专利汇可以提供微器件的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了制备应用于 生物 与医疗领域的新型微器件的方法。这些方法利用了微 电子 工艺技术和新工艺流程来制备微器件,该微器件在微观 水 平具有更好的性能、灵活性和检测和 治疗 疾病 的能 力 。与现有的医疗方法中的传统疗法和设备相比,这些微器件降低了成本。应用本发明的 纳米技术 制备的微器件在许多领域相对于现有的传统方法有显著改善。这些改善包括但不仅限于,降低总体成本、疾病早期检测/诊断、靶向 给药 、靶向治疗疾病和降低治疗过程中的侵袭性。与现有的、传统的方法相比,本发明的方法更微观、更灵敏、更精确、更准确、更灵活、更有效。这个新颖的方法和现有方法相比能够达到更好的治疗效果。,下面是微器件的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,所述方法包括:
使用至少一种可动材料和至少一种结构材料;形成至少一个部件,该部件受力或接收能量后能够运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可动材料和结构材料之外,还使用至少一种空间材料。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述空间材料用于产生至少一个空间区域。
4.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括以下步骤:
提供带有表面区域的衬底材料;
在所述的衬底材料的表面区域增加淀积材料;
使用光刻和/或刻蚀工艺,实现淀积材料的图形化,以形成至少部分的凹陷区域;
将材料S淀积至上述淀积材料的表面区域,并填入上述的凹陷区域;
通过化学机械抛光工艺将材料S从表面区域去除,在凹陷区域留下足够多的材料S,并与所述淀积材料的上表面齐平;
将材料C淀积至材料S及之前所述的淀积材料表面;
使用光刻和/或刻蚀工艺,实现材料C的图形化;
至少刻蚀部分材料S以形成空心的容器;
给器件装配喷嘴和贮有所需化合物的容器;
加力使化合物材料通过喷嘴进入上述容器,并通过刻蚀贮存器使其从喷嘴上脱落,形成带有微容器的微器件,微容器中贮存了所需的化合物。
5.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括如下步骤:
提供带有表面区域的衬底材料;
在所述的衬底材料的表面区域增加淀积材料;
使用光刻和/或刻蚀工艺,实现淀积材料的图形化;
工艺加工形成至少部分的凹陷区域;
将材料S淀积至上述淀积材料的表面区域,并填入上述的凹陷区域;
通过化学机械抛光工艺将材料S从表面区域去除,在凹陷区域留下足够多的材料S,并与所述淀积材料上表面齐平;
将材料C淀积至材料S及之前所述的淀积材料表面;
使用光刻和/或刻蚀工艺,实现材料C的图形化,该过程对材料S具有选择性;
刻蚀材料S以形成空心的容器,该过程对衬底、淀积材料和材料C具有选择性;
向容器中填入所需化合物;以及
在材料C的表面以及填入化合物的微容器表面加上一层薄膜材料,以形成带贮有所需化合物的微器件。
6.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括如下步骤:
提供带有表面区域的衬底材料;
在所述的衬底材料的表面区域增加淀积材料;
使用光刻和/或刻蚀工艺,实现淀积材料的图形化;
工艺加工形成至少部分的凹陷区域;
将材料S淀积至上述淀积材料的表面区域,并填入上述的凹陷区域;
通过化学机械抛光工艺将材料S从表面区域去除,在凹陷区域留下足够多的材料S,并与上述淀积材料的上表面齐平;
将材料C淀积至材料S及之前所述的淀积材料表面;
将材料D淀积至材料C的表面区域之上;
实现材料C和D的图形化,该过程对材料S具有选择性;
刻蚀材料S、完全去除剩余材料S以形成空心的容器,该刻蚀对淀积材料、衬底、材料C和D具有选择性;
容器内填入所需化合物;
在材料D表面加上一层薄膜材料以密封上述容器;
对材料D和薄膜材料进行图形化,以形成带微容器的微器件且微容器内贮有化合物,该图形化过程对材料C具有选择性。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述薄膜材料由可生物降解的材料组成,可溶解在各种溶剂中。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述薄膜材料由可生物降解的材料组成,可溶解在各种溶剂中。
9.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括如下步骤:
提供带有表面区域的衬底材料;
在所述的衬底材料的表面区域增加淀积材料;
