[发明专利]棱形硅微针及其制备方法

摘要

一种棱形硅微针的制备方法，包括：步骤1，制备单晶硅基片保护层；步骤2，接收制取的微针的微针形态指令，若为实心微针时，则进行步骤3.1；若为空心微针时，则进行步骤3.3；步骤4，硅基片保护层的去除和步骤5，硅微针的形成。本发明的制备方法制得的微针，具有多棱构造，耐用性好，减小了微针刺透皮肤的障碍，透皮性好，更有利于介质通过毛细驱动导入皮肤，特别适用于生物和医药大分子介质的透皮释放。

主权项

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，接收制取的微针的微针形态指令，若为实心微针时，则进行步骤3.1；若为空心微针时，则进行步骤3.2；步骤3，对步骤1获得的硅基片进行图形化：步骤3.1：甩胶机在一面的二氧化硅膜或金属膜上均匀旋涂一层1μm～30μm厚的光刻胶，于90℃～130℃烘烤1分钟～20分钟，再用带有设计图案的掩膜板遮住涂有光刻胶的硅基片进行曝光，然后显影并在60℃～120℃烘干形成所需图案，接着步骤4；步骤3.2：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，第二面图形面积应该大于第一面孔洞的直径，然后步骤5；步骤4，硅基片保护层图形化：步骤4.1金属膜保护层的去除图形化，经图形化后，先用浓度为15wt％～50wt％的无机酸对曝光处金属膜进行蚀刻，再用氟化氨和氢氟酸的混合液湿法蚀刻形成需要的图案；或步骤4.2二氧化硅或氮化硅膜保护层的图形化，经图形化后，直接用氟化氨和氢氟酸的混合液对曝光处二氧化硅进行湿法蚀刻或用热磷酸曝光处氮化硅进行湿法蚀刻，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；步骤5：硅微针的形成用SF₆和O₂各项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各项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，然后用湿法刻蚀对对微柱体进行各向异性的刻蚀，直到微针的形成。