[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

一種微流道結構的制造方法，包含：1)提供一基板；2)沉積及蝕刻一第一絕緣層；3)沉積及蝕刻一支撐層；4)沉積及蝕刻一閥層；5)沉積及蝕刻一第二絕緣層；6)沉積及蝕刻一振動層、一下電極層以及一壓電致動層；7)提供一光阻層沉積蝕刻多個焊墊；8)沉積及蝕刻一遮罩層；9)蝕刻一第一腔室；以及10)蝕刻一第二腔室。

技術領域

本案關于一種微流道結構的制造方法，尤指一種使用不同相位電荷的電源驅動的微流道結構的制造方法。

背景技術

目前于各領域中無論是醫藥、電腦科技、打印、能源等工業，產品均朝精致化及微小化方向發展，其中微幫浦、噴霧器、噴墨頭、工業打印裝置等產品所包含的流體輸送結構為其關鍵技術。

隨著科技的日新月異，流體輸送結構的應用上亦愈來愈多元化，舉凡工業應用、生醫應用、醫療保健、電子散熱等等，甚至近來熱門的穿戴式裝置皆可見它的蹤影，可見傳統的流體輸送結構已漸漸有朝向裝置微小化、流量極大化的趨勢。

于現有技術中，雖已有利用微機電制程制出一體成型的微型化流體輸送結構，但在使用時因作動方式的不同致使現有利用微機電制程制出的微型化結構無法用來輸送氣體，是以，如何借創新微型化結構突破其技術瓶頸，為發展的重要內容。

發明內容

本案的主要目的是提供一種微流道結構的制造方法，以標準化微機電制程制造，微流道結構可借由不同相位電荷的電源驅動，用以傳輸流體。因此，有著開發及量產成本低、穩定的結構尺寸以及平整度、增加作動的可靠性及使用壽命等優點。

本案的一廣義實施態樣為一種微流道結構的制造方法，包含：1.提供一基板，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，是先透過一絕緣材料沉積于基板的第一表面上以形成第一絕緣層，再透過蝕刻制程形成至少一第一孔洞b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，是透過一導電材料沉積于第一絕緣層上以形成支撐層，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，是透過一氧化材料沉積于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，再透過一導電材料沉積于第一氧化層上以及第一錨定區內以形成閥層，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，是透過一氧化材料沉積于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，再透過一絕緣材料沉積于第二氧化層上以及第二錨定區內以形成第二絕緣層，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，是透過一導電材料沉積于第二絕緣層上以形成振動層，再透過一金屬材料沉積于振動層上以形成下電極層，以及再透過一壓電材料沉積于下電極層上以形成壓電致動層，再透過蝕刻下電極層、壓電致動層以定義出所需求下電極層、壓電致動層之外型尺寸，且蝕刻定義出振動層的一懸浮部、一外框部、至少一連接部以及一焊墊部，懸浮部、外框部以及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壓電致動層以及振動層上以形成光阻層，再透過蝕刻光阻層定義出多個凹陷區分別在閥層的固定部位置、振動層的外框部位置、壓電致動層位置以及焊墊部位置，并透過一金屬材料沉積于多個凹陷區上以形成一焊墊層，且透過蝕刻焊墊層形成多個焊墊，多個焊墊分別定義為一于振動層的焊墊部上的一參考電極焊墊，一于壓電致動層上之一上電極焊墊，一于振動層之外框部一側的一下電極焊墊，以及一于閥層的固定部上的一閥層電極焊墊；8.沉積及蝕刻一遮罩層，是透過一氧化材料沉積于基板的第二表面上以形成遮罩層，并透過蝕刻定義出基板的至少一流道以及一容置槽，且容置槽與支撐層的導電部電性相連通，再填入高分子導電材至容置槽內形成一基臺電極焊墊，使基臺電極焊墊與支撐層的導電部做電性連接；9.蝕刻一第一腔室，是自基板的至少一流道透過蝕刻以將閥層的基部內側區域的第一氧化層釋放移除定義出基部內側形成第一腔室，并使閥層的中空孔洞與第一腔室相連通；以及10.蝕刻一第二腔室，是自振動層的至少一間隙透過蝕刻以將第二絕緣層的支撐部內側區域的第二氧化層釋放移除定義出支撐部內側形成第二腔室，并使第二腔室透過中空孔洞與第一腔室相連通。

附圖說明