使用光刻和刻蚀工艺对淀积材料进行图形化,以形成推柄,从而可选择地,在注射过程中推动注射器底板;
将材料S1淀积至淀积材料表面区域;
通过化学机械抛光工艺对材料S1进行平坦化;
将材料C淀积至淀积材料S1表面;
通过光刻与刻蚀工艺对材料C图形化,以形成注射器的底板;
将材料S2淀积至淀积材料C和材料S1表面;
通过化学机械抛光工艺对材料S2进行平坦化;
淀积材料J1至材料S2表面的平坦区域;
通过光刻与刻蚀工艺对材料J1、S2及S1进行图形化,该过程对材料C和衬底具有选择性;
将材料K1淀积至整个单元及衬底的上表面;
通过化学机械抛光工艺对材料K1的上表面进行平坦化;
将材料L淀积至淀积材料K1表面;
将材料K2淀积至淀积材料L表面;
通过光刻与刻蚀工艺对材料K1、L及K2进行图形化,该过程对材料J1具有选择性通过光刻与刻蚀工艺对材料J1进行图形化,使J1上形成小的开口;
从结构的内部,对材料S1和S2进行刻蚀;
将材料J2淀积至材料J1的表面,并填入材料K2、L、K1组成的薄膜堆叠结构间的空隙;
通过化学机械抛光工艺对材料J2进行平坦化;
将材料M淀积至材料J2的表面;
对材料M图形化,该过程对材料J2具有选择性;
刻蚀材料J2,该刻蚀过程对材料K2和M具有选择性;
刻蚀材料K2以形成空心的容器,该刻蚀过程对材料L、J2和M具有选择性;
刻蚀材料J2以去除小部分J2,该刻蚀过程对材料L、K2和M具有选择性;
向容器内填入所需化合物;
在材料M表面加上薄膜材料以密封容器;以及
对材料M和薄膜材料进行图形化,以形成整合了微注射器与微容器的微器件,且微容器中贮有所需化合物,该图形化过程对材料J2有选择性。
10.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括以下步骤:
提供带有表面区域的衬底材料;
在所述的衬底材料的表面区域增加淀积材料;
使用光刻和刻蚀工艺对淀积材料进行图形化,以形成推柄,从而可选择地,在注射过程中推动注射器底板;
将材料S1淀积至淀积材料表面区域;
通过化学机械抛光工艺对材料S1进行平坦化;
将材料C淀积至淀积材料S1表面;
通过光刻与刻蚀工艺对材料C图形化,以形成注射器的底板;
将材料S2淀积至淀积材料C和材料S1表面;
通过化学机械抛光工艺对材料S2进行平坦化;
淀积材料J1至材料S2表面的平坦区域;
通过光刻与刻蚀工艺对材料J1,S2及S1进行图形化,该过程对材料C和衬底具有选择性;
淀积一薄层材料S3至整个单元表面及衬底上表面;
淀积材料K1至整个单元表面及材料S3上表面;
通过化学机械抛光工艺对材料K1的上表面进行平坦化;
淀积材料L至材料K1表面;
淀积材料K2至材料L表面;
通过光刻与刻蚀工艺对材料K1、L及K2图形化,该过程对J1具有选择性;
通过光刻与刻蚀工艺对材料J1图形化,使J1上形成小的开口;
从结构内部对材料S1、S2、S3进行刻蚀,在材料J1层下形成部分空间,并在材料J1和K1之间形成一个空间以便于注射器的运动;
淀积材料J2至材料J1的表面,并填入由材料K2、L、K1组成的薄膜堆叠结构之间的空间;
通过化学机械抛光工艺对材料J2进行平坦化;
淀积材料M至材料J2表面;
对材料M图形化,该过程对材料J2具有选择性;
对材料J2进行刻蚀,该过程对材料K2和M具有选择性;
对材料K2进行刻蚀,以形成空心的容器,该过程对材料L、J2和M具有选择性;
对材料J2进行刻蚀,以去除小部分J2,该过程对材料L、K2和M具有选择性;
向容器内填入所需化合物;
在材料M表面加上薄膜材料以密封容器;
对材料M和薄膜材料进行图形化,形成整合了微注射器与微容器的微器件,且微容器中贮有所需化合物,该过程对材料J2具有选择性。
11.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的方法,包括以下步骤:
制备具有逻辑和记忆功能的集成电路,以实现数据存储、数据分析、数据比较、数据处理与判断等功能;
制备微注射器;
制备微容器;
制备信号接收器;
制备信号发生器;
制备微型传感器;
制备微动装置,包含微型马达、微型推进器和微型步进器;
制备微型定位传感器。
12.一种利用微电子工艺来制备应用于生物与医疗领域的微器件的制备方法,包括以下步骤:
制备具有逻辑和记忆功能的集成电路,以实现数据存储、数据分析、数据比较、数据处理与判断等功能;
制备微注射器;以及
制备微容器。
13.根据权利要求12所述的方法进一步包括,可选择地,制备信号接收器。
14.根据权利要求12所述的方法进一步包括,可选择地,制备信号发生器。
15.根据权利要求12所述的方法进一步包括,可选择地,制备微型传感器。
16.根据权利要求12所述的方法进一步包括,可选择地,制备微动装置,包含微型马达、微型推进器和微型步进器。
17.根据权利要求12所述的方法进一步包括,可选择地,制备微型定位传感器。
