[發明專利]一種三維實體針尖柔性微電極陣列及其制作方法

有效

• 申請號: 201110301733.5
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102336386A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李志宏;王任鑫;王瑋
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: B81B7/04
• 分類號: B81B7/04;B81C1/00;A61B5/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種三維實體針尖柔性微電極陣列，包括絕緣的柔性襯底(1)、絕緣柱(2)、針形電極(3)、導電引線(4)，其特征在于：其中包裹在絕緣的柔性襯底(1)中分立絕緣柱(2)陣列，分立絕緣柱(2)絕緣柱頭部呈針尖狀，被針形電極(3)包裹，針尖電極裸露在外，導電引線(4)沿著絕緣柱(2)和絕緣的柔性襯底(1)鋪設，一端與針形電極(3)相連，另外一端裸露在外。

2.根據權利要求1所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述絕緣柱(2)為實心結構。

3.根據權利要求1所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述絕緣的柔性襯底(1)材料為聚對二甲苯。

4.根據權利要求1所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述絕緣柱(2)是硅柱。

5.根據權利要求1至4之一所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述針形電極(3)和導電引線(4)由金屬Cr/Au構成，Au在Cr上層。

6.根據權利要求4所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述針形電極(3)和導電引線(4)的金屬Cr/Au厚度為：15nm/150nm。

7.根據權利要求4所述的一種三維實體針尖柔性微電極陣列，其特征在于：所述述針形電極(3)的針尖高度400um。

8.一種如權利要求1所述的三維實體針尖柔性微電極陣列制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：清洗硅片，化學氣相淀積SiO₂/Si₃N₄；

步驟2：第一次硅片背面光刻，形成背面刻蝕SiO₂/Si₃N₄的圖形；

步驟3：硅片背面干法刻蝕SiO₂/Si₃N₄，形成硅片背面TMAH腐蝕掩膜；

步驟4：硅片背面四甲基氫氧化銨腐蝕硅，形成硅凹槽，用于腐蝕后硅的釋放；

步驟5：第二次硅片光刻，硅片雙面光刻，在硅片正面形成刻蝕SiO₂/Si₃N₄的圖形，形成正面四甲基氫氧化銨腐蝕掩膜；背面干法刻蝕Si₃N₄，然后濕法腐蝕去除背面SiO₂，以使硅鍵合面平整；

步驟6：在玻璃片上作第三次光刻，濺射金屬Cr/Au，丙酮去膠超聲剝離，做出金屬連線圖形；

步驟7：硅片背面和玻璃正面對準陽極鍵合；

步驟8：以硅片正面SiO₂/Si₃N₄為掩膜，腐蝕得到分立的硅柱陣列，同時也各向同性腐蝕玻璃，形成了金屬連線和硅柱下的側向鉆蝕槽；

步驟9：在硅片正面硅柱陣列布置金屬電極，金屬電極和玻璃片上的金屬連線相連；

步驟10：淀積第一層聚對二甲苯，并圖形化刻蝕聚對二甲苯，露出針尖電極；

步驟11：HF濕法腐蝕玻璃，釋放結構，由于金屬連線和硅柱下的側向鉆蝕槽被聚對二甲苯填充，所以金屬連線和硅柱也被聚對二甲苯包裹著釋放下來；

步驟12：背面淀積聚對二甲苯，得到最終柔性襯底的三維實體針尖微電極陣列。