[发明专利]微流体递送器件及其制造方法

权利要求书

1.一种微流体器件，包括：

流体贮存器，具有配置为容纳流体的内部；以及

微流体递送器件，机械地耦合到所述流体贮存器，并且包括：

喷嘴板，包括喷嘴，所述喷嘴具有延伸穿过所述喷嘴板的开口；

腔室本体，耦合到所述喷嘴板，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外延硅生长层；

腔室，至少部分地由形成在所述外延硅生长层中的腔、以及所述喷嘴板的表面形成，所述腔室与所述喷嘴流体连通、并且与所述流体贮存器流体连通；以及

接合环，在所述腔室本体和所述喷嘴板之间形成流体密封，所述接合环将所述腔室本体耦合到所述喷嘴板。

2.根据权利要求1所述的微流体器件，其中：

所述腔室包括顶部、底部和侧壁；

所述腔室顶部是所述喷嘴板的表面，所述腔室的所述底部是所述腔室本体的所述电介质层的表面；以及

所述外延硅生长层的至少一部分形成所述侧壁的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的微流体器件，还包括：

接合焊盘；

加热器；以及

在所述腔室本体中的沟槽，将所述接合焊盘与由所述外延硅生长层的所述部分形成的所述侧壁的所述部分电隔离。

4.根据权利要求1所述的微流体器件，还包括在所述腔室本体中的加热器部件，所述加热器部件配置为加热所述腔室中的所述流体以通过所述喷嘴排出所述流体。

5.根据权利要求4所述的微流体器件，其中所述加热器部件面向所述喷嘴。

6.根据权利要求1所述的微流体器件，其中所述接合环包括金。

7.一种微流体器件，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、所述半导体衬底之上的电介质层、以及所述腔室本体的所述电介质层之上的半导体层；

腔室，至少部分地形成在所述半导体层中，并且被所述喷嘴板覆盖，所述腔室与所述喷嘴流体连通；

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；以及

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。

8.根据权利要求7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包括所述半导体层的一部分。

9.根据权利要求8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。

10.一种制造微流体器件的方法，所述方法包括：

通过以下形成多个腔室本体：

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上形成半导体层；

将多个流体腔室刻蚀到半导体层中，所述流体腔室的侧壁各自由所述半导体层的一部分形成，并且所述流体腔室的底部由所述第一电介质层的远离所述第一衬底层的表面形成；以及

通过接合环将包括多个喷嘴的喷嘴板接合到所述半导体层，所述喷嘴板的面朝所述第一衬底层的表面形成每个流体腔室的顶部，所述接合环在所述腔室本体和所述喷嘴板之间形成流体密封，所述接合环将所述腔室本体耦合到所述喷嘴板。

11.根据权利要求10所述的制造微流体器件的方法，进一步包括：

通过以下形成所述喷嘴板：

在第二衬底层上形成第二电介质层；以及

穿过第二电介质层、并且至少部分地穿过所述第二衬底层刻蚀多个腔，以形成多个喷嘴。