[发明专利]一种单晶硅空心微针结构的制作方法

摘要

本发明公开了一种单晶硅异平面空心微针结构的制作方法，在一典型实施案例中，该方法可以包括：先在（100）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。本发明工艺简单，成本低廉，成品率高，适合大批量制造，且所获微针具有结构强度大、一致性好，载药剂量大等优点，在生物医学领域具有应用前景。

主权项

一种单晶硅空心微针结构的制作方法，其特征在于包括如下步骤：(1)提供双面抛光的、且厚度为t1的(100)型硅片，并采用光刻工艺在所述硅片的一面形成至少一第一窗口；(2)采用深硅干法刻蚀工艺对所述硅片一面进行刻蚀，在所述第一窗口内形成深度为t2的非贯穿槽，t2<t1，并去除光刻胶；(3)对所述硅片进行热氧化处理，从而在所述硅片的两面及所述非贯穿槽的槽壁上形成氧化硅层；(4)在所述硅片一面和所述非贯穿槽内涂布光刻胶；(5)对所述硅片一面进行光刻，形成光刻胶掩膜阵列，并使其中光刻胶掩膜的中心点与所述非贯穿槽的中心点偏差在100μm以内；(6)在所述硅片另一面涂覆光刻胶，并经光刻形成第二窗口阵列，并使其中第二窗口的中心与相应光刻胶掩膜的中心偏差在100μm以内；(7)将所述硅片两面上未覆盖光刻胶的区域内的氧化硅层去除，而后去除覆盖在所述硅片两面上的光刻胶；(8)以单晶硅各向异性腐蚀液对所述硅片进行腐蚀，从而在所述硅片一面的光刻胶掩膜下方形成多面体棱台结构，并在腐蚀深度t3大于或等于所需微针高度且所述多面体棱台顶面缩小成尖顶时停止腐蚀，其中，t1>2×t3，t2>t1－t3，同时在所述硅片另一面形成腐蚀槽，且使所述非贯穿槽与所述腐蚀槽连通；(9)除去所述硅片上残余的氧化硅，经清洗后获得目标产品。