ITMI20071026A1 - Dispositivo microfluidico specialmente atto al dosaggio di un liquido oppure all'erogazione dosata di un liquido e procedimento atto alla fabbricazione di un dispositivo microfluidico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Stato dell' arte

L'invenzione prende le mosse da un dispositivo microfluidico conforme alla definizione introduttiva della rivendicazione 1.

Un tale dispositivo è in genere noto. Per esempio dal brevetto d'invenzione tedesco DE 10202 996 Al in corso di pubblicazione è noto un sistema di azionamento microfluidico comandabile piezoelettrìcamente, contemplante un substrato palmare, laddove il sistema azionatore microfluidico presenta su almeno un lato almeno una cavità ed almeno un canale, laddove il canale possiede un'apertura nella cavità e laddove è prevista almeno una membrana che marginalmente è fissata su un lato del substrato coprendo la cavità, laddove la membrana può eseguire escursioni nella cavità quando viene attivata elettricamente. Un tale sistema azionatore microfluidico ha il difetto di essere strutturato in modo relativamente complesso e di rendere corrispondentemente necessario per la sua fabbricazione un grosso dispendio, ciò che fa aumentare i costi di fabbricazione. Con un tale sistema azionatore microfluidico non è inoltre possibile dosare con precisione elevata volumi di liquido molto piccoli, a titolo di esempio per la manipolazione di soluzioni, come reagenti, liquidi da analizzare, materiali di campionamento e simili, in applicazioni mediche e biologiche. Secondo lo stato dell'arte è inoltre svantaggioso il fatto che, a motivo delle dimensioni dei noti sistemi azionatori microfluidici, non è possibile raggruppare, rispettivamente disporre una molteplicità di questi sistemi azionatori microfluidici in un sistema formante una matrice, così che una portata maggiore possa aver luogo nell'attuazione di processi che richiedono la manipolazione, rispettivamente il dosaggio di volumi molto piccoli di liquidi.

Divulgazione dell'invenzione

Il dispositivo microfluidico conforme all'invenzione ed il procedimento conforme all'invenzione per la fabbricazione di un azionatore microfluidico secondo le rivendicazioni subordinate hanno invece il vantaggio che un dosaggio, rispettivamente un'erogazione di liquidi sono possibili in maniera semplice e con mezzi costruttivamente relativamente semplici e quindi economici, laddove possono essere manipolati volumi che si situano nell'ambito dei picolitri ed al di sotto, e laddove questa manipolazione di volumi di liquido è oltre a ciò possibile anche con una precisione relativamente grande.

Secondo una prima caratteristica, rispettivamente secondo un primo aspetto del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, il dispositivo presenta un elemento a pipetta con un lato di erogazione, laddove l'elemento a pipetta presenta un lato chiuso, nonché il dispositivo presenta, nella zona del lato chiuso, un dispositivo riscaldante, rispettivamente laddove l'elemento a pipetta presenta un lato collegato con un serbatoio, nonché il dispositivo presenta, nella zona del lato collegato con il serbatoio, un dispositivo riscaldante. Questa caratteristica del dispositivo conforme all'invenzione ha il vantaggio che per la manipolazione di volumi di liquido viene messo a disposizione un meccanismo di azionamento semplice e robusto, laddove vantaggioso è specialmente il fatto che non è presente alcuna parte mobile.

Conformemente ad una seconda caratteristica, rispettivamente conformemente ad un secondo aspetto del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, il dispositivo presenta un elemento a pipetta avente un volume di circa 0,01 picolitri fino a circa 10 picolitri, preferibilmente avente un volume di circa 0,1 picolitri fino a circa 1 picolitri. Conformemente all'invenzione è in seguito a ciò possibile che sia possibile un dosaggio del liquido estremamente preciso. Conformemente all'invenzione è per esempio possibile che l'erogazione di un richiesto volume complessivo del.liquido che sì trova nell'elemento a pipetta abbia luogo tramite l'erogazione dì un certo numero di volumi parziali, così che con un dispositivo conforme all'invenzione, che rende possìbile l'erogazione di volumi più piccoli, sia realizzabile una maggiore precisione nell'erogazione del volume complessivo .

