CN111566801A - 具有一个或多个过孔的微流体芯片 - Google Patents

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Abstract

本文描述了可以包括薄衬底和/或高密度过孔的微流体芯片。一种装置，包括：包括多个过孔的硅器件层，所述多个过孔包括每平方厘米的硅器件层的表面上大于或等于约100个过孔以及每平方厘米的硅器件层的表面上小于或等于约100,000个过孔，并且所述多个过孔延伸穿过所述硅器件层；以及接合到硅器件层的密封层，其中所述密封层具有比硅器件层更大的刚度。在一些实施例中，所述硅器件层具有在约7微米和约500微米之间的厚度，而多个过孔中的一个过孔具有在约5微米和约5毫米之间的直径。

Description

具有一个或多个过孔的微流体芯片
背景技术
本发明涉及微流体芯片，更具体地，涉及包括薄衬底和/或高密度过孔的微流体芯片。
从仅来自封闭系统微流体出版物的文献中目前可获得的数以万计的研究中，对芯片实验室("LOC")技术的广泛和增长的兴趣是显而易见的。微流体技术中如此广泛的兴趣代表了它们优于传统实验室方法的许多优点，例如以高分辨率和灵敏度进行分离和检测的能力，仅需要非常少量的样品和试剂，这些芯片包含的分析装置的占地面积小、制造成本低以及分析时间短。
由于这种巨大的潜在益处，已经探索了许多材料选择和技术来集成微流体特征和装置以分离、检测和操纵生物分析物。对于需要高密度平行化的微流体应用，引入到硅芯片中的生物样品和其它流体必须具有高填充密度的出口点或流体出口以收集材料。当流体过孔以低密度集成时，结构化玻璃(具有孔的玻璃)可以作为最后的工艺步骤接合到硅上或者在热塑性塑料中限定；然而，在高密度下，其中在小尺寸(例如，50微米(μm)直径或更小)下需要数百或数千个过孔，这些标准选择在物理上(例如，在硅中，由于蚀刻穿过标准200毫米(mm)或300mm晶片的厚度的困难)或实际上从成本角度(例如，由于结构化玻璃制造限制)不再可能。因此，需要一种能够实现这种技术特征的制造方法，以实现需要高密度过孔(例如，纳米级确定性横向位移("nanoDLD")阵列)来分离颗粒(例如，外来体)的应用。
当高密度过孔被实现到设计中时，硅中LOC制造的关键挑战是使过孔可流体地接近，并且消除半导体制造中常见的下游湿法处理，例如湿法清洗。湿法可通过毛细作用将这些流体吸入微流体装置中，使装置不能使用。
发明内容
以下给出了概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本发明内容不旨在标识关键或重要元素，或描绘本发明的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式提出概念作为序言，更详细的描述将在后面介绍。本文所述的本发明的实施例提供了具有高过孔密度的装置、方法和微流体芯片。
根据一个实施例，提供了一种装置。该装置包括硅器件层，该硅器件层包括多个过孔。所述过孔在器件层表面的每平方厘米上包括大于或等于100个且小于或等于100,000个过孔。所述过孔延伸穿过所述器件层。该装置还包括接合到所述器件层的密封层，所述密封层可以具有比器件层更大的刚性。
该装置还可以包括位于器件层的第二表面上的微流体元件。微流部件与所述过孔中的一个过孔流体连通。此外，所述微流体元件由所述器件层和所述密封层的组合封装。
根据本发明的另一实施例，提供了一种方法。该方法包括在器件层的第一表面上限定微射流元件。该方法还包括将密封层接合到所述器件层的所述第一表面。所述密封层和所述器件层的组合封装所述微流体元件。该方法还包括在接合之后在所述器件层内形成过孔。所述过孔从所述器件层的第二表面延伸到所述器件层的第一表面。而且，所述第二表面可以位于所述器件层的与所述第一表面相反的一侧上。该方法还可以包括在接合之后和形成过孔之前减薄所述器件层。
根据本发明的另一实施例，提供了一种装置。所述装置包括硅器件层，所述硅器件层包括过孔和微流体器件。该过孔延伸穿过所述器件层并且与微流体器件流体连通。此外，所述器件层具有大于或等于7微米且小于或等于500微米的厚度。该装置还包括接合到所述器件层的密封层。所述密封层可以具有比所述器件层更大的刚度。
该过孔可以在多个过孔内。所述过孔在所述器件层的与所述密封层相对表面的每平方厘米上可以包括大于或等于100个过孔且小于或等于100,000个过孔。
