[发明专利]一种硅基微针阵列贴片的制备方法

说明书

本发明公开了一种硅基微针阵列贴片的制备方法，所述的制备方法以下步骤：S.1在硅片背面涂敷光刻胶；S.2将硅片进行烘烤；S.3光刻曝光，显影，制备孔阵列；S.4深硅刻蚀，在硅片中形成深孔；S.5在硅片正面通过电子束蒸发覆盖一层铝膜；S.6在硅片正面涂敷光刻胶；S.7将硅片进行烘烤；S.8光刻曝光，显影，制备光刻胶圆柱阵列；S.9浸入铝腐蚀液，去除多余铝膜，漂洗干净；S.10深硅刻蚀，以铝为刻蚀模板，刻蚀硅片得到硅针尖毛坯阵列；S.11去除光刻胶，铝膜；S.12将硅片浸入腐蚀液，得到硅基微针阵列。本发明具有如下有益效果：（1）制备工艺大大简化，加工简单；（2）微孔偏离针尖的正中心，穿刺能力增强；（3）方便后期二次加工。

技术领域

本发明涉及一种微针，尤其是涉及一种硅基微针阵列贴片的制备方法。

背景技术

（1）注射是现代医疗诊断的重要方式与途径。通过注射，人们可以进行给药、加送负载、提取组织、监测体液等各种医疗环节。传统的注射是一个紧张而痛苦的过程，经常会引起患者的不适，同时针头也会带来对器官和皮肤的伤害，交叉感染等等问题。近十几年来，人们为了解决注射器的困境，提出了微针的概念。微针的经皮微量注射/采样方式，有效降低了肝脏/消化道代谢负担、肝损伤毒性、交叉感染等问题。而且微针的注射和提取简单方便，个人在家庭环境就能完成，减少了在医院操作的大量时间。

微针的工作模式主要是经皮给药。由于皮肤角质层的阻挡作用，一般治疗和美容上使用的涂敷类药物很难达进入活性表皮层和真皮层，所以效果并不显著。微针能刺入表皮50~100纳米以下，附带将药物和护肤品载入，大大提高了活性养分穿越角质层进入表皮层及真皮层细胞的渗透能力，显著提高给药和美容的效果。另外，微针也可以应用于纹身，将染料载入，将使纹身过程变得无痛、安全、快捷。

（2）微针是直径为几十微米，长度能够穿透皮肤角质层的针状结构，有孔状的也有实心的。根据运用方式和结构，可以分为固体针，表面包裹针，溶解针，空心针。前三种为实心针，载药多半只能一次载入，而且只能输入不能做提取。空心针的中间有孔，可以类似注射方式地多次原位换药，也可以提取皮下组织液作检测监控用途。因此空心针在很多方面有着实心针不可替代的作用，但是其制备的技术瓶颈仍然很大。

经过对现有技术的检索发现，现有的有孔微针大多是有机材料，如Po-Chun Wang发表的成果“Fabrication and Characterization of Polymer Hollow MicroneedleArray Using UV Lithography Into Micromolds”（Journal ofMicroelectromechanicalSystems,22（5）, 2013）。还有金属材料，如Lelun Jiang发表的成果“Fabrication of a Ti porous microneedle array by metal injection moldingfor transdermal drug delivery”（PLoS ONE 12(2),2017）。硅基材料性能稳定，不易分解，其大面积芯片加工工艺在MEMS技术中早已成熟。相比于有机材料，金属材料，硅基微针的制备方法在大面积芯片尺度稳定可行，整体质量可以确保。

例如一种在中国专利文献上公开的一种单晶硅空心微针结构的制作方法，先在型硅片正面用深硅干法刻蚀方法制作非贯通的孔状槽；用热氧化方法在硅片正反面以及孔内壁形成厚氧化层；在硅片正面和背面用涂胶光刻方法分别形成腐蚀窗口图形；用干法或湿法腐蚀方法将窗口内的氧化硅去除，露出衬底硅；去除光刻胶后用单晶硅各向异性腐蚀液对硅片进行腐蚀，在上表面形成微针结构，下表面形成槽形结构，并且先前刻蚀形成的深孔贯穿硅片正面微针结构，底部与硅片背面的槽形结构相连。但是其先要在硅片上形成厚的氧化层，因此存在着步骤复杂，工艺难度大不易控制的缺陷，同时由于其针孔位于针体的正中心，穿刺能力较差，在某些情况下难以刺穿皮肤，因此并不实用。