CN1556771A - 用于在衬底内制造密封微通道的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了在衬底中制造密封微通道的方法和装置。该方法包括在衬底区域上形成薄膜层。在形成所述薄膜层后，在所述薄膜层内沿着一个或多个所期望的微通道的尺寸方向形成周期排列的入口窗口。在形成所述入口窗口后，在所述衬底的下层内形成所述一个或多个微通道。最后，密封所述一个或多个微通道，从而封闭沿着所期望的微通道的尺寸方向的所述一个或多个入口窗口。因此，该方法适合于在例如RF微系统、流体微系统和生物流体应用的领域中用于微机电系统的快速成型。此外，该方法可以进行集成电路的快速成型。

Description

用于在衬底内制造密封微通道的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及微机电结构的快速成型。更具体而言，本发明涉及用于在衬底内制造密封微通道的方法和装置。
背景技术
微机电系统(MEMS)提供了使电子和机械结构的小型化成为可能的技术。MEMS是主要在硅领域中创建起来的领域，其中利用硅(或诸如铝、金等其他材料)的机械性能来创建微型活动部件。事实上，MEMS领域已被应用于选频器件的微型化和集成化上以使这些器件达到芯片水平。此外，MEMS还被应用到生物系统以在微应用流体学领域中创建流体微系统。
微加工是具体应用于MEMS系统上的技术，其广义地定义为选择性地去除硅衬底以在膜上产生悬挂结构。微加工和MEMS也都可以应用于GaAs(砷化镓)、石英和陶瓷衬底。具体地说，微加工可以帮助建立集成电路。例如，使用直接写入离子束铣削(direct-write ion beam milling)，可以很快很容易地调试以及校验集成电路。通过电路的铣削来剪除或粘贴导体、电阻和电容等或者改变这些器件的电导值、电感值或阻抗值，进行校验和调试。
而且，与使用传统的光刻技术对电路进行批量处理相反，直接写入微加工提供了明显的优点，其中为了在集成电路中实现器件所述光刻技术需要创建掩模。例如，在微应用流体学领域中，微流体器件中的各种通道的传统设计需要设计掩模以在所制造的晶片上创建结构。如上所述，这可能非常耗时。例如，在流体微系统中，通道的特性通常需要制备晶片和创建掩膜以创建和测试此类器件。因此，使用诸如光刻掩模技术之类的传统技术，进行射频(RF)微系统以及流体微系统的快速成型是不可行的，尤其是在生物流体应用中。
因此，需要克服上述现有技术的一个或多个限制。
附图说明
当结合附图时，本发明的特征、方面和优点将从以下的详细描述和所附权利要求中变得更加明显，附图中：
图1是图示了根据本发明实施例在衬底区域上形成的氧化物层的简图；
图2A和图2B是图示了根据本发明另一实施例的包括周期排列的入口孔的氧化物层的简图；
图3是图示了根据本发明另一实施例经由周期排列的入口窗口来蚀刻衬底的简图；
图4A和图4B是图示了在衬底中氧化物层下的微通道的形成的简图；
图5A至5D是图示了根据本发明示例性实施例的入口孔的各种配置的简图；
图6是图示了根据本发明示例性实施例的入口孔的最优间隔的简图；
图7是图示了根据本发明另一实施例为了封闭一个或多个入口孔而在衬底成角度的表面上沉积局部氧化物层的简图；
图8是图示了根据本发明示例性实施例密封在衬底内形成的微通道的简图；
图9是图示了根据本发明示例性实施例计算沉积角度的简图；
图10A至10B描述了根据本发明教导形成的微流体器件；
图11是图示了在衬底内制造密封微通道的方法的框图；
图12是图示了根据本发明另一实施例在氧化物层内形成周期排列的入口窗口的附加方法的框图；
图13是图示了根据本发明示例性实施例密封一个或多个微通道的附加方法的框图。