因此，这里描述的本发明的各种实施例可以提供一种用于创建具有高密度微流体过孔的LOC技术的可制造的结构和方法。例如，它对于需要高通量样品制备的LOC技术是有用的。此外，本文所述的一种或多种方法可以提供保护密封的微流体特征免受下游湿处理(例如，通过最后打开过孔以使用最终干法工艺使微流体特征可接近)的手段。
附图说明
图1是体现可以包括高密度的过孔的本发明的微流体芯片的示意图；
图2是包含体现本发明的微流体芯片的晶片的照片；
图3是体现本发明的具有高密度过孔的微流体芯片的另一照片；
图4是体现本发明的用于制造可以包括高密度过孔的微流体芯片的方法的流程图；
图5是体现本发明的微流体芯片在第一制造阶段的示意图；
图6是体现本发明的微流体芯片在第二制造阶段的示意图；
图7是体现本发明的微流体芯片在第三制造阶段的示意图；
图8是体现本发明的微流体芯片在第四制造阶段的示意图；
图9是体现本发明的微流体芯片在制造的第五阶段的示意图；以及
图10是体现本发明的包括高密度过孔的微流体芯片的示意图。
具体实施方式
以下详细描述仅是说明性的，而不是要限制本发明或其使用。此外，并不意图受前面的背景技术或发明内容部分或具体实施方式部分中呈现的任何明示或暗示的信息的约束。
现在参考附图描述本发明的一个或多个实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的更透彻理解。然而，在各种情况下，显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。
图1是体现本发明的微流体芯片100的示意图。芯片100包括一个或多个过孔102、密封层104、一个或多个总线106、一个或多个微流体元件108和器件层110。微流体芯片100包括在器件层110内的高密度的过孔102。芯片100可以包括薄的器件层110和与微流体元件108流体连通的一个或多个过孔102，其特征可以在于大于或等于1纳米且小于或等于10毫米的一个或多个尺寸。密封层104和器件层110可以分别包括硅(例如，硅成分)、玻璃、其组合等。
硅是在制造方法中已被广泛接受的材料，其可以利用减成方法(例如，湿法或干法蚀刻)或添加方法(例如，金属或化学气相沉积)来产生具有纳米级布局和特征的微流体结构。高弹性模量(例如，特征为130-180吉帕斯卡(GPa))可以形成刚性的明确定义的结构。硅烷醇基团(-Si-OH)表面化学得到了很好的发展(例如，用硅烷进行表面改性)。此外，硅的缩放和集成以提供复杂功能的能力非常高。然而，硅对于可见光不透明，因此典型的荧光检测或流体成像是具有挑战性的；尽管这可以通过将透明材料接合(bonding)到硅表面上来克服，例如聚合物或玻璃。而且，硅的高弹性模量可能使得硅难以被制成有源流体部件，例如阀和泵。
存在玻璃制造方法，其可以利用减成或添加方法来产生微流体结构，但不是以硅的精度和尺度。玻璃可具有低背景荧光，并且与硅类似，具有容易获得的基于硅烷醇的表面改性化学。此外，玻璃可与生物样品相容，可具有相对低的非特异性吸附，并且可为不透气的。然而，与硅相比，玻璃制造方法几乎不是那么宽或精确(例如，在硅中可能的微流体的纳米级特征可能难以在玻璃中实现)。玻璃还具有大的、依赖于组成的弹性模量(例如，对于诸如阀和泵的有源部件可能需要混合装置)。
用于微流体芯片技术的其它材料包括陶瓷、弹性体、热塑性塑料和纸。然而，至少部分地由于陶瓷、弹性体、热塑性塑料和/或纸在微流体平台中可能表现出的一个或多个结构和/或制造困难，本文所述的微流体芯片100包括硅和/或玻璃材料。例如，低温共烧陶瓷("LTCC")可被制造成复杂的三维装置，其中在组装之前可检查每一层以进行质量控制。电极可以使用膨胀匹配的金属膏沉积(例如，用于增加检测和分离的功能)。而且，有机改性陶瓷可以提供光学透明的UV固化材料。然而，高密度陶瓷电子器件和多路复用或集成的陶瓷架构可能难以实现。此外，诸如电极和通道的特征通常可以是10微米至100微米的尺寸。不能适用于某些类型的微流体元件，例如小柱阵列或纳米通道。此外，陶瓷可具有高弹性模量，从而使得陶瓷难以被制成有源流体部件，例如阀和泵。此外，陶瓷可能难以与其它材料混合。
关于弹性体，聚二甲基硅氧烷("PDMS")可以是低成本的并且可能是最常见的微流体基底。弹性体可以使用许多方法容易地制造，包括常规的机械加工和光刻法，并且弹性体可以在模具上浇铸、冲压和固化。弹性体可具有低弹性模量(例如300-500千帕(kPa))，从而使它们可用于制造阀和泵。PDMS可以是气体可渗透的，因此在细胞研究中可用于氧气和/或二氧化碳的运输。而且，弹性体在可见光范围内可以是透明的，因此可以采用典型的荧光检测或流体成像。然而，由于PDMS可以是透气的，因此它可能导致有问题的气泡形成。而且，PDMS可以是疏水材料，从而易于被疏水分子非特异性吸附和渗透。其它示例弹性体可包括但不限于：热固性聚酯("TPE")、聚氟聚醚二醇甲基丙烯酸酯("PFPE-DMA")和/或聚苯乙烯("PS")。
