[發明專利]內嵌通道微懸臂梁的一種并聯結構及加工方法在審
| 申請號： | 201910036305.0 | 申請日： | 2019-01-15 |
| 公開（公告）號： | CN109896498A | 公開（公告）日： | 2019-06-18 |
| 發明（設計）人： | 郝秀春;蔣緯涵 | 申請（專利權）人： | 江蘇大學 |
| 主分類號： | B81C1/00 | 分類號： | B81C1/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 微懸臂梁 內嵌 微流控芯片 并聯結構 微懸臂梁傳感器 微通道 蓋板 加工 技術結合 固定端 檢測 襯底 粒子 細胞 監測 出口 制造 | ||
1.一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構，其特征在于，包括相連接的固定端(102)和梁，所述梁至少為兩個，所述梁均有固定端(102)，梁可以互連也可單獨配置；各梁的自由端連接在一起；各梁的內部通道在梁的自由端處相交；
所述梁的底部是襯底，梁的上端面是蓋板(103)，襯底和蓋板(103)之間為內嵌通道(105)，內嵌通道(105)至少帶有內嵌通道微流體入口(101)，所述襯底、蓋板(103)和固定端(102)為一體結構。
2.根據權利要求1所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構，其特征在于，整個內嵌通道(105)根據需要成一字型，或者矩形通道，或者環形通道，或者蛇形通道，或者樹狀型通道，或者十字分叉通道。
3.根據權利要求1所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構，其特征在于，所述梁為等截面梁或者變截面梁。
4.根據權利要求1所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構，其特征在于，當固定端(102)為雙側時，多個內嵌通道式的微懸臂梁的梁平行排列，梁兩端的固定端(102)之間依次固連組成平行內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構陣列。
5.根據權利要求1所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構，其特征在于，當固定端(102)為單側或者環形固定端時，根據需要增加梁的數量，進而構成單側內嵌通道式的微懸臂梁陣列或者環形內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構。
6.一種根據權利要求1-5任意一項所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、根據要求，設計通道和梁的結構和尺寸，選取合適的SOI晶圓，SOI晶圓結構主要包括單晶硅襯底層(202)、SiO2埋氧層(201)以及單晶硅結構層(200)；并將單晶硅襯底層(202)進行氧化形成單晶硅襯底層(202)的氧化層；
步驟2、對SOI晶圓單晶硅襯底層(202)的氧化層光刻，為釋放懸臂梁做準備；
步驟3、刻蝕SOI晶圓襯底層的氧化層，為刻蝕單晶硅襯底層(202)開窗；
步驟4、對單晶硅結構層(200)進行一次光刻，為了形成懸臂梁，掩模圖形依據懸臂梁的外輪廓；
步驟5、對單晶硅結構層(200)進行等離子體干法刻蝕，刻蝕深度要求小于單晶硅結構層(200)的厚度；
步驟6、對單晶硅結構層(200)進行二次光刻，此步驟為形成內嵌通道做準備，掩模圖形為小的矩形陣列；
步驟7、對單晶硅結構層(200)進行二次等離子體干法刻蝕，刻蝕到SiO2埋氧層(201)時停止，形成硅溝槽；
步驟8、高溫退火，對形成硅溝槽的單晶硅結構層(200)進行退火處理，會在結構層的內部形成所需要的微通道，并同時形成蓋板，退火持續一定的時間；
步驟9、對SOI晶圓襯底層(202)進行等離子體干法刻蝕；
步驟10、微懸臂梁釋放。
7.根據權利要求6所述的一種內嵌通道式的微懸臂梁并聯結構的加工方法，其特征在于，退火環境為氫氣環境或高真空下，退火溫度為1130±30℃，退火時間為10分鐘至20分鐘之間。
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