可制备最小特征尺寸为0.1微米的微器件。上文提到的微器件具有一种或多种功能，其尺寸在亚微米到几个毫米之间。随着微电子技术的进步，也可充分预见到在不远的将来，能够制备的微器件特征尺寸更小(即特征尺寸小于10纳米)。
[0014]这种新型方法的一方面体现在制备微容器的工艺流程使用了微电子工艺流程。另一方面体现在微注射器的制备流程。这两者既可以用于药物传输、疾病诊断和预防(例如用于生物体内传输有用的生物制剂，如信使RNA、激素或催化剂)，也可以用于其它疾病治疗。本发明的另一方面是将微容器和微注射器整合到一个微器件中的制备工艺，以实现控制、精确和灵活地释放化合物。注射动作可由外力引发，外力包括但不仅限于对电学、电磁学、液压学、电机械、微机电、电容和压电性质的控制。本发明的另一个创新点在于将微容器和微注射器等微器件的制备流程与集成电路以及其他器件整合在一起，这些器件包括但不仅限于微型传感器、信号接收器、信号发射器、定位器及微动装置(例如微型马达或微型推进器)，这些器件能够携带所需药物，进行定位(例如，利用马达推进器)、传感、接收和发送无线信号、进行逻辑处理和判断、选择性地锁定病变区域并注射所需药物至目标区域。这些工艺流程将互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、双极-互补金属氧化物半导体(BiCMOS)器件及其它多种器件(比如微容器、微注射器和微推进器)整合在一起。本发明的另一创新点是:通过执行微器件内集成电路预先编程的指令或主机内的菜单命令，选定相应的微注射器件，进而选定相应的微容器释放化合物。本发明的另一个创新是利用微容器和微注射器进行药物传输，其效率高、选择性好、特异性高、可减轻对病人的副作用以及降低成本。本发明的另一个创新点是，除了药物之外，微容器和微注射器还能够携带和传输对疾病预防和控制有重要作用的生物成分，这些生物成分包括但不仅限于细胞、蛋白质、激素、催化剂、信使RNA、与受体相关的G蛋白以及任何所需的生物、化学和电学物质。更具体地说，对于癌症的治疗，本发明考虑到，除了杀死癌细胞的合成药物，微容器还可以携带能杀死和引发抑制肿瘤细胞的天然或合成人体细胞和/或蛋白质，例如，CD8T细胞、NK细胞、II型干扰素、肿瘤坏死因子，并输运到特定位置或细胞，以增强治疗效果。
[0015]下面将讨论一些定义。本发明利用新的微电子工艺方法制备的微器件应用于生物领域和医疗领域，该微器件常常需要有至少一个可动部件在受力或能量的应用下活动(例如，从微器件的表面引出一个探头，给这个探头加一个电压以探测其周围区域)。此外，作为可选项，在微器件内部至少提供一个空间区域以供一个部件移动(例如，微注射器底板可以在微容器下方的一个开放区域移动)。最后，在整个微器件中，有各种材料制作的永久性结构(例如，微器件的衬底)。制备具有上述功能的微器件，在工艺过程中需要多种材料。基于各种材料在器件功能上所起的作用(可动部件、永久结构、空间区域)，将所需材料分为“可动材料”、“结构材料”和“空间材料”。“可动材料”用于形成在微器件受力或接收能量时能够移动的一种部件。
[0016]有时，微器件制备以后，可动材料中一部分是可动的，而另一部分是不可动的。“结构材料”(至少部分)将永久地留在微器件中。“空间材料”起初用于占据和确定空间，然后在后序工艺过程中，它将被完全去除，以形成所需空间。
[0017]本文中“化合物”是指一个微容器携带的一种物质或几种物质的组合。它们可以是药物、酶、信使RNA、液态化学品或其他类似流体成分。
[0018]通常情况下，在蚀刻过程中，需要蚀刻一种材料(例如，淀积在衬底B上的材料A)，而保留另一种材料(在这个例子中，衬底B)。为了达到这种效果，在刻蚀过程中一种材料的刻蚀速率(材料A)要明显高于另一种材料(衬底B)。通常说材料A相对材料B具有刻蚀选择性，也可以说刻蚀工艺对材料A的选择性高于材料B。