此外，热塑性塑料可以是高度可模塑的和可制造的，因为它们是耐用的，适合于显微机械加工、热压印和注塑工艺。热塑性塑料可以是光学透明的、抵抗小分子的渗透、并且比弹性体更硬。此外，热塑性塑料可以被热接合和/或激光接合以将两层密封在一起。例如，环烯烃共聚物("COC")可适合与大多数溶剂和水溶液一起使用，并可具有低背景荧光。此外，热塑性塑料可具有低制造成本。然而，COC可以是疏水的，因此需要表面改性以减少非特异性吸附。而且，热塑性塑料通常需要另一种介质(例如母模)来复制许多器件(例如硅母模)。
此外，纸可以是极其便宜和容易获得的，可以通过燃烧或自然降解处理，并且可以容易地图案化和官能化。多孔纸可以允许流动、过滤和分离的组合。而且，纸可以是生物相容的，并且通过组成或配方变化或通过实施表面化学而被化学改性。然而，纸可以依赖于被动毛细作用来操作，并且因此纸系统可能不能服从更复杂的功能或材料杂化。
关于选择包括密封层104和/或器件层110的材料的考虑可以包括但不限于：层的所需功能、层上所需的微流体元件集成程度和/或芯片100的最终应用。硅和/或硅玻璃系统的选择在需要高密度器件集成、平行、多功能或多器件布置(例如分离和检测)的LOC应用中或在需要嵌入式微电子学的应用中是有吸引力的。密封层104可以包括玻璃，并且器件层110可以包括硅(例如，诸如硅晶片的晶体硅)。在器件层110包括硅的情况下，可以将高压施加到微流体元件108作为驱动力以操作微流体芯片100而不使结构变形。
密封层104被接合到器件层110。密封层104可以具有比器件层110更大的刚性，从而在芯片100的制造期间向器件层110提供增强的刚性。密封层104包封微流体元件108和/或总线106；从而在芯片100的制造期间保护微流体元件108和/或总线106。密封层104可以具有大于或等于100μm且小于或等于2.5mm的厚度。器件层110的厚度可以大于或等于7μm且小于或等于500μm。密封层104可以比器件层110厚。
总线106(例如，流体总线)可以被嵌入、相减图案化和/或以其他方式蚀刻到器件层110中。总线106用作以低流体阻力引导和/或传输流体通过芯片100的通道。总线106形成总线网络，其将流体运送到微流体元件108和从微流体元件108运送流体。微流体元件108被嵌入在器件层110内，并且位于器件层110的顶表面上，其接合到密封层104。微流体元件108可包括利用确定性位移阵列和/或确定性横向位移技术("DLD")的一个或多个装置，例如冷凝器阵列(例如，微米级冷凝器阵列和/或纳米级冷凝器阵列)和/或纳米DLD阵列。另外的示例微流体元件108包括但不限于：微米级和/或纳米级柱、通道、生物传感器、流体混合特征、流体总线网络、流体入口和流体出口。
总线106和/或微流体元件108中的一个或多个与过孔102流体连通。过孔102穿过器件层110。过孔102可以从器件层110的第一侧延伸到第二侧(例如，其中密封层104被接合到器件层110的第二侧)。
芯片100可以具有穿过器件层110的高密度的过孔102。例如，芯片100可以在器件层110的每平方厘米上包括数百至数万个过孔102。例如，芯片100可以在器件层110的每平方厘米上包括大于或等于100且小于或等于100,000个过孔102。另外，过孔102可以具有大于或等于5μm且小于或等于5mm的直径。此外，过孔102可以共享共同的直径或具有不同的直径。本领域普通技术人员将认识到，尽管图1示出了特定数量的过孔102、总线106和/或微流体元件108，但是微流体芯片100的架构不限于此。例如，芯片100可以包括比图1中所示出的那些更少或更多的过孔102、总线106和/或微流体元件108。
图2是包括一个或多个微流体芯片100(例如，包括器件层110(例如，包括硅)和/或密封层104(例如，包括玻璃))的晶片200的照片。晶片200可以具有大于或等于300μm且小于或等于2.5mm的厚度。而且，晶片200可以包括大于或等于1且小于或等于32,000个芯片100。例如，晶片200可以具有200mm的厚度并且包括32个芯片100。此外，图2的晶片200可以包括具有公共直径为50μm和/或密度为每平方厘米1,000个过孔102的芯片100。另外，晶片200可以包括蚀刻到晶片200中的一个或多个芯片边界(未示出)，以便于分离一个或多个芯片100(例如，经由芯片切割)。芯片边界有助于防止在被分离的芯片100的边缘处对薄器件层110的损坏。
