[发明专利]微孔金属膜及制备方法

说明书

本发明提供了一种微孔金属膜，所述微孔金属膜包括金属基底，所述金属基底开设有若干微纳尺寸的通孔，所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区，N为大于等于2的正整数；且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径和深度相同，不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同。其中，所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金，但不为钙、镓、汞。本发明提供的微孔金属膜，制造工艺可重复性高，在不同应用中可以提高样品检测灵敏性、降低背景信号。

技术领域

本发明属于微机电系统技术领域，尤其涉及一种微孔金属膜及其制备方法。

背景技术

微量样品的平行分析能力对生物以及医学的进步尤为重要，其中，微量滴定板作为微量样品平行分析的样品管，广泛用于各种微生物学、分子生物学、细胞生物学以及免疫学样品的分析检测技术中。随着技术的发展，常规的1536孔微量滴定板逐渐被微孔阵列所超越。尽管微量样品平行分析可采用的微孔阵列有若干类型，但是能够产生具有几十微米尺寸的高保真的微特征(例如孔)的微孔阵列较少，且微孔阵列制造技术的发展相对较为缓慢。目前，产生这些微米尺寸通孔结构的制造方法包括软光刻、光刻、蚀刻以及激光烧结等方式。尽管这些方法能在一定程度上实现微米级尺寸，但是，微孔材料与生物分析以及化学成分之间的相容性，会造成样品检测的低灵敏性、高背景信号以及缺乏可重复性等问题，这些问题在利用现有的微孔阵列对具有尺寸差异的微量样品进行检测时表现尤为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微孔金属膜及其制备方法，旨在解决现有的用于微量样品分析的微纳通孔阵列低灵敏性、高背景信号以及缺乏可重复性的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种微孔金属膜，所述微孔金属膜包括金属基底，所述金属基底开设有若干微纳通孔，所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区，N为大于等于2的正整数；且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径和深度相同，不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同，其中，所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金，但不为钙、镓、汞中的至少一种。

本发明第二方面提供一种微孔金属膜的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底，在所述衬底上沉积光刻胶材料，对所述光刻胶材料进行干燥处理，形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行光刻处理，制备光刻胶微纳阵列；其中，所述光刻胶微纳阵列分区设置形成N组微纳阵列区，且同一微纳阵列区的微纳结构的大小和高度相同，不同微纳阵列区的微纳结构的大小相同或不同；

在所述光刻胶微纳阵列的阵列结构表面蒸镀或磁控溅射第一金属材料，在所述光刻胶微纳阵列表面形成金属种子层；

在所述金属种子层表面电镀沉积第二金属材料，形成微孔金属膜；其中，所述第二金属材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金，但不为钙、镓、汞中的至少一种；

去除所述微孔金属膜表面的光刻胶层和种子层，得到微孔金属膜。