[發(fā)明專利]基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置及加工工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110395164.5
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102517207A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡寧;徐靜;楊軍;鄭小林;侯文生;廖彥劍;楊靜;胡南
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置，其特征在于：它由基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片和流路控制層組成；

所述基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片具有硅基底層，在硅基底層上有二氧化硅絕緣層，在二氧化硅絕緣層上有頂層低阻硅層，在頂層低阻硅層中有微通道，微通道以二氧化硅絕緣層為底，微通道的兩側(cè)相對為齒狀側(cè)壁微電極，在相鄰的齒狀側(cè)壁微電極之間采用絕緣隔離結(jié)構(gòu)隔離低阻硅與齒狀側(cè)壁微電極，被隔離的低阻硅的端面與齒狀側(cè)壁微電極的端面齊平，使微通道為光滑的通道；所述頂層低阻硅層上有鋁引線層，與側(cè)壁微電極接通，在整個頂層低阻硅層上覆蓋有二氧化硅鈍化層，并留出部分鋁引線層作為與外界電信號電氣連接的鍵合區(qū)；

所述流路控制層由PDMS蓋片和導(dǎo)管組成，?PDMS蓋片蓋在細(xì)胞電融合芯片上，PDMS蓋片上有出樣口和進(jìn)樣口，對應(yīng)于細(xì)胞電融合芯片的微通道的兩端，連通微通道，導(dǎo)管裝于出樣口和進(jìn)樣口上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置，其特征在于：所述絕緣隔離結(jié)構(gòu)是在低阻硅與側(cè)壁微電極之間刻蝕深至二氧化硅絕緣層的U型深槽，并在深槽的側(cè)壁上形成一層二氧化硅絕緣層，并用多晶硅填充深槽的其余部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置，其特征在于：所述硅基底層的厚度為300~450?mm，二氧化硅絕緣層的厚度為0.5~2?μm，頂層低阻硅層的厚度在40~50?μm，所述鋁引線層為0.5~2μm厚的金屬鋁，二氧化硅鈍化層厚度為1~2μm厚。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置，其特征在于：所述頂層低阻硅層的電導(dǎo)率為7~9Ω/cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置，其特征在于：所述PDMS蓋片的厚度在0.5~2mm，出樣口和進(jìn)樣口的直徑為0.3~0.5mm。

6.?權(quán)利要求1所述的基于離散式側(cè)壁微電極陣列的細(xì)胞電融合芯片裝置的加工工藝，其特征在于包括以下步驟：

（1）細(xì)胞電融合芯片的加工：

選取SOI晶圓；

清洗；

對頂層低阻硅層進(jìn)行離子注入，使其電導(dǎo)率降到7-9Ω/m的水平；

干法刻蝕頂層低阻硅層，形成U型深槽；

在深槽的側(cè)壁上高溫氧化形成二氧化硅絕緣層；

將多晶硅填充于深槽中，在微電極與低阻硅之間形成絕緣隔離結(jié)構(gòu)；

對頂層平整化去除多余的多晶硅，并形成平整的上表面；

在上表面濺射鋁；

光刻形成鋁引線層；

用等離子氣相沉積在鋁引線層表面形成二氧化硅鈍化層；

干法刻蝕二氧化硅去除微通道及鍵合區(qū)表面的二氧化硅鈍化層；

干法刻蝕頂層低阻硅層形成微通道及離散式側(cè)壁微電極陣列；

（2）流路控制蓋片的加工通過倒模工藝實(shí)現(xiàn)，材料選用PDMS：

完成上述加工后，將細(xì)胞電融合芯片和頂層流路控制層通過鍵合實(shí)現(xiàn)密閉，形成一密閉腔體，僅通過進(jìn)樣口和出樣口進(jìn)行細(xì)胞懸浮液的進(jìn)出樣。