体向反应室的流动。

计算机系统2901可以与包含真空室、流量阀和泵送系统的真空系统通信。真空系统可以包括一个或多个真空泵，诸如涡轮分子(涡轮)泵、扩散泵和机械泵中的一种或多种。泵可以包括一个或多个前级泵。例如，涡轮泵可以由机械泵所支持。

本文提供的系统和方法的各个方面，诸如计算机系统2901等，能够以编程来实现。各个技术方面可以被认为是通常为承载或体现于某种类型的机器可读介质中的机器(或处理器)可执行代码和/或相关数据形式的“产品”或“制品”。机器可执行代码可以储存在电子存储单元上，诸如存储器(例如，只读存储器、随机存取存储器、快闪存储器)或硬盘上。“存储”型介质可以包括以下各项中的任何或全部项目：计算机的有形存储器、处理器等或者其关联模块，诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、硬盘驱动器等，其可以在任何时刻提供非暂时性存储以供软件编程。软件的全部或部分可以不时通过因特网或各种其他电信网络通信。这样的通信例如可以支持软件从一个计算机或处理器向另一计算机或处理器中的加载，例如，从管理服务器或主机向应用服务器的计算机平台中的加载。因此，可以承载软件元素的另一类型介质包括光波、电波和电磁波，诸如跨本地设备之间的物理接口、通过有线和光纤陆线网络以及通过各种空中链路使用的光波、电波和电磁波。携载这样的电波的物理元素，诸如有线或无线链路、光学链路等，亦可被认为是承载软件的介质。如本文所使用，除非限制于非暂时性的，否则有形“存储”介质，诸如计算机或机器“可读介质”等，是指参与向处理器提供用于执行的指令的任何介质。

因此，机器可读介质，诸如计算机可执行代码等，可以采取许多形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质例如包括光盘或磁盘，诸如任何一个或多个计算机中的任何存储设备等，诸如附图中所示的可以用于实现数据库等的存储设备。易失性存储介质包括动态存储器，诸如这样的计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴线缆、铜线和光纤，包括构成计算机系统内的总线的导线。载波传输介质可以采取诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的电信号或电磁信号或者声波或光波的形式。计算机可读介质的常见形式因此例如包括：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、打孔卡纸带、具有孔洞图案的任何其他物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或存储器匣、传送数据或指令的载波、传送这样的载波的线缆或链路，或者可让计算机从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些计算机可读介质形式中的许多形式可以涉及向处理器传送用于执行的一个或多个指令的一个或多个序列。

本公开内容的方法和系统可以通过一种或多种算法的方式实现。算法可以通过在由中央处理器2905执行时的软件的方式实现。

本公开内容的装置、系统和方法可以与其他装置、系统或方法相结合，或者由其他装置、系统或方法所修改，所述其他装置、系统或方法例如为各自通过引用而全部并入于此的以下文献中所述：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和JP 2013-36865A。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，这样的实施方式只是以示例方式提供的。本发明并不旨在由说明书内提供的具体示例所限制。虽然已经参考前述说明书描述了本发明，但本文实施方式的描述和说明并不意味着要以限制性的意义来解释。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多变化、改变和替换。此外，应当理解，本发明的所有方面都不限于依赖多种条件和变量的、本文阐述的具体描绘、配置或相对比例。应当理解，在时间本发明的过程中可以利用对本文所述本发明实施方式的各种替代。因此，预期本发明还应涵盖任何此类替代、修改、变化或等同物。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并从而覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。