具体实施方式
本发明描述了用于在衬底中制造密封微通道的方法和装置。所描述的方法包括在衬底区域上形成薄膜层。在形成所述薄膜层后，沿着一个或多个所期望的微通道的尺寸方向在此薄膜层内形成周期排列的入口孔或窗口。在形成入口窗口后，在该衬底的下层内形成一个或多个微通道。最后，密封所述一个或多个微通道，从而封闭沿着所期望的微通道的尺寸方向的所述一个或多个入口窗口。因此，该方法适合于在例如RF微系统、流体微系统和生物流体应用的领域中用来快速成型微机电系统的情况。此外，该方法可以实现集成电路的快速成型。
本发明还描述了一种装置。在一个实施例中，该装置包括在衬底区域上形成的薄膜层。一旦形成后，沿着一个或多个所期望的微通道的尺寸方向，形成周期排列的入口孔。接着，经由所述入口孔从该衬底蚀刻出微通道。最后，通过在所述薄膜层的表面上沉积局部薄膜层而将所述入口孔封闭。在微机械或者微机电结构的情况下，该装置描述了对例如流体微系统以及RF微系统和器件的进一步小型化的努力。
在以下描述中，出于解释目的，阐述了大量具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言，显而易见的是没有这些具体细节也可以实施本发明。例如，各种薄膜层、入口孔配置和微通道都可以根据本发明教导而修改。此外，出于举例说明的目的，以下的描述提供了示例，并且附图示出了各种示例。然而，这些示例不应当理解为限制的意义，因为它们只意在提供本发明的示例而非提供本发明所有可能的实现的穷尽性列表。在其他情况下，以框图的形式示出公知的结构和器件以避免混淆本发明的细节。
系统体系结构
现在参考图1，描述了衬底102。衬底102通常是硅晶片，例如以诸如SiO2薄层覆盖的硅晶片。薄膜或氧化物层200可以在衬底100上沉积或者生长。薄膜层200设置有最优厚度202，用来在激光化学蚀刻时最小化光子吸收，并且最大化机械稳定性，所述薄膜层200在一个实施例中是氮化硅。在一个实施例中，薄膜层200的厚度(τ)202介于0.1微米和4.0微米之间，但最可能介于0.75微米至1.20微米之间。
现在参考图2A和2B，描述了包括氧化物层200的衬底102的简图，其图示出在氧化物层200内形成的周期性入口孔或窗口210(210-1，...，210-N)。周期性入口孔或窗口210使用直接写入、化学辅助聚焦离子束蚀刻而形成。如以下将进一步详细描述的那样，周期性入口窗口210允许在衬底102内形成一个或多个微通道。
因此，如图2B所描述，入口窗口210在氧化物层200中被蚀刻出，而不在所述衬底中蚀刻。同样地，周期性入口窗口210沿着一个或多个所期望的微通道的通道尺寸方向形成，以帮助在衬底102内形成微通道。从而，通过使用现有的直接写入蚀刻工具，入口窗口210允许在硅衬底(也可能是其它衬底)的表面上制备任意长度和宽度的全密封微通道。
现在参考图3，描述了在衬底102内形成一个或多个微通道300。例如，在所期望的微通道的区域中应用激光化学蚀刻机的扫描束，以提供最优的功率密度/光点直径(spot size)。在一个实施例中，氩离子激光器320利用扫描镜310以氯分子(Cl2气环境)来蚀刻衬底，以蚀刻下层的硅。如上所述，蚀刻沿着由周期排列的入口窗口210界定的所期望的通道的尺寸方向进行，以形成一个或多个微通道。
参考图4A和4B，图示出在衬底102内完成一个或多个微通道300。同样地，图4A图示出独立的氧化膜或微通道300，其沿着余下的入口窗口210而存在。如上所述，这些微通道的创建对RF微系统、流体微系统和生物流体应用来说是至关重要的。然而，为了封闭这些微流体通道(如图4B所描述)以提供流体微系统所期望的功能性，将此一个或多个入口窗口封闭以密封这些微通道。微通道的封闭参考图5A-5D而描述。
