[发明专利]棱形硅微针及其制备方法

权利要求书

1.一种棱形硅微针的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，制备单晶硅基片保护层：

将单晶硅基片经热氧化或等离子体增强化学的气相沉积法处理，在硅基片的两面分别生长一层二氧化硅或氮化硅或者在硅基片表面真空镀膜或溅射沉积一层金属膜做保护层；

步骤2，接收制取的微针形态指令；

步骤3，对步骤1获得的硅基片进行图形化：

在硅基片第一面光刻出圆形或多边形图案后，用三氟甲烷或四氟甲烷对曝光处进行干法刻蚀二氧化硅或氮化硅，或用离子束对曝光处二氧化硅或氮化硅进行刻蚀，形成需要的图案；

然后于第一面，用各向异性垂直刻蚀单晶硅，形成孔洞，随后孔洞用热氧化或PECVD生长一层1µm~5µm二氧化硅或1µm~5µm氮化硅或10nm~500nm金属层保护；

接着，于第二面上的二氧化硅或氮化硅层光刻出所需第二面图形，第二面图形垂直于第一面上刻蚀的孔洞，第二面图形面积大于第一面孔洞，然后步骤5；

步骤5：硅微针的形成

用SF₆和O₂各向 同性工艺进行对经图形化的硅基片进行蚀刻取得微针的锥顶后，再用各向异性干法刻蚀，即Bosch工艺继续深硅刻蚀，得到微针针体，再用SF₆和O₂各向 异性蚀刻直至去掉微针顶部的保护膜，形成多棱微针尖锥针头，即得微针；或用Bosch工艺对经图形化的硅基片进行干法深硅刻蚀取得微柱体后去掉微柱体表面的氮化硅层，然后用湿法刻蚀对微柱体进行各向异性的刻蚀，直到微针的形成；

所述微针的长度为0.1µm~1,000µm；

所述的微针上具有的微针呈锥体，沿椎体的轴向，在锥面上分布多条棱，各条棱之间的棱面所成夹角的角度为0.1°~120°，或棱面弧度为0~2π，棱的个数大于3；

所述的微针尖部直径为1nm~100µm，针的底部直径为1µm~1000µm；

所述的孔洞直径为0.1µm~100µm。

2.根据权利要求1所述的棱形硅微针的制备方法，其特征在于所述的二氧化硅或氮化硅膜厚度为0.1µm~5µm，所述的金属膜厚度为300埃~1500埃。

3.一种医疗器械，其特征在于包括由多个权利要求1或2所述的棱形硅微针的制备方法制得的微针有序排列形成阵列。