[0019]接下来要讨论另一个关键问题。采用本发明中提到的新颖工艺制备的微器件即可用于体内也可用于体外，这取决于器件的型号，微器件的封装材料与生物系统(例如血液、组织、器官等)的生物兼容性是十分重要的。这种生物兼容的材料包括但不仅限于，化学惰性的、不损害生物体的无机和高分子材料，天然或合成的生物材料。例如，无机材料，单晶硅、多晶硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、二氧化硅放在生物体内都是化学惰性的。由于上述无机材料也广泛应用于微电子工艺，所以它们是本发明中涉及的微器件制造工艺的理想材料。此外，微器件将被密封在封装材料中，所以微器件中的材料不会暴露于生物体内，进一步确保在体内使用这种微器件的安全。利用本发明中的新型微电子工艺制备的微器件，还可以选择在生物体内使用之后，自我解体或定时解体成小于I微米的碎片。
【附图说明】
[0020]通过对下面这些图片、图表的说明和描述，将有利于更好的理解本发明的特点和优点:
[0021]图1至图4(图1，图2，图3和图4)说明了一种制备可携带化合物、并应用于生物医学领域的微容器的新型方法。
[0022]图5显示了制备微容器的一种可选工艺流程。
[0023]图6至图9(图6、图7、图8和图9)显示了另一种制备微容器的新型工艺。
[0024]图10和图11显示了制备表面带有可生物降解保护层的、能够定时释放药物的微容器的方法。
[0025]图12至图26说明了一种新型方法和工艺流程，用于制备同一衬底上的集成微注射器和微容器，并显示了集成微注射器的注射过程。
[0026]图27和图28显示了带有微注射器的微容器阵列、和集成电路的微器件中微注射器的选择和注射过程。其中集成电路用于控制选择注射器、触发注射行为和化合物释放。
[0027]图29提供了一个集成了微容器、微注射器和集成电路的微器件的示意图。例如，该集成电路可包含前端CMOS或BiCMOS集成电路，并可集成用于数据存储、数据分析、数据处理、逻辑判断(提供指令)的存储器和逻辑处理功能，以及其他部件，如传感器、无线信号发射器、无线信号接收器、定位传感器和微动装置(例如马达推进器)。
【具体实施方式】
[0028]尽管过去几十年里生物医疗领域有了很大的进步，但在一些关键领域，例如致命病症(如癌症)的预防，早期检测和治疗，发展相对缓慢。例如，迄今为止，癌症的治疗方案仍主要局限于化疗、放疗或两者的结合。另一方面，虽然在抗癌药物领域已经取得了一些进展，包括靶向给药的方法，但是这些药物在临床试验的效果不如对动物试验的效果好。往往，这些药物缺乏有效性、选择性和特异性，并且成本高、有副作用。因此，迫切需要一种解决这些问题的方法和重大创新。本发明提供了一系列新型的工艺流程，利用微电子技术来制备功能强大的微容器/微注射器，并将其与其他可选择的部件集成到集成电路上，从而应用于药物和其他试剂的传输，增强了有效性、选择性和特异性，同时减少了副作用、降低了成本。下文将进一步介绍这些器件。
[0029]虽然微电子工艺技术已被广泛用来制造信息技术相关的产品，如存储器、微型处理器、数字信号处理器，但相对来说，它在生物医疗领域的应用还处于起步阶段。到今天为止，微电子工艺技术的应用仍主要限于芯片的实验室测试，如DNA扫描和某些特定疾病的诊断。这种芯片包含集成化的微型探针，以加快测试和数据收集速度。然而，在很大程度上，应用于更加复杂的生物医疗领域的特殊制造工艺还没有开发出来。
[0030]本发明的另一个方面是一系列利用微电子工艺制备微器件的新型工艺流程，这些微器件包括至少一个封闭空间和一个可将所加的力或能量转化为某种动作的微部件，而部分封闭空间的侧墙也是所述微部件的一部分。微电子工艺包括但不仅限于，薄膜淀积、光刻、湿法蚀刻、干法蚀刻、清洗、湿法处理、扩散、离子注入、退火和化学机械抛光。
[0031]另一方面，发明提供了用来制备应用于生物医疗领域的微容器和微注射器的新型