现在参考图5A-5D，这些参考图描述了薄膜层200内的入口孔的各种可能的配置。图5A描述了衬底102内的微通道。如所描述，微通道300具有最大期望深度(D)312，而相邻入口孔210的边缘之间的分隔距离(A)310也被图示出来。相邻入口孔210之间的分隔距离A 310的最优值取决于所期望的通道300的几何尺寸，以及激光化学蚀刻室内的气压。在一个实施例中，当反应副产物向微通道300外的流动和/或反应物成分被分子扩散所限制时，则应当沿着所期望的微通道300的尺寸方向周期性地布置入口孔210，如图5B和5C所描述。
在所描述的实施例中，反应副产物包括例如SiCl4，而反应物成分例如是Cl2。此外，当副产物的外扩散或反应物的内扩散的速率慢于激光束扫描速率或可以与之比较时，将产生由分子扩散引起的限制。同样地，在所描述的实施例中，如图5B和5C所描述，入口孔210的配置能够增加反应物和副产物沿着通道320/330分布的均匀性。因此，这将导致整个通道320/330上更加均匀的蚀刻。
然而，如果反应副产物向微通道320/330外的流动和反应物成分都不为分子扩散所限，则入口孔210应当布置在微通道340的边缘，如图5D所描述。因此，如图5D所示，因为副产物的外扩散和反应物的内扩散速率快于激光束扫描速率，所以反应副产物和反应物种类不为分子扩散所限制。因此，如图5D所描述，入口孔210的配置防止对微通道340的过度蚀刻。此外，应当以最小值在暴露的区域上扫描束流，以防止这些区域中的过度蚀刻。
同样地，在激光束所聚焦的区域将几乎是各向同性地对硅层102进行蚀刻，并且反应物成分具有畅通、无障碍的路径。换句话说，将在硅衬底102的所有晶向上进行均匀地蚀刻。因此，如果束流在入口孔210上连续扫描，入口孔210下的硅区域将比通道的其余部分蚀刻得更多，这在此处被称为“过度蚀刻”。也就是说，如果规则周期排列的入口孔210被确定为加工条件的最优解决方案，则入口孔210从边缘到边缘或者从中心到中心的间隔应当最小化。在一个实施例中，如果入口孔210的宽度220小于各个入口孔之间的间隔A 310，则使用入口孔210从中心到中心的间隔，通常情况下都是如此。
现在参考图6，图6描述了一个简图，该简图图示出形成微通道300以实现入口孔210的最优间隔。现在参考图6，入口孔之间的间隔A(310)的最小化通常通过找到以下方程的基底单元(floor unit)均匀性(Uniformity)来完成：
         Uniformity＝1-(A/2D)                       (1)
如所示，当均匀性的值为1时达到最优。此最优值由以下因素得来：
(1)因为A 310非常小或者(2)D 312非常大。结果，作为通用准则，入口孔分隔距离A(310)在100纳米至1微米的范围内，而且明确依赖于所期望的微通道300的长度和宽度。
图7图示出对局部氧化物层(未示出)的介绍，该氧化物层用来封闭一个或多个入口孔210以重建薄膜层200。在一个实施例中，如图7所描述，通过将衬底102倾斜至预定角度(θR)302而将一个或多个入口孔210封闭。在所描述的实施例中，衬底102倾斜至例如45°的角度，其中通过例如物理气相沉积源提供例如氧化物的非适形(non-conformal)层的沉积。在一个实施例中，通过沉积溅射氧化物以形成局部氧化物层404来完成此过程，所述局部氧化物层404封闭微通道300以形成密封微通道402(图8)。或者，可以在薄膜层200上沉积氮化硅。
现在参考图9。图9描述了一个简图，所述简图图示出对沉积角度的计算，以用粘着系数1进行瞄准线方向的沉积而封闭入口孔210并密封一个或多个微通道。通常，沉积角度定义在θmin范围内，θmin小于θR，θR小于90°
