一种微结构体模版及其制备方法与流程

文档序号:12894227阅读:164来源:国知局

本发明具体涉及一种低成本的微结构体模版及其制备方法,特别是涉及穿透皮肤角质层促进药物吸收的微结构体模版,可应用于医疗美容和生物医药领域。



背景技术:

目前,生物医药和医疗美容领域的传统给药方式主要是口服和注射,但口服的药物效力不高、注射给药的会给人体造成痛苦,如果使用不当会造成感染。近年来随着科技的发展,市面上诞生了类似的微结构体,在一定程度上解决了上述生物医药和医疗美容领域上述给药的缺点。但是目前的很多类似的微结构体,大都存在尖端部分不够尖锐,周期过大,易断裂、价格昂贵等缺点。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种微结构体模版,该模版可以实现高效、价廉、易制备、生物兼容性好的微结构体制作。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

一种微结构体模版包括硅片基板,所述硅片基板的上面设有多个下凹棱锥结构,在相邻两个所述下凹棱锥结构之间设有电镀图形,所述电镀图形和所述下凹棱锥结构的外侧设有一层金属层。

优选方式为,所述下凹棱锥结构均匀设置在所述硅片基板的上面。

本发明的第二目的在于提供一种低成本的、工艺简单的微结构体模版的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

一种上述的微结构体模版的制备方法,包括以下步骤:

s10:选取单晶硅片基板,清洗干净;

s20:在所述硅片基板上生长一层用于保护的掩膜层,所述掩膜层为sio2掩膜层;

s30:在所述掩膜层上涂覆一层光刻胶,利用光刻技术进行光刻;

s40:利用湿法溶液腐蚀或干法icp气体刻蚀,去除没有所述光刻胶保护的所述掩膜层区域,得到具有一定结构的sio2掩膜层;

s50:使用湿法溶液去除所述光刻胶;

s60:利用碱性溶液在所述掩膜层的保护下腐蚀所述硅片基板至图形底部粘连到一起,得到下凹棱锥结构;

s70:使用湿法清洗去除所述掩膜层;

s80:利用厚胶光刻工艺,在具有所述下凹棱锥结构的上所述硅片基板套刻,得到厚胶图形;

s90:利用电子束蒸镀一层便于剥离的金属层,得到权利要求1或2所述的微结构体模版。

优选方式为,所述步骤s10中的所述单晶硅片基板的晶向为110。

优选方式为,所述步骤s20中所述掩膜层的厚度为10~5000nm。

优选方式为,所述步骤s60中所述碱性溶液为浓koh与ipa的混合溶液,koh质量分数范围为10%~45%,混合溶液温度范围为45~95℃。

优选方式为,所述步骤s80中厚胶厚度为20~300微米。

采用上述技术方案后,本发明的有益效果是:由于本发明的微结构体模版及其制备方法,其中微结构体模版包括硅片基板,硅片基板的上面设有多个下凹棱锥结构,在相邻两个下凹棱锥结构之间设有电镀图形,电镀图形和下凹棱锥结构的外侧设有一层金属层。利用本发明的微结构体模版可得到均匀分布并垂直于基座上,微针形状为棱锥体的微针阵列。得到的微针具有足够的硬度,能有效刺穿皮肤角质层,并且针尖锐利,刺穿皮肤无痛感,对皮肤损伤小、修复快,利于大分子进入皮下吸收。而采用本发明的制备方法制作微结构体模版,具有成本低,工艺结构简单的优点。

附图说明

图1是本发明的微针图形模版制备的工艺流程示意图;

图中:1—硅片基板、2—下凹棱锥结构、3—厚胶图形、4—金属层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,一种微结构体模版包括硅片基板1,硅片基板1的上面设有多个下凹棱锥结构2,在相邻两个下凹棱锥结构2之间设有电镀图形3,电镀图形3和下凹棱锥结构2的外侧设有一层金属层4,并且下凹棱锥结构2均匀设置在硅片基板1的上面。利用本发明的微结构体模版可得到均匀分布并垂直于基座上,微针形状为棱锥体的微针阵列。得到的微针具有足够的硬度,能有效刺穿皮肤角质层,并且针尖锐利,刺穿皮肤无痛感,对皮肤损伤小、修复快,利于大分子进入皮下吸收,从而生物医药和医疗美容领域给药的缺点。

本发明可以实现高效、价廉、易制备、生物兼容性好的微结构体制作。

如图1所示,本发明的微结构体模版的制备方法,包括以下步骤:

选取单晶硅片基板1,该单晶硅片基板1的晶向为110,利用硫酸双氧水清洗干净。

在硅片基板1上生长一层用于保护的掩膜层,掩膜层为sio2掩膜层,掩膜层的厚度为10~5000nm,掩膜层的厚度与目标刻蚀材料、刻蚀深度、腐蚀溶液配比的有关。

在掩膜层上涂覆一层光刻胶,利用光刻技术进行光刻。

利用湿法溶液腐蚀或干法icp气体刻蚀,去除没有光刻胶保护的所述掩膜层区域,得到具有一定结构的sio2掩膜层。

使用湿法溶液去除光刻胶。

利用碱性溶液在掩膜层的保护下腐蚀硅片基板1至图形底部粘连到一起,得到下凹棱锥结构2。

使用湿法清洗去除掩膜层。

利用厚胶光刻工艺,在具有下凹棱锥结构2的上硅片基板1套刻,得到厚胶图形3。

利用电子束蒸镀一层便于剥离的金属层4,得到本发明的微结构体模版。

湿法腐蚀实例:

1、选择一片硅片基板1。

2、在硅片上使用含5%sih4的sih4/n2混合气和n2o气体利用等离子增强气相化学沉积沉积一层10~5000nm的sio2掩膜层。

3、在掩膜层上涂覆一层光刻胶,利用光刻技术,对没有图形的区域进行光刻,而使有图形的区域被光刻胶保护。

4、利用boe(1:6的hf/nh4f混合溶液)在光刻胶图层的保护下对sio2掩膜层进行腐蚀,得到具有一定结构的sio2掩膜层。

5、使用湿法溶液去除光刻胶。

6、利用浓koh溶液与ipa的混合溶液在有一定结构的sio2掩膜层的保护下腐蚀硅片基板1至底部粘连到一起。碱性溶液为浓koh与ipa的混合溶液,koh质量分数范围为10%~45%,混合溶液温度范围为45~95℃。

7、利用湿法清洗硅片上多余的sio2掩膜层。

8、使用粘度大的光刻胶,涂覆一层20~300微米厚的光刻胶,利用光刻技术把不需要的地方曝光显影去掉,得到厚胶图形3。

9、利用电子束蒸镀一层便于剥离的金属层4。

利用本发明制作的上述微结构体是一种基座式微针阵列模版,微针阵列均匀分布并垂直于基座上,微针形状为棱锥体,每1cm2设有50~15000根微针,微针高30~300um,最大直径20~2000um,针尖角度为10~60°。

以上所述本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种微结构体模版及制备方法结构的改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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