Conformemente ad una terza caratteristica, rispettivamente conformemente ad un terzo del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, il dispositivo presenta un elemento a pipetta avente un diametro di circa 0,5 pm fino a circa 20 pm, preferibilmente di circa 1 pm fino a circa 10 μπρ ed è previsto uno spessore di parete dell'elemento a pipetta dì circa 10 nanometri fino a circa 10 μτη, preferibilmente di circa 100 nanometri fino a circa 2 μιη. Con mezzi semplici è in seguito a ciò vantaggiosamente possibile effettuare esattamente la determinazione del volume che si trova nell'elemento a pipetta e tramite l'esatta impostazione dello spessore dì parete dell'elemento a pipetta è anche possibile influenzare la caratteristica all'atto del distacco di gocce di liquido dal lato di erogazione dell'elemento a pipetta.

Le proprietà delle diverse caratteristiche del dispositivo microfluidico possono conformemente all'invenzione essere combinate a piacere l'una con l'altra. Vantaggiose configurazioni del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione sono indicate nelle rivendicazioni subordinate. Secondo l'invenzione sì preferisce in special modo che l'elemento a pipetta sìa sostanzialmente un materiale ossidico, di preferenza un materiale ossidico semiconduttore. Da un lato è in seguito a ciò vantaggiosamente possibile fabbricare l'elemento a pipetta in modo meccanicamente particolarmente stabile. Dall'altro lato è anche vantaggioso che un tale elemento a pipetta possa essere fabbricato in maniera particolarmente semplice e con operazione di fabbricazione consolidate. Un tale materiale, a motivo della sua resistenza ai fluidi, è inoltre particolarmente ben adatto al dosaggi odi liquidi utilizzati in processi, rispettivamente procedimenti biologici medicali e/oppure chimici.

Secondo l'invenzione si preferisce inoltre che il dispositivo presenti una molteplicità di elementi a pipetta, laddove la molteplicità di elementi a pipetta è disposta di preferenza secondo una matrice. Possibile è in seguito a ciò semplificare, accelerare e quindi configurare in maniera economicamente più favorevole per mezzo del dispositivo conforme all'invenzione cosiddette applicazioni ad elevata portata {high throughput applications) . Inoltre, secondo l'invenzione si preferisce che a ciascuno degli elementi a pipetta sia associato un dispositivo riscaldante, rispettivamente che di volta in volta ad un gruppo di elementi a pipetta sia associato un dispositivo riscaldante comune a questo gruppo dì elementi a pipetta, rispettivamente un gruppo dì dispositivi riscaldanti azionati in comune. Possono in seguito a ciò essere azionati selettivamente e singolarmente i singoli elementi a pipetta, oppure, ai fini di un più rapido azionamento, possono essere azionati in comune anche interi gruppi di elementi a pipetta.

Particolarmente vantaggioso è conformemente all'invenzione inoltre il fatto che il dispositivo riscaldante sia previsto sotto forma di un dispositivo riscaldante attivo, specialmente di un dispositivo riscaldante elettrico, oppure che il dispositivo riscaldante sia previsto sotto forma di un dispositivo riscaldante passivo, specialmente di un dispositivo riscaldante azionato tramite assorbimento a radiazione. In maniera semplice possono in seguito a ciò essere realizzati conformemente all'invenzione svariati tipi di dispositivi riscaldanti. Particolarmente vantaggioso può inoltre essere prevedere su un medesimo dispositivo conforme all'invenzione tanto un dispositivo riscaldante attivo, come anche un dispositivo riscaldante passivo. Ciò ha il vantaggio che per esempio il dispositivo risaldante attivo è prevosto per l'azionamento generale di tutti gli elementi a pipetta e che il dispositivo riscaldante passivo è previsto per l'azionamento selettivo di soltanto singoli elementi a pipetta, rispettivamente di gruppi di elementi a pipetta, o viceversa. Per quanto concerne un dispositivo riscaldante attivo, in special modo azionato elettricamente, conformemente all'invenzione si preferisce inoltre che il contattamento elettrico abbia luogo a partire dallo stesso lato del substrato sul quale si trovano anche gli elementi a pipetta.

