[發明專利]微型針裝置的制造方法、微型針裝置以及基片復合體

有效

• 申請號: 201010545583.8
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN102050421A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: D·肖爾滕;M·斯圖姆貝爾;F·拉爾默;A·法伊
• 申請（專利權）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B1/00;A61M37/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;楊楷

技術領域

本發明涉及一種用于多孔的微型針裝置的制造方法以及一種相應的多孔的微型針裝置和一種相應的基片復合體。

背景技術

盡管能夠運用到任意的微機械的結構元件上，但是考慮到硅工藝中的微機械的結構元件對本發明及作為其基礎的背景進行解釋。

多孔的比如由多孔的硅構成的微型針裝置在“經皮膚藥物輸送(Transdermal?Drug?delivery)”的領域內作為藥物膏藥的擴展用作疫苗的載體或者也用于提取體液(所謂的中間組織液體-“經皮膚流體(Transdermal?fluid)”)以便對身體參數(比如葡萄糖、乳酸、酒精、...)進行診斷和分析。

用于小分子(比如尼古丁)的藥物膏藥(皮膚貼(Transdermal?patches))廣為人知。使用范圍通常局限于可以很好地穿過皮膚的小分子。為了將這樣的經皮膚的應用的運用范圍擴展到其它的活性物質，使用所謂的化學強化劑(Enhancer)或者不同的物理方法(超聲波、熱脈沖)，所述化學強化劑或物理方法比如也對更大的活性物質分子來說有助于其越過皮膚的保護層。

這方面的另一種方法是，通過多微孔的微型針來以機械方式穿透外面的皮膚層(角質層(stratum?corneum))并且結合使用優選通過活性物質膏藥或者通過計量裝置來給送活性物質的做法，其中所述微型針可以已經集成到所述活性物質膏藥中，并且其中所述計量裝置能夠有針對性地給出活性物質(大丸劑、暫停、上升、...)。

DE?102006028781A1公開了一種用于制造多孔的以陣列布置在硅基片上的用于經皮膚地給送藥物的微型針的方法。該方法包括以下步驟：在半導體基片的正面形成具有多根微型針的微型針裝置，所述微型針從半導體基片的載體區域隆起；并且使所述半導體基片部分地多孔化(Porosifizieren)以形成多孔的微型針，其中所述多孔化從半導體基片的正面出發并且在結構的內部形成多孔的儲備(Reservoir)。

另一種用于制造多孔的微型針裝置的方法從CN?100998901A中得到公開。

迄今已知的解決方案規定借助于本身公知的等離子蝕刻技術在晶片正面制造多孔的微型針裝置。在產生微型針裝置之后，在含水的氫氟酸中通過電勢的施加以電化學的方法對晶片進行陽極化處理，由此硅這種材料從具有微型針裝置的晶片正面開始轉變為多孔的硅。不過，這種多孔化過程無法穿過整個晶片面狀地進行，因為到達晶片背面的第一孔圍繞著該晶片構成電短路或者旁路，使得進一步的陽極化處理過程減緩或者說在一定的時間之后停止。此外，十分耗時并且不經濟乃至不可能的是，對整個的晶片厚度或者也僅僅對晶片厚度的幾百微米進行充分的陽極化處理。

因此，根據現有技術經常使用所謂的背面削薄方法(Rückdünnverfahren)，在這些背面削薄方法中在陽極處理之前比如通過機械的磨削或者化學的濕式蝕刻或者化學的濕式蝕刻或者在氣相中的等離子蝕刻將晶片削薄至更小的晶片厚度。由此由于晶片的厚度減小而減少了所需要的用于晶片的完全多孔化(Durchporosifizieren)的時間，不過代價是在這個過程中或者說在進一步的后續過程中斷裂風險的提高。

此外，即使對于變薄的晶片來說，由于前面提到的由完全地穿過晶片的第一孔引起的電的旁路問題而不可能的是，完全地面狀地在晶片的整個剩余晶片厚度上對晶片進行陽極化處理。

出于這個原因，比如要么將金屬層并且/要么將金屬薄膜施加到晶片背面上，在完全的陽極化處理之后又可以將所述金屬層和/或金屬薄膜去除。此外，可以僅僅部分地對晶片進行陽極化處理，更確切地說要么直至第一孔到達背面，但是大多數孔還沒有到達那里，要么從前面僅僅直到硅散料(Siliziumbulkmaterial)中特定的預先選擇的深度對晶片進行陽極化處理。在這兩種情況下，隨后以機械方式或者以化學方式從晶片背面開始如此進行背面削薄處理，直至獲得完全多孔的穿過剩余晶片的結構。作為另外的積極的效果，用所述背面削薄處理來實現這一點，即剩余硅明顯比原始晶片的硅薄，這方便了活性物質進入到手中或者經皮膚的液體從皮膚中朝其中一個方向以及另一個方向流動。

但是對于這些磨削方法或者背面蝕刻方法來說，存在著很高的開銷、晶片的機械負荷、斷裂風險以及防止在正面存在的微型針裝置受到機械損壞的必要性。因為硅是脆而易碎的材料，所以比如在磨削晶片背面時需要對晶片正面進行操作的情況下機械損壞是一種風險。但是在這種過程中采取的暫時的保護措施意味著有時巨大的工藝方面的額外開銷。

發明內容