       θmin＜θR＜90°                              (2)
在所述实施例中，θmin等于tangent-1(W/T)，tangent-1(W/T)等于tangent-1(1/Aar)：
        θmin＝tan-1(1/Aar)                           (3)
在所述实施例中，变量“Aar”定义为氧化物层的深度(T)202与入口孔210的宽度(W)220的纵横比(aspect ratio)。如上所述，膜200的厚度通常在50纳米至5微米的范围内，而各个微通道的宽度220由聚焦离子束蚀刻和最终沉积所期望的倾斜角(θR)302控制。因此，根据衬底或沉积是否被旋转，可以用旋转角度θR302来计算作为从垂直于衬底表面的法线向量来测量的角度的沉积角(θD308)，这样有：
   |θR|＝|θD|                                        (4)
因此，所描述的方法使用聚焦离子束/激光化学蚀刻和物理气相沉积的结合在硅衬底上制造密封微通道。本发明的教导能够实现在需要微流通道的微机电系统的应用和在需要微流通道的生物MEMS技术中的具体应用，以及实现在流体微系统和RF微系统中的具体应用。使用本发明教导完成的系统取决于成角度的物理气相沉积过程，即，溅射氧化物，随后是可选的适形(conformal)氧化物/电介质层用于初始氧化物层的平坦化和额外的可靠性。
例如，图10A和10B描述了根据本发明教导形成的热膜。现在参考图10B，在衬底102中形成多个微通道402(402-1，...，402-N)，且其由氧化物层200封闭。因此，流504流过微通道402以加热流过室506的液体502。现在将描述用于实现本发明教导的过程方法。
操作
现在参考图11，图11描述了一个框图，所述框图图示出用于在衬底102内制造一个或多个密封微通道402的方法600，例如，如同参考图1-9所描述的那样。在过程方框602处，在衬底102的区域上形成薄膜或氧化物层200。在一个实施例中，可以使用低温沉积方法在衬底102上形成氧化物层200。在一个实施例中，可以在衬底102的区域上生长氧化物层200。
在另一实施例中，薄膜层200是例如低温氮化硅。此外，氧化物层200应当具有最优厚度202以在激光化学蚀刻期间最小化光子吸收，并且最大化机械稳定性，如同参考图1所描述的那样。形成氧化物层200之后，执行过程方框604。在过程方框604处，在氧化物层200内形成周期排列的入口孔或窗口210，如同参考图2A与2B以及5A-6所描述的那样。
如此处所述，根据入口孔/窗口的尺寸，可以交替使用术语“入口窗口”与“入口孔”。在一个实施例中，通过使用化学辅助聚焦离子束蚀刻，在薄膜层200内形成周期性入口孔或窗口210。如同参考图2B所图示的那样，入口窗口或孔210并不凸进衬底102，而只是形成在氧化物层200内。形成入口孔210后，执行过程方框620。
在过程方框620处，在衬底102的下面区域内形成一个或多个微通道，如同参考图3-4B所述。如参考图3所述，在一个实施例中，氩离子激光器320使用扫描镜310以在所期望的微通道的区域应用激光化学蚀刻的扫描光束。通过使用周期排列的入口窗口210，为扫描光束提供了所期望的最优功率密度/光点直径，并使用氯分子(CL2)气体环境以蚀刻下面的硅102并形成一个或多个微通道。