Un altro oggetto della presente invenzione concerne un procedimento atto alla fabbricazione di un dispositivo di cui all'invenzione, conformemente alla rivendicazione subordinata riguardante il procedimento, laddove un tale procedimento può vantaggiosamente essere attuato in modo relativamente semplice.

Esempi di realizzazione dell'invenzione sono rappresentati nel disegno ed illustrati più in dettaglio nella descrizione che segue.

Breve descrizione dei disegni

Le figure fanno vedere

Figura 1 una prima forma di realizzazione del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, Figura 2 una seconda forma di realizzazione del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, Figura 3 una terza forma di realizzazione del dispositivo microfluidico conforme all'invenzione, Figure 4 fino a 1 svariate strutture precorritrici che servono ad illustrare la fabbricazione della prima forma di realizzazione del dispositivo, Figure 8 fino· a 12 svariate strutture precorritrici che servono ad illustrare la fabbricazione della seconda forma di realizzazione del dispositivo,

Figure 13 fino a 16 svariate strutture precorritrici che servono ad illustrare la fabbricazione di una variante della prima forma di realizzazione del dispositivo e

Figura 17 una variante della prima forma di realizzazione del dispositivo.

Forma (forme) di realizzazione dell'invenzione Nella figura 1 è rappresentata schematicamente, in sezione, una prima forma di realizzazione di un dispositivo microfluidico 10 conforme all'invenzione. Il dispositivo presenta un elemento a pipetta 2 che presenta un lato di erogazione 21 ed un lato chiuso 22. L'elemento a pipetta 2 viene in appresso anche chiamato spillo 2 della pipetta oppure punta 2 della pipetta. Per la realizzazione di un dispositivo riscaldante 4 è previsto, conformemente alla prima forma di realizzazione, che uno strato resistente 4 sia previsto tra uno strato isolante 13, specialmente uno strato isolante dielettrico, ed uno strato dì passivazione 14, specialmente uno strato di passivazione dielettrico. Lo strato resistente 4 è dotato di contatti, non rappresentati nella figura 1, che servono alla connessione ad una sorgente di tensione parimenti non rappresentata, così che, applicando una adeguata tensione elettrica, ha luogo quanto meno un riscaldamento locale dello strato resistente 4 nella zona del lato chiuso 22 dell'elemento a pipetta 2. Un liquido che si trova nell'interno dell'elemento a pipetta, oppure un gas che qui sì trova, viene in seguito a ciò riscaldato e si verifica un'espansione, per cui una parte del liquido che si trova nella zona del lato di erogazione 21 viene espulsa dallo spillo 2 della pipetta. Secondo un'esecuzione preferita della prima forma di realizzazione, parallelamente ad un piano di estensione principale 13 del substrato 1, estendentesi perpendicolarmente ai piano del disegno, nella zona del lato chiuso 22 dello spillo 2 della pipetta lo strato resistente 4 è strutturato in modo da formare meandri al fine di qui conseguire una trasmissione termica massima possibile.

Allo scopo di illustrare il procedimento di fabbricazione del dispositivo 10 conforme all'invenzione, secondo la prima forma dì realizzazione, nelle figure 4, 5, 6, rispettivamente 7 sono rappresentate schematicamente, in sezione, una prima, seconda, terza, rispettivamente quarta struttura precorritrice della prima forma di realizzazione del dispositivo 10. Per produrre la prima struttura precorritrice (figura 4) sul substrato 1, che di preferenza è prevosto sottoforma di un substrato di