[发明专利]一种石英玻璃微针镀膜的制造工艺和石英玻璃微针装置

说明书

本发明公开了一种石英玻璃微针镀膜的制造工艺和石英玻璃微针装置，具体涉及石英玻璃微针技术领域，具体步骤如下：步骤一：先在硅片正面用深硅干法刻蚀制作非贯通的孔状槽；步骤二：用热氧化法使硅片正反面以及孔内壁产生气相淀积，形成厚氧化层；步骤三：在硅片正面和背面用涂胶光刻方法分别形成腐蚀窗口图形。本发明通过石英玻璃微针镀膜的制造工艺的设置，镀膜后，使石英玻璃微针的表面平滑度增高，让石英玻璃微针在使用中进入肌肤表皮层时，能在有效清洁肌肤后与表皮层的细胞组织快速有效脱离，避免细菌滋生，防止给皮肤造成二次污染伤害，使用效果好，可有效避免肌肤使用纳后发炎长痘，脸部皮肤滋生黑色斑点，使用安全性强。

技术领域

本发明涉及石英玻璃微针技术领域，具体涉及一种石英玻璃微针镀膜的制造工艺和石英玻璃微针装置。

背景技术

目前市场的纳米微针都是使用不锈钢和普通的单晶硅片制造的，不锈钢虽然具有材料价格便宜的优势，但是加工时由于其材料硬度过高，脆性大，做不到微针头部最小80纳米的尺寸，造成无法到达刺穿肌肤表皮层的要求，单晶硅目前虽然可以做到针尖80纳米的尺寸要求，但是由于其表面粗糙度过低，很难让表皮层细胞和蛋白质有效与纳米微针片脱离，使纳米微针工作时肌肤表皮层的细胞和蛋白质受到空气污染和氧化后又进入皮肤，容易使敏感皮肤发炎长痘，脸部留下黑色斑点。

且现有纳米微针使用时，常常需要用手拾取后安装和操作，不仅容易扎伤，还易造成细菌滋生，交叉感染，使用安全性低。

发明内容

为此，本发明提供一种石英玻璃微针镀膜的制造工艺和石英玻璃微针装置，通过石英玻璃微针镀膜的制造工艺的设置，镀膜后，使石英玻璃微针的表面平滑度增高，让石英玻璃微针在使用中进入肌肤表皮层时，能在有效清洁肌肤后与表皮层的细胞组织快速有效脱离，避免细菌滋生，防止给皮肤造成二次污染伤害，使用效果好，可有效避免肌肤使用纳后发炎长痘，脸部皮肤滋生黑色斑点，使用安全性强，实用性强，以解决现有技术中由于市场的纳米微针尺寸过大，表面粗糙度过低，导致使用中细菌滋生和色素沉淀的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石英玻璃微针镀膜的制造工艺，具体步骤如下：

步骤一：先在硅片正面用深硅干法刻蚀制作非贯通的孔状槽；

步骤二：用热氧化法使硅片正反面以及孔内壁产生气相淀积，形成厚氧化层；

步骤三：在硅片正面和背面用涂胶光刻方法分别形成腐蚀窗口图形；

步骤四：用干法或湿法腐蚀将窗口内的二氧化硅去除，露出衬底硅；

步骤五：去除光刻胶，用单晶硅各向异性腐蚀液对硅片进行腐蚀，使硅片上表面形成微针结构，下表面形成槽形结构，使孔状槽贯穿硅片正面微针结构，孔状槽底部与硅片背面的槽形结构相连构成圆锥体状；

步骤六：运用环保镀膜工艺将硅片和硅片正面微针镀上一层薄膜。

进一步地，在步骤一中的硅片类型为N型100硅片。

进一步地，在步骤二中厚氧化层的主要组成部分为二氧化硅。

进一步地，在步骤四中的干法为使用氨气和氢氟酸蒸汽与二氧化硅反应生成氟硅酸铵，将氟硅酸铵加热至95-203°C，使其挥发，露出衬底硅。

进一步地，在步骤四中的湿法腐蚀使用含有氢氟酸的刻蚀液。

进一步地，在步骤五中的圆锥体顶部针尖达到30-80nm。

进一步地，在步骤六中的环保镀膜工艺为等离子增强化学气相沉积镀膜，镀膜流程为：首先将硅片微针转移至反应腔内，后将硅烷和氮气按1：1-15的体积流量比混合制成气相，分三次将气相通入反应腔，三次沉积时将反应腔沉积温度调整至180-620°C，沉积腔压力调整至450-3040mTorr，沉积时间控制为35-500s，最后在硅片微针表面得到三层氮氧化硅薄膜，膜总厚度为5-10nm。