18.根据权利要求11所述的方法进一步包括:
制备具有逻辑和记忆功能的集成电路,以实现数据存储、数据分析、数据比较、数据处理与判断等功能;
制备微注射器;
制备微容器;
制备信号接收器;
制备信号发生器;
制备微型传感器;
制备微动装置,包含微型马达、微型推进器和微型步进器;
制备微型定位传感器。
19.根据权利要求1、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述工艺包括但不限于薄膜淀积、光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、清洗、湿法处理、扩散、离子注入、退火和化学机械抛光工艺。
20.根据权利要求1、4、5、6、9、10或11所述的方法,进一步包括,对微电子工艺的全新排列组合,这些工艺包括薄膜淀积、光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、清洗、湿法处理、扩散、离子注入、退火和化学机械抛光工艺
21.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微器件制备于晶片衬底上,衬底可以根据每个最终封装模块上所需微器件的数量与组合类型,进行切割与封装。
22.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述空间区域、运动部件、微容器和微注射器的器件尺寸范围为0.1微米到1厘米,最小特征尺寸范围为0.01微米到0.5微米。
23.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微注射器的功能是通过液压、电学、机电学、电磁学、电容、微机电和压电力方式实现的。
24.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述的集成电路制造技术包括互补金属氧化物半导体(CMOS)和双极型互补金属氧化物半导体(BiCMOS)技术。
25.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述空间区域、运动部件、微容器和微注射器的单个器件的最优尺寸范围为0.05微米到5毫米,最小特征尺寸范围为0.01微米到20微米
26.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述每个注射器都可被选中进行注射活动、释放化合物,并能够可选择地连接于微器件的集成电路。
27.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微容器可以通过定时的方式释放所存贮的化合物。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述释放化合物的定时方式选自以下方法实现:
在微容器的表面使用可生物降解的覆盖层,覆盖层具有所需厚度;
接收同一微器件上的集成电路发出的指令;
用于接收计算机发出的无线信号的方法。
29.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微容器可以在独立的隔间内,同时贮存多种类型的化合物。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述多种类型的化合物可以被同时释放,也可以按照指定的时间间隔每次释放一种或至少一种化合物。
31.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微容器携带一种或多种以下化合物:癌症杀伤药物,癌症杀伤蛋白质,癌症杀伤信号,模拟人体免疫系统对抗癌症的信号,免疫系统警示信号、带有电信号的物质,破坏癌细胞及系统反应的试剂,以及抑制癌细胞、蛋白质、组织、信号和反应的试剂。
32.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微容器携带一种或多种以下化合物以增进疗效:激素、催化剂、信使核糖核酸、受体、天然或合成的人类细胞、能够杀死肿瘤或触发抗癌症细胞的天然或合成的蛋白质,如T毒素细胞(CD8T细胞),自然杀伤细胞(NK)、Ⅱ型干扰素、铂基抗癌药物、sirt1酶、白藜芦醇和肿瘤坏死因子(TNFs)。
33.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述衬底最好是硅衬底。
34.根据权利要求4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述淀积材料最好是多晶硅、氮化硅、氮氧化硅和碳化硅
35.根据权利要求4、5、6、9或10所述的方法,其特征在于,所述材料S、S1、S2和S3最好是二氧化硅。