图3是图2所示晶片200的微流体芯片100的扫描电子显微照片("SEM")。图3是芯片100的横截面。如图3所示，芯片100包括厚度为700μm的玻璃密封层104和90μm的硅器件层110。
至少由于以下考虑，常规的制造方法不能生产微流体芯片100。首先，过孔102需要薄得多的衬底(例如，器件层110)以完全蚀刻穿过晶片(例如，晶片200)以产生流体可进入的孔。过孔102可具有大于1:10(直径：深度)的纵横比，使用反应离子蚀刻("RIE")的过孔形成的常规标准来产生所述纵横比是具有挑战性的。其次，完全蚀刻穿过晶片(例如晶片200)也是有问题的，因为许多RIE室具有感应耦合的晶片卡盘并使用真空系统，如果器件层110被完全蚀刻穿过，在处理期间真空系统将被损坏或出错。第三，薄器件层110需要某种载体晶片来支撑薄器件层110，当薄到例如50μm厚度时，其可能是极其易碎的(例如，其可以有助于5μm直径的过孔102)。需要薄晶片(例如，薄器件层110)来减少RIE工艺时间以产生过孔102。第四，由于硅太脆，薄的器件层110在抛光后不能从载体上脱离，并且仍然需要密封层104。这提出了防止由于半导体制造中常见的后过孔湿法处理而引起的微流体特征的流体芯吸或毛细管润湿的第五挑战。标准硅过孔("TSV")技术可使用填充材料(例如铜)来填塞过孔102，其不会转化成微流体装置。总之，这些挑战要求能够保护密封的微流体特征免受下游湿法处理(例如化学机械抛光(CMP)和清洁)并且能够提供用于支撑的永久密封层104的后过孔(via-last)结构和方法。
图4是体现本发明的方法400的流程图，用于促进制造芯片100。
在402处，方法400包括将微流体元件108和/或总线106限定到器件层110的表面上。元件108和/或总线106可以被限定在第一光刻层上并且被图案化到器件层110的表面上。取决于元件108和/或总线106的最小特征尺寸，在方法400期间可以采用多种光刻选项，包括但不限于：各种波长的光学光刻(中紫外("UV")、深紫外、193nm(例如氟化氩激光))、浸没式光刻、电子束光刻、压印光刻、干涉光刻、x射线光刻、其组合和/或类似光刻。
图5是根据方法400制造的芯片100的示意图。图5是在402处的限定完成之后芯片100的横截面。在402处的限定包括将一个或多个微流体元件108和/或一个或多个总线106限定到器件层110的第一表面502上。
再次参看图4，在404处，方法400可任选地包括加深总线106。在404处，可将相应总线106整体加深，或可仅将相应总线106的一部分加深。可通过第二光刻层促进404处的加深，所述第二光刻层可结合蚀刻工艺(例如，RIE、氢氧化四甲铵("TMAH")蚀刻、氢氧化钾("KOH")蚀刻、其组合及/或其类似者)使用。对于足够小的芯片100或微流体元件108具有很强的流体限制性的芯片，可以省略404处的加深。实质上，并行装置阵列或其它微流体元件108可以降低大部分流体阻力以避免总线106中的流体速率条件的差异(例如，总线106可以同等地具有非常高的流体流导)。
图6是根据方法400制造的芯片100的示意图。图6是在404处完成加深之后的芯片100的横截面。
再次参考图4，在406，方法400包括将密封层104接合到器件层110的表面。密封层104可以永久地接合到器件层110。密封层104可以是阳极接合的玻璃(例如Borofloat33)、热接合的硅晶片和/或其它衬底。玻璃和其它透明基底选择提供了对于需要某种原位分析的应用如荧光显微术的透明性的优点。密封器件层110用于至少两个目的：1)它防止下游损坏、润湿和工艺污染影响微流体芯片100的特征，以及2)当随后在方法400中抛光时，它用作变薄的器件层110的支撑。
图7是根据方法400制造的芯片100的示意图。图7是在406处完成接合之后的芯片100的横截面。
再次参考图4，在408，方法400包括将器件层110的厚度减小到最终厚度。408处的减薄可以使用化学机械平坦化("CMP")或湿法工艺(例如TMAH和/或KOH蚀刻)来促进。在406的接合之后，器件层110可以被减薄到7-500μm的厚度。通过使器件层110变薄，直径范围从5μm至100μm的成比例缩放的流体过孔102可以制造在具有775μm的起始标称厚度的高达300mm的晶片200中，其可以与元件108和/或总线106配合以从微流体芯片100上的各种接入点输入和提取样品。
