[發明專利]微流道結構的制造方法

有效

• 申請號: 201811318747.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN111151311B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 莫皓然;余榮侯;張正明;戴賢忠;廖文雄;黃啟峰;韓永隆;蔡長諺
• 申請（專利權）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;鄭特強

1.一種微流道結構的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

1)提供一基板，該基板具有相對的一第一表面及一第二表面；

2)沉積及蝕刻一第一絕緣層，是先透過沉積一絕緣材料于該基板的該第一表面上以形成該第一絕緣層，再透過蝕刻形成至少一第一孔洞以及至少一第二孔洞，該至少一第二孔洞圍繞該至少一第一孔洞而設置；

3)沉積及蝕刻一支撐層，是透過沉積一導電材料于該第一絕緣層上以形成該支撐層，并透過蝕刻定義出一凸部及一導電部；

4)沉積及蝕刻一閥層，是透過沉積一氧化材料于該支撐層上以形成一第一氧化層，并透過蝕刻定義出一第一錨定區，再透過沉積一導電材料于該第一氧化層上以及該第一錨定區內以形成該閥層，該閥層并透過蝕刻定義出一具有高度的基部、一可動部、一固定部以及一中空孔洞；

5)沉積及蝕刻一第二絕緣層，是透過沉積一氧化材料于該閥層上以形成一第二氧化層，并透過蝕刻定義出一第二錨定區，再透過沉積一絕緣材料于該第二氧化層上以及該第二錨定區內以形成該第二絕緣層，該第二絕緣層并透過蝕刻定義出一具有一高度的支撐部；

6)沉積及蝕刻一振動層、一下電極層以及一壓電致動層，是透過沉積一導電材料于該第二絕緣層上以形成該振動層，再透過沉積一金屬材料于該振動層上以形成該下電極層，以及再透過沉積一壓電材料于該下電極層上以形成該壓電致動層，再透過蝕刻該下電極層、該壓電致動層以定義出所需求該下電極層、該壓電致動層之外型尺寸，且蝕刻定義出該振動層的一懸浮部、一外框部、至少一連接部以及一焊墊部，該懸浮部、該外框部以及該至少一連接部之間形成至少一間隙；

7)提供一光阻層沉積蝕刻多個焊墊，是透過一光阻材料形成于該壓電致動層以及該振動層上以形成該光阻層，再透過蝕刻該光阻層以定義出多個凹陷區，該多個凹陷區分別對應設置在該閥層的該固定部位置、該振動層的該外框部位置、該壓電致動層位置以及該焊墊部位置，并透過沉積一金屬材料于該多個凹陷區上以形成一焊墊層，且透過蝕刻該焊墊層以形成該多個焊墊，該多個焊墊分別定義為一于該振動層的該焊墊部上的一參考電極焊墊、一于該壓電致動層上的一上電極焊墊、一于該振動層的該外框部一側的一下電極焊墊以及一于該閥層的該固定部上的一閥層電極焊墊；

8)沉積及蝕刻一遮罩層，是透過沉積一氧化硅材料于該基板的該第二表面上以形成該遮罩層，并透過蝕刻以于該基板定義出至少一流道以及一容置槽，該至少一流道與該第一絕緣層的該至少一第二孔洞位置相對應，且該容置槽與該支撐層的該導電部電性相連通，再填入高分子導電材至該容置槽內形成一基臺電極焊墊，使該基臺電極焊墊與該支撐層的該導電部電性連接；

9)蝕刻一第一腔室，是自該基板的該至少一流道透過蝕刻以將該閥層的該基部內側區域的該第一氧化層釋放移除，以于該基部內側形成該第一腔室，并使該閥層的該中空孔洞與該第一腔室相連通；以及

10)蝕刻一第二腔室，是自該振動層的該至少一間隙透過蝕刻以將該第二絕緣層的該支撐部內側區域的該第二氧化層釋放移除，以于該支撐部內側形成該第二腔室，并使該第二腔室透過該中空孔洞與該第一腔室相連通。

2.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，該氧化材料為一氧化硅、一磷硅玻璃或一硼磷硅玻璃材質。

3.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，該導電材料為一多晶硅材料。

4.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，該絕緣材料為一氮化硅材料。

5.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，該光阻層為一負光阻材料。

6.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，閥層的該中空孔洞形成于該支撐層的該凸部相對應位置處，該可動部定義為由該中空孔洞周圍延伸到該基部的范圍，該固定部定義為該基部向外延伸部分的范圍。

7.如權利要求1所述的微流道結構的制造方法，其特征在于，該振動層的該至少一連接部形成于該懸浮部及該外框部之間，用以提供彈性支撐該懸浮部的支撐力，以及該焊墊部被蝕刻分隔而不與該懸浮部、該外框部及該至少一連接部電性連接。