36.根据权利要求4、5、6、9或10所述的方法,其特征在于,所述材料C选自以下材料:
多晶硅、碳化硅和氮化硅
37.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述湿法刻蚀使用稀释的氢氟酸溶液,所述气相刻蚀使用携带了刻蚀气体的氧气。
38.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述淀积材料(推柄)由压电材料组成,压电材料在加电压后膨胀,因此向上推动微注射器的底板,从而进行注射动作和释放化合物。
39.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述衬底材料最好由硅制成。
40.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述淀积材料选自以下材料:多晶硅、氮化硅、碳化硅和压电材料。
41.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述材料S1、S2和S3最好由二氧化硅组成。
42.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述材料C最好选自以下材料:多晶硅、氮化硅、铝、钼和钨。
43.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述材料J1和J2选自以下材料:
氧化铝、氮氧化硅和碳化硅。
44.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述材料K1和K2最好由多晶硅组成。
45.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述材料L选自以下材料:氮化硅和碳化硅。
46.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述的材料M最好选自以下材料:
氮化硅和氮氧化硅。
47.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述薄膜材料最好为具有生物兼容性的薄膜材料。
48.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,进一步包括以下序列:(a)在所需衬底上通过微电子工艺制备包含记忆存储与逻辑判断功能的互补金属氧化物半导体(CMOS)或双极型互补金属氧化物半导体(BiCMOS)集成电路;(b)通过微电子工艺将一种或多种以下部件制备到上述集成电路周围:微容器、微注射器、微型信号接收器、微型信号发生器、传感器、定位器件、机动化推进器
49.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微器件及被释放的化合物被设计为实现以下至少一种功能:模拟免疫反应和免疫系统,抑制病变细胞、蛋白质、信号、组织向身体的其他部位转移,协助疾病治疗,干扰来自患病单元、系统和信号的反应,增加身体对疾病的抵抗力。
50.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微器件携带如下化合物的一种或多种组合:癌症杀伤药物、癌症杀伤蛋白质、癌症杀伤信号、模拟免疫系统对抗癌症的信号、免疫系统的警示信号、带有电信号的物质、终止来自癌细胞和系统的反应的试剂,抑制癌细胞、蛋白质、组织、信号和反应的试剂,和病毒。
51.根据权利要求50所述的方法,其特征在于,所述病毒可以锁定和杀死病变区域和细胞。
52.根据权利要求50所述的方法,其特征在于,所述病毒将会和至少一种从微器件释放的化合物发生反应,优先吸附于病变区域和细胞,杀死病变区域和细胞。
53.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微容器携带以下一种或多种药物的组合以增进疗效:天然或合成的人类细胞、能够杀死肿瘤或触发抗癌症细胞的天然或合成的蛋白质,如T毒素细胞(CD8T细胞),自然杀伤细胞(NK),Ⅱ型干扰素,铂基抗癌药物,sirt1酶,白藜芦醇和肿瘤坏死因子(TNFs)。
54.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微器件最好有生物降解的功能和能力。
55.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10或11所述的方法,其特征在于,所述微器件最好能够分解,并分解成尺寸小于1微米的小碎片。
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