图8是根据方法400制造的芯片100的示意图。图8是在408处完成减小之后的芯片100的横截面。如图7和8所示，"T1"表示在408处减薄之前器件层110的厚度，而"T2"表示在408处减薄之后器件层110的厚度；其中T1可以大于T2。
再次参考图4，在410，方法400包括在器件层110中形成过孔102。过孔102完全延伸穿过器件层110。可以使用光学和/或红外("IR")相机执行过孔102的前后对准，以确保将在器件层110的背面(例如，与包括元件108的面相对的面)上图案化的过孔102与正面元件108对准所需的第三光刻层的对准精度，所述正面元件108在密封层104和器件层110的界面处驻留在器件层110中(例如，由硅构成)。第三光刻层可以用于在硬掩模例如氧化硅和/或氮化硅中图案化过孔102，随后去除抗蚀剂并清洁器件层110，之后可以通过RIE工艺限定过孔102。或者，第三光刻层本身可用作蚀刻掩模，且可在已打开过孔102之后用氧等离子体移除。在硬掩模中限定过孔102的第一种方法具有能够在最终过孔102开口RIE工艺之前更彻底地清洁接合层对(例如，接合到密封层104的器件层110)的优点。其中在晶片200上形成多个芯片100，然后可以采用标准切割工艺和足够粘性的接合膜来切割芯片100，以防止流体进入过孔102。
图9是根据方法400制造的芯片100的示意图。图9是在410处完成过孔102的形成之后的芯片100的横截面。如图9所示，一旦形成，过孔102从器件层110的第二表面902延伸到器件层110的第一表面502。
微流体芯片100还可以包括牺牲插塞1002。方法400可以包括在限定总线106(例如，在402和/或404处)之后并且在将器件层110接合到密封层104(例如，在406处)之前将插塞1002插入到器件层110中。可以使用抗蚀剂材料来图案化插塞1002。插塞1002执行确保RIE穿透到元件108的均匀性的功能，确保元件108本身不被形成过孔102蚀刻。这在过孔102具有不同尺寸并因此以不同速率蚀刻的情况下可能特别有用。可以使用下游氧等离子体提取插塞1002(例如，在芯片100被切割之前或之后)。
图10是根据方法400制造的芯片100的示意图。图7是在410处完成过孔102的形成之后的芯片100的横截面，其中一个或多个牺牲插塞1002被插入到器件层110中。
因此，方法400通过形成过孔102作为最后的步骤而便于制造本文所述的微流体芯片100。与常规TSV技术不同，芯片100的过孔102可以是开放结构，这使得实现它们的芯片容易受到半导体制造中常见的湿法处理的毛细管作用的破坏。然而，方法400通过使用最终RIE工艺(干法)打开过孔102来避免破坏芯片100。另外，通过在形成过孔102之前减薄器件层110(例如，硅)，方法400避免了超深硅蚀刻的常规要求，否则将需要超深硅蚀刻来产生过孔102并且在实际工艺流程中实现是有问题的。此外，虽然方法400在此是关于包括高密度过孔102的芯片100来描述的，但是方法400也可以适用于仅有几个过孔102的微流体芯片100的制造。
在本发明的优选实施例中，提供了一种装置，包括：硅器件层，所述硅器件层包括过孔和微流体器件，所述过孔延伸穿过所述硅器件层并且与所述微流体器件流体连通，其中所述硅器件层具有大于或等于约7微米并且小于或等于约500微米的厚度；以及密封层，其接合到硅器件层，其中所述密封层具有比硅器件层更大的刚度。
所述密封层优选具有大于或等于约100微米且小于或等于约2.5毫米的第二厚度。
此外，术语"或"旨在表示包含性的"或"而不是排他性的"或"。也就是说，除非另外指定，或者从上下文中清楚，否则"X采用A或B"旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X采用B；或者X采用A和B两者，则在任何前述实例下都满足"X采用A或B"。此外，除非另外指定或从上下文中清楚是指单数形式，否则如在本说明书和附图中使用的冠词"一"和"一个"一般应被解释为表示"一个或多个"。如本文所使用的，术语"示例"和/或"示例性的"用于表示用作示例、实例或说明。为了避免疑惑，本文公开的主题不受这些示例限制。此外，本文中描述为"示例"和/或"示例性"的任何方面或设计不一定被解释为比其它方面或设计优选或有利，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。