参考图4描述了完整的微通道300的形成，其中图4B图示出经由入口窗口210在衬底102内氧化物层200下形成的微通道300。然而，为了在基于MEMS的系统内利用微通道，微通道300需要封闭。因此，在过程方框630处，密封一个或多个微通道300，如参考图7和9所述。如参考图7和9所图示，衬底被旋转至预定角度302。一旦旋转完成，就沿着衬底的成角度的表面沉积氧化物，以封闭或重组一个或多个入口孔210。同样，参考图9描述了封闭一个或多个入口孔以密封微通道。
现在参考图12，图示了用于在氧化物层200内形成周期排列的入口窗口210的附加方法610，例如，如图2A、2B与5A-6所述。在过程方框612处，为周期排列的入口窗口210确定入口窗口尺寸。在一个实施例中，入口窗口的纵横比通常大于或等于1，使得氧化物层200的宽度202等于入口窗口210的长度220，如参考图2A所述。同样地，氧化物层200宽度202通常等于入口窗口长度220，导致纵横比为1。
然而，本领域技术人员将了解到在不背离本发明范围的情况下，可以进行诸如孔/窗口长度220与氧化物层宽度202的入口孔/窗口配置的各种修改，如图5A-6所述。一旦确定了周期排列的入口窗口210的尺寸，就执行过程方框614。在过程方框614处，确定一个或多个微通道的通道尺寸。因此，沿着一个或多个所期望的微通道的通道尺寸方向形成周期排列的入口窗口210。一旦确定了通道尺寸，就执行过程方框616。
在过程方框616处，氧化物层200被各向异性蚀刻以沿着所述一个或多个所期望的微通道的通道尺寸方向形成周期排列的入口孔210。在一个实施例中，使用直接写入聚焦离子束铣削来各向异性蚀刻薄膜层200，以形成入口孔210。因此，通过沿着所述一个或多个微通道的通道尺寸方向形成周期排列的入口窗口210，使用激光化学蚀刻机沿着一个或多个微通道的所期望的尺寸方向快速成型所述一个或多个微通道，使得易于蚀刻衬底102的下面区域。因而，在衬底102的下面区域内很容易地形成了一个或多个微通道300，如参考图3-4B所述。
现在参考图13，图13描述了一个框图，所述框图图示出在形成一个或多个微通道300后密封所述一个或多微通道300的附加方法632，如参考图6、7与9所述。在过程方框634处，确定衬底的旋转角度θR302以封闭入口孔210。在一个实施例中，预定角度θR302例如是45°。然而，本领域技术人员应当了解到基于所期望的对入口孔210的封闭，在本发明教导和范围内可以使用各种旋转角度。
在过程方框636处，包括氧化物层200的衬底102被旋转至预定角度302，所述角度302在过程方框634被计算出。在旋转衬底至预定角度302后，执行过程方框638。在过程方框638处，沿着氧化物层200的成角度表面执行氧化物的溅射沉积，以使用局部氧化物层404来封闭入口窗口210列，如参考图8所述。在一个实施例中，使用物理气相沉积源来执行局部氧化物层404的溅射沉积。在另一实施例中，沿着氮化物层200的成角度表面执行氮化硅的溅射沉积，以使用局部氮化硅层404来封闭入口孔210列，如参考图8所述。
一旦将周期排列的入口孔封闭以密封一个或多个微通道300，执行过程方框640。在过程方框640处，将氧化物层200平坦化。在一个实施例中，可以在氧化物层200的表面涂覆适形电介质层，这可以平坦化该表面。所述介质例如是一种氮氧化物或某种硅基聚合物。在另一实施例中，化学-机械抛光步骤可以使氧化物层200的表面平坦化。
另一实施例
已经描述了使用周期排列的入口孔或窗口在衬底中制造密封微通道的方法的一种方案的多个方面。然而，为了MEMS器件的快速成型和生物MEMS应用，使用入口孔尺寸的各种配置用于在衬底中制造密封微通道的方法的各种实现提供了大量的特征，这些特征包括、补全、增补和/或替代上述的特征。特征可以在不同的实施方案中实现为RF、微流体、微系统的一部分或作为集成电路。此外，在以上描述中，出于解释目的，使用了大量具体术语以提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言，显而易见的是不需要这些具体细节来实施本发明。
