[發(fā)明專(zhuān)利]一種金字塔型柔性微針陣列及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011488697.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112618946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許曉斌;方明赫;吉振凱;徐秀真;劉小詩(shī)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61M37/00
• 分類(lèi)號(hào): A61M37/00;A61K9/00;A61K47/04;A61K47/34
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)將表面含有氧化層的硅片進(jìn)行清洗，之后在氧化層上依次涂覆粘結(jié)劑及光刻膠，得到附著在硅片表面的光刻膠層；

2)將含有點(diǎn)陣圖案的掩膜板置于光刻膠層上，之后在紫外燈下曝光；

3)移去掩膜板并用正膠顯影液對(duì)光刻膠層中未固化的光刻膠進(jìn)行沖洗，得到光刻后材料；

4)將光刻后材料置于反應(yīng)離子刻蝕機(jī)中進(jìn)行干法刻蝕，在硅片表面形成點(diǎn)陣圖案；

5)除去硅片表面剩余的光刻膠，得到無(wú)膠硅片；

6)將無(wú)膠硅片置于硅各向異性刻蝕劑中進(jìn)行濕法刻蝕，在硅片表面形成倒金字塔結(jié)構(gòu)；

7)將聚合物及固化劑混合均勻后，倒入步驟6)中得到的硅片表面，抽真空除去聚合物中的氣泡；

8)待聚合物固化后，將聚合物從硅片上剝離，得到帶有柔性聚合物襯底層的金字塔型柔性微針陣列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述的硅片為拋光后的硅晶圓片，厚度為300-1000微米；所述的氧化層的厚度為100-800納米；所述的粘結(jié)劑為六甲基二硅氮烷，粘結(jié)劑的涂覆方式為旋涂、噴涂或真空揮發(fā)；所述的光刻膠為正性光刻膠，光刻膠的涂覆方式為旋涂或噴涂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述的掩膜板的材質(zhì)為鉻；所述的點(diǎn)陣圖案中，圓點(diǎn)的直徑為2-5微米，相鄰圓點(diǎn)的間距為50-2000微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟4)中，干法刻蝕過(guò)程中，干法刻蝕氣氛包括CHF₃或CF₄中的一種或兩種，氣體流量為15-50sccm，刻蝕功率為100-300W，刻蝕時(shí)間為180-900s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟5)中，通過(guò)丙酮浸泡的方式除去硅片表面剩余的光刻膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟6)中，所述的硅各向異性刻蝕劑包括四甲基氫氧化銨溶液、KOH的異丙醇溶液、EDP刻蝕劑或肼刻蝕劑中的一種或更多種，濕法刻蝕的刻蝕時(shí)間為3-24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟6)中，所述的倒金字塔結(jié)構(gòu)的底面正方形邊長(zhǎng)為2-1000微米，倒金字塔結(jié)構(gòu)的深度為2-1000微米，相鄰倒金字塔結(jié)構(gòu)的中心距離為5-2000微米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟7)中，所述的聚合物包括硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂或聚二甲基硅氧烷中的一種或更多種；將聚合物及固化劑的混合物倒入硅片表面，并高出硅片表面1-5毫米。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔型柔性微針陣列的制備方法，其特征在于，步驟8)中，所述的金字塔型柔性微針陣列中，金字塔結(jié)構(gòu)的底面正方形邊長(zhǎng)為2-1000微米，金字塔結(jié)構(gòu)的高度為2-1000微米，相鄰金字塔結(jié)構(gòu)的中心距離為5-2000微米，柔性聚合物襯底層的厚度為1-5毫米。

10.一種金字塔型柔性微針陣列，其特征在于，該金字塔型柔性微針陣列采用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的方法制備而成。