以上描述的内容仅包括系统和方法的示例。当然，不可能为了描述本发明而描述组件和方法的每一种可想到的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，本发明的许多进一步的组合和置换是可能的。此外，就在详细描述、权利要求书、附录和附图中使用术语"包括"、"具有"、"拥有"等来说，这些术语旨在以与术语"包含"在权利要求书中用作过渡词时所解释的类似的方式为包含性的。已经出于说明的目的给出了本发明的各种实施例的描述，但是其不旨在是穷尽的或限制于本发明。在不背离本发明范围的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择这里使用的术语是为了最好地解释本发明的原理、实际应用或对市场上存在的技术改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解这里公开的本发明的实施例。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
包括多个过孔的硅器件层，所述过孔包括每平方厘米的器件层的表面上大于或等于100个且小于或等于100,000个过孔，并且所述过孔延伸穿过所述器件层；以及
接合到硅器件层的密封层，其中所述密封层具有比所述器件层更大的刚度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述密封层选自由硅及玻璃组成的组。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述器件层具有大于或等于7微米且小于或等于500微米的厚度。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述过孔中的一个过孔具有大于或等于5微米且小于或等于5毫米的直径。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述器件层的第二表面上的微流体元件，其中所述微流体元件与所述过孔中的一个过孔流体连通，并且其中所述微流体元件被所述器件层和所述密封层的组合封装。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述微流体元件选自由确定性位移阵列和冷凝器阵列组成的组。
7.根据权利要求6所述的装置，还包括流体总线，所述流体总线嵌入在所述器件层的所述表面内并且与所述微流体元件流体连通。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述密封层比所述器件层厚。
9.一种方法，包括：
在器件层的第一表面上限定微流体元件；
将密封层接合到所述器件层的所述第一表面，其中所述密封层和所述器件层的组合封装所述微流体元件；以及
在所述接合之后，在所述器件层内形成过孔，其中所述过孔从所述器件层的第二表面延伸到所述器件层的所述第一表面，并且其中所述第二表面位于所述器件层的与所述第一表面相反的一侧上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述形成所述过孔包括蚀刻穿过所述器件层。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述接合之后并且在形成所述过孔之前减薄所述器件层。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括将牺牲插塞插入所述器件层内并且与所述微流体元件相邻，其中所述牺牲插塞保护所述微流体元件不形成所述过孔。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述减薄包括将所述器件层的厚度减小到大于或等于约7微米且小于或等于约500微米的值。
14.根据权利要求9所述的方法，其中限定所述微流体元件包括将流体总线蚀刻到所述器件层的所述第一表面中。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述形成所述过孔包括在所述第二表面的每平方厘米上形成大于或等于约100个过孔且小于或等于约100,000个过孔。
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