[發明專利]以聚乳酸為基底的神經芯片的制備方法

無效

• 申請號: 200910049004.8
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101543660A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 李以貴;陳少軍;張冠;孫健;高陽
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61F2/00;G03F7/16;G03F7/20;G03F7/26;C23C14/34;C23C14/20
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種生物工程技術領域的芯片的制備方法，具體地說，涉及的是一種以聚乳酸為基底的神經芯片的制備方法。

背景技術

神經芯片技術是由意大利帕多瓦大學的科學家們在2006年3月27日提出的，該項研究有助于研發出先進的神經修復技術，用于治療神經失調或研發出通過活的神經細胞處理數據的有機電腦。具體的原理如下：在1平方毫米大小的硅片上安裝了16000個電子晶體管和數百個電容器，然后用在大腦中發現的一種特別的蛋白質將腦細胞粘到芯片上，這些蛋白質也把神經細胞的離子通道和半導體材料連在一起，這樣神經細胞的電子信號便可以傳送到硅芯片上。通過這種蛋白質，神經芯片上的電子部件和活體細胞可以彼此聯系，神經細胞發出的電子信號通過芯片的晶體管記錄下來，而芯片的電容器用于刺激神經細胞。

經對現有技術的檢索發現，斯蒂法諾·瓦薩尼利等人在美國雜志《LifeScience》(《生活科學》)2006年27日發表的“Researchers?get?neurons?andsilicon?talking”(“研究者使得神經元與硅電路結合”)，提到了基于硅基底的神經芯片。具體如下：該芯片是以單晶硅作為基底，然后在硅襯底上刻蝕出圓孔陣列，然后在已蝕刻出的圓孔里濺射金作為與集成電路互聯。這種芯片能夠實現活的腦細胞和硅集成電路有機地連在一起。但是不足之處是單晶硅片不具有良好的生物兼容性，這將影響整個芯片的工作壽命，從而不能很好、很穩定地實現神經芯片的功能。

發明內容

本發明針對現有的技術不足，提供一種以聚乳酸為基底的神經芯片的制備方法，采用聚乳酸基底代替硅基底，得到的神經芯片具有良好的生物兼容性和穩定的工作壽命，從而解決背景技術中的不足。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括如下步驟：

第一步，在聚乳酸基底上旋涂一層光刻膠；

第二步，對旋涂后的光刻膠進行UV曝光；

第三步，曝光后將器件放入顯影液中，去除未曝光的光刻膠部分；

第四步，對聚乳酸基底用NaOH刻蝕劑刻蝕出圓孔；

第五步，在聚乳酸基底圓孔里濺射金；

第六步，將濺射完金的器件去除曝光過的光刻膠，同時光刻膠上的濺射金也被剝離；

第七步，化學機械平坦化，使金與集成電路電路完好互聯。

所述第一步，具體為：用厚度為600um聚乳酸基底作為襯底，將光刻膠SU-8膠滴于聚乳酸基底上，用臺式勻膠機低速(500r/min)勻膠10s，再高速(3000r/min)勻膠30s，得到50um厚的SU-8膠層。在溫度為95℃下加熱已旋涂好的光刻膠大約10min，加熱過程在電熱板上完成(前烘)，冷卻至室溫。

所述第二步，具體為：根據設計的微流控芯片，用激光照排機在照相底片上制得光刻掩膜板。將設計好的具有圓孔的掩模版置于UV(紫外)光源與光刻膠之間，將掩膜板的圖案與聚乳酸基底進行校準，調節光刻機光能量為7Mw/cm2，通過對光刻膠進行UV曝光60s，使得掩模版上的圖形轉移到光刻膠上。

所述第三步，具體為：光刻完后，對聚乳酸基底進行沖洗、風干或者甩干，然后在電熱板上以120℃繼續加熱大約25min(后烘)。冷卻至室溫，在乙二醇乙醚乙酸酯溶液中顯影4min，去除未曝光的光刻膠部分。

所述第四步，具體為：然后用ICP-DRIE對聚乳酸基底進行刻蝕，使其鏤空，形成圓柱形狀的圓孔，刻蝕的速率為10um/min，刻蝕時間為60min。

所述第五步，具體為：在聚乳酸基底圓孔里濺射金作為與CMOS集成電路的互連線，其中光刻膠上也將被濺射一層金；

所述第六步，具體為：待冷卻至室溫后，將第五步得到的整個器件放入丙酮溶液中浸泡24h后去除曝光過的光刻膠中，此時去除光刻膠的同時也將去除濺射在光刻膠上的金。由于濺射在光刻膠上的金通常是很難剝離的，通過這種lift-off(剝離)工藝可以將該殘留濺射的金剝離掉。

所述第六步，具體為：最后化學機械平坦化濺射的金，將CMOS集成電路芯片與金互連線連接起來。