[发明专利]微流体器件以及制造微流体器件的方法

权利要求书

1.一种微流体器件，包括：

喷嘴板，包括电介质层、衬底层和喷嘴；

腔室本体，所述腔室本体包括半导体衬底、在所述半导体衬底之上的电介质层、以及在所述电介质层之上的半导体层，所述半导体层是外延多晶硅的层，并且所述半导体衬底是硅衬底；

腔室，至少部分地形成在所述半导体层中并且由所述喷嘴板所覆盖，所述腔室与所述喷嘴流体连通；以及

流体入口，包括穿过所述腔室本体并且与所述腔室流体连通的孔口。

2.根据权利要求1所述的微流体器件，其中：

所述腔室由顶部、底部和侧壁形成；

所述腔室的所述顶部由所述喷嘴板的所述电介质层的表面形成，所述腔室的所述底部由所述腔室本体的所述电介质层的表面形成；以及

所述侧壁的至少一部分由所述半导体层的一部分形成。

3.根据权利要求1所述的微流体器件，其中，所述喷嘴板的所述电介质层和所述腔室本体的所述电介质层包括二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的微流体器件，其中，所述腔室本体的所述电介质层包括下部电介质层和上部电介质层、以及在它们之间的埋设硅布线，所述埋设硅布线包括加热部分以及互连部分。

5.根据权利要求4所述的微流体器件，其中，所述加热部分是多晶硅材料，并且所述互连部分是硅化物材料。

6.根据权利要求1所述的微流体器件，进一步包括：

接合焊盘；

加热器；以及

沟槽，在所述腔室本体中，将所述接合焊盘与所述腔室本体电隔离。

7.根据权利要求6所述的微流体器件，其中，所述喷嘴板包括在所述接合焊盘之上的焊盘接入结构。

8.根据权利要求1所述的微流体器件，进一步包括：

腔室本体接合环，形成在所述腔室本体的所述半导体层的上表面上；以及

喷嘴板接合环，形成在所述喷嘴板的所述电介质层的下表面上，所述腔室本体接合环接合至所述喷嘴板接合环。

9.一种制造微流体器件的方法，所述方法包括：

在第一衬底层的第一表面上形成第一电介质层；

在所述第一电介质层的表面上形成半导体层，所述半导体层是外延多晶硅生长层，以及所述第一衬底层是硅衬底；

在所述半导体层中刻蚀流体腔室，所述流体腔室的侧壁由所述半导体层的一部分形成，以及所述流体腔室的底部由所述第一电介质层的所述表面形成；

将喷嘴板接合至腔室本体，所述喷嘴板的表面形成所述流体腔室的顶部。

10.根据权利要求9所述的制造微流体器件的方法，进一步包括：

在第二衬底层上形成第二电介质层；

在所述第二电介质层的表面上形成第一接合环；

在所述半导体层的表面上形成第二接合环；

通过所述第一接合环与所述第二接合环的热压缩，将所述喷嘴板与所述腔室本体相互接合。

11.根据权利要求10所述的制造微流体器件的方法，其中，通过以下步骤形成所述第一电介质层：

在所述第一衬底层的所述第一表面上形成下部电介质层；

在所述下部电介质层上形成布线，所述布线包括多晶硅加热器和硅化物互连部分；

在所述第一电介质层和所述布线之上形成上部电介质层。

12.根据权利要求9所述的制造微流体器件的方法，进一步包括：

在所述腔室本体中形成流体入口，所述流体入口与所述流体腔室流体连通。

13.根据权利要求12所述的制造微流体器件的方法，其中，使用深反应离子刻蚀工艺穿过所述第一衬底层和所述第一电介质层形成所述流体入口。