此外，虽然此处描述的实施例集中在使用所制造的密封微通道的MEMS器件上，但本领域技术人员应当了解，可以将本发明的教导应用到其他系统。事实上，使用所制造的密封微通道的MEMS器件的系统都在本发明教导内，而没有背离本发明的范围和精神。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，选择并描述了上述实施例。选择这些实施例以使本领域技术人员能够通过各种修改最好地使用本发明及各种实施例，以适于预期的特定应用。
应当理解的是，即使在以上描述中阐述了本发明各种实施例的大量特性和优点以及本发明各种实施例的结构与功能的细节，但是本发明也只是示例性的。在一些情况下，某些组件只结合一个这样的实施例进行了详细描述。不过，应当理解的是这些组件可以在本发明的其他实施例中使用。在本发明的原理范围内，可以在最大程度上对细节作出改变，尤其是在部件的结构和管理方面，所述最大程度由用于表达所附权利要求的术语的广义的一般意义所表示。
本发明提供了超过公知技术的许多优点。本发明包括使用现有的直接写入蚀刻工具在硅衬底(也可能是其他衬底)的表面上制造任意长度与宽度的全密封微通道的能力。直接写入蚀刻工具的使用使得开发微机电系统(MEMS)的快速成型成为可能，所述微机电系统在微流体系统或RF微系统中有特定应用。此外，本发明所教导的工艺是低温的，并与目前的低温封装技术兼容，使得在目前的集成电路产品背面成型热管理系统/网络成为可能。
同样，当与电路编辑技术相结合时，MEMS结构可被快速创建，而不用传统指针(pointer)处理所需要的费用和时间。同样地，可以实现本发明以用于调试并准备以前创建的在第一硅调试期间使用的类似显微外科手术的微系统。密封微通道技术可以与其他技术一起使用，以影响或配合现有微系统设计的改进性能，而无需从头创建新的掩膜或处理晶片。
此外，可以预先校验对微系统设计的可能的工程变更通知(engineering change order，ECO)，以极大地提高了设计变更的成功率。而且，低温处理与微处理器封装技术兼容。因此，出于热管理(将热量从有效器件区域导走)的目的，微流体通道和它们的结构可以在生产产品的硅衬底的背面上非常接近有效晶体管层的地方成型。
在处于所附权利要求书界定的本发明范围内的同时，可以将已经公开的示例性实施例、修改方案和变化方案实施到公开的实施例。

Claims (23)

1.一种方法，包括：
在衬底的区域上，形成薄膜层；
在形成所述薄膜层后，在所述薄膜层内形成周期排列的入口孔/入口窗口；
在形成所述入口窗口后，在所述衬底的下面区域形成一个或多个微通道；以及
在形成所述微通道后，将所述一个或多个微通道密封。
2.如权利要求1所述的方法，在密封所述微通道后，还包括：
给所述薄膜层涂覆电介质层，以平坦化所述薄膜层的表面。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述衬底包括硅，所述薄膜层包括二氧化硅与低温氮化硅的一种，所述电介质层包括氧化物、氮化物与硅聚合物中的一种，并且形成所述氧化物层包括以生长的方式形成所述氧化物层。
4.如权利要求1所述的方法，在密封所述微通道后，还包括：
对所述氧化物层进行化学、机械抛光以平坦化所述氧化物层。
5.如权利要求1所述的方法，其中形成所述入口孔包括：
确定所述一个或多个微通道的通道尺寸；以及
使用直接写入聚焦离子束铣削来各向异性蚀刻所述薄膜层，以沿着所述一个或多个微通道的通道尺寸方向形成周期排列的入口孔。
6.如权利要求1所述的方法，其中形成所述微通道包括：
蚀刻所述衬底的下面区域，使用激光化学蚀刻机以沿着所述一个或多个微通道的所期望的通道尺寸方向光栅化(rasterize)衬底的所述下面区域形成所述一个或多个微通道。
7.如权利要求1所述的方法，其中密封所述微通道包括：
在形成所述微通道后，使用物理气相沉积源在所述薄膜层上沉积二氧化硅以密封所述一个或多个微通道。
8.如权利要求7所述的方法，其中密封所述微通道还包括：
将所述衬底旋转至预定角度；以及
沿着所述薄膜层的成角度的表面进行二氧化硅的溅射沉积以封闭所述周期排列的入口孔，使得所述一个或多个微通道被所述氧化物层密封。
9.一种方法，包括：
在衬底表面的区域上，沉积氧化物层；
在沉积氧化物层后，各向异性蚀刻所述氧化物层以在所述氧化物层内形成周期排列的入口窗口，所述周期排列的入口窗口是沿着一个或多个所期望的微通道的通道尺寸方向形成的；
在形成所述入口窗口后，蚀刻所述衬底的下面区域，以在所述衬底的所述下面区域内沿着由所述周期排列的入口窗口界定的所述通道尺寸方向创建一个或多个微通道；以及
在形成所述微通道后，在所述氧化物层上沉积氧化物以密封所述一个或多个微通道。
10.如权利要求9所述的方法，在密封所述微通道后，还包括：
在所述氧化物层的表面涂覆电介质层以平坦化所述氧化物层的表面。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述衬底包括硅，所述氧化物层包括低温氮化硅，所述介质层包括氧化物、氮化物和硅聚合物中的一种，并且形成所述氧化物层包括以生长的方式形成所述氧化物层。
12.如权利要求9所述的方法，在密封所述微通道后，还包括：
对所述氧化物层进行化学、机械抛光以平坦化所述氧化物层。
13.如权利要求9所述的方法，其中形成所述入口窗口包括：
确定所述一个或多个微通道的通道尺寸；以及
使用直接写入聚焦离子束铣削来各向异性蚀刻所述氧化物层，以沿着所述一个或多个微通道的通道尺寸方向形成周期排列的入口窗口。
14.如权利要求9所述的方法，其中蚀刻下面区域包括：
使用激光化学蚀刻机以沿着所述一个或多个微通道的所期望的通道尺寸方向光栅化聚焦激光束，以使得在所述衬底的所述下面区域形成所述一个或多个微通道。
15.如权利要求9所述的方法，其中密封所述微通道包括：
使用物理气相沉积源在所述氧化物层上沉积氧化物以密封所述一个或多个微通道。
16.如权利要求15所述的方法，其中密封所述微通道还包括：
将所述衬底旋转至预定角度；以及
沿着所述氧化物层的成角度的表面进行氧化物的溅射沉积以封闭所述周期排列的入口孔，使得所述一个或多个微通道被所述氧化物层密封。
17.一种装置，包括：
衬底上的薄膜层；
所述衬底中所述薄膜层下的一个或多个微通道，经由在所述氧化物层内并沿着所述一个或多个微通道的通道尺寸方向的周期排列的入口窗口，通过蚀刻所述衬底而形成的所述微通道；以及
在所述一个或多个入口窗口上的局部薄膜层，用以密封所述一个或多微通道。
18.如权利要求17所述的装置，还包括形成在所述薄膜层和所述局部薄膜层上的电介质层。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述电介质包括氧化物、氮化物或硅聚合物中的一种。
20.如权利要求17所述的装置，其中所述薄膜层和所述局部薄膜层包括氮化硅。
21.如权利要求17所述的装置，其中所述薄膜层和所述局部薄膜层包括二氧化硅。
22.如权利要求17所述的装置，其中所述薄膜层包括二氧化硅而所述局部薄膜层包括氮化硅。
23.如权利要求17所述的装置，其中所述薄膜层包括氮化硅而所述局部薄膜层包括二氧化硅。
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