完成后，划片取得所需大小的微阵列芯片，将微阵列芯片放入细胞培养液中进行细胞黏附培养，细胞会自动粘附生长在经过处理的超亲水纳米氧化硅区域，最终得到所设计的定点可控的细胞微阵列结构。
[0048]实施例1
[0049]如图la-lb、图2a_2b所示，本发明结构I为细胞黏附区域，2为平面硅区域。
[0050]如图3所示，槽型结构的主要制作流程为:
[0051](I)选择单面抛光(100)晶向η型单晶硅片3，进行半导体行业标准清洗工艺。
[0052]标准清洗是为了除去原子、离子不可见的污染。将硅片先用成分比为H2S04:H202= 5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的强氧化性，将有机物分解而除去；用超纯水冲洗后，再用成分比为H20:H202:NH40H = 5:2:1或5:1:1或7:2:1的碱性清洗液清洗，由于H202的氧化作用和NH40H的络合作用，许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水；然后使用成分比为H20:H202:HCL = 7:2:1或5:2:1的酸性清洗液，由于H202的氧化作用和盐酸的溶解，以及氯离子的络合性，许多金属生成溶于水的络离子，从而达到清洗的目的。
[0053](2)涂胶光刻并显影，形成图形化光刻胶层4，本实施例中为圆形阵列I。
[0054](3)进行DRIE刻蚀工艺。在区域2中形成深槽，槽中有若干直径200-1000纳米，高度11-12微米的硅微纳米线5。
[0055]DRIE刻蚀工艺采用ALCATEL刻蚀机，可是原理是对处于低压状态下的容器内的气体C4F8、SF6和02施以电压，使这些粒子形成等离子体，借着离子对硅片表面进行轰击，高速刻蚀未被掩蔽的Si，利用C4F8保护刻蚀的侧壁，以达到深宽比好的效果，利用氧气对刻蚀下来的残渣进行迅速的清理，使刻蚀结果具有极佳的各向异性以及较好的选择性。
[0056](4)去胶并进行热氧化，形成氧化硅层6。
[0057]氧化时间I小时，温度1100摄氏度，形成氧化硅层；所述氧化工艺不仅限于此。
[0058](5)在SEM下观察其形貌，如图5所示。
[0059]槽型结构制作完成后，在划片后的微阵列芯片上进行细胞培养与生长，实现细胞微阵列结构。图4和图5所示为制作的循环肿瘤细胞微阵列的荧光显微照片。
[0060]实施例2
[0061]如图6所示，柱型结构的主要制作流程为:
[0062](I)选择一 SOI娃片7，其顶层娃厚度为20um，进行标准清洗。
[0063](2)涂胶、光刻并显影，形成图形化光刻胶层8，本实施例中为圆形阵列结构。
[0064](3)进行DRIE刻蚀工艺直至埋层氧化层，形成柱状结构9。
[0065](4)去胶，并再次进行DRIE工艺，在娃柱上形成娃微纳米线10。
[0066](5)进行热氧化，形成纳米氧化硅层11。
[0067](6)在SEM下观察其形貌，如图7所示。
[0068]本发明设计并制备可以把细胞固定在特定区域的细胞微阵列结构。利用这种微阵列结构，能够在不同时刻提供药物对细胞影响的完整信息，减少重复实验的次数，并且只需要少量的样本，从而为生物研宄人员提供一个方便高效的实验平台。
[0069]综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0070]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:该方法至少包括以下步骤: 1)提供一娃衬底； 2)在所述硅衬底上表面旋涂光刻胶，光刻并显影形成图形化阵列结构； 3)采用DRIE刻蚀工艺在所述硅衬底上形成硅微纳米线； 4)进行热氧化工艺。2.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤3)采用DRIE刻蚀工艺在所述硅衬底上形成硅微纳米线的具体工艺如下:采用DRIE刻蚀工艺在所述硅衬底上形成深槽，该深槽中形成有若干直径为200-1000纳米，高度11-12微米的娃微纳米线。3.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤I)中的硅衬底为SOI硅片。4.根据权利要求3所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤3)采用DRIE刻蚀工艺在所述硅衬底上形成硅微纳米线的具体工艺如下:采用DRIE刻蚀工艺刻蚀至SOI硅片的埋层氧化层，形成柱状结构；去除光刻胶后再次进行DRIE刻蚀工艺，在所述柱状结构上形成硅微纳米线。5.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤I)中的硅衬底为单面抛光(100)晶向η型单晶硅片。6.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤I)中还包括清洗娃衬底的步骤。7.根据权利要求1所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法，其特征在于:所述步骤2)中图形化阵列结构为圆形阵列，每个圆半径为lOum，相邻圆心距为40um。8.一种采用权利要求1至7任意一项所述的基于MEMS工艺的细胞微阵列结构制备方法形成的细胞微阵列结构。
【专利摘要】本发明涉及一种基于MEMS工艺的细胞微阵列结构及其制备方法，所述结构分为槽型结构、柱型结构。所述槽型结构主要通过一次DRIE干法刻蚀结合热氧化工艺实现；柱型结构主要通过两次DRIE干法刻蚀结合热氧化工艺实现，且其阵列单元中的硅微纳米线只位于柱顶端；以上结构所采用的制备方法均为成熟的MEMS工艺，具有制作成本低、制作周期短、可批量制作等优点。
【IPC分类】B82Y40/00, B82Y5/00, B81C1/00, B82Y15/00
【公开号】CN104961094
【申请号】CN201510430395
【发明人】周晓峰, 梁盛林, 车录锋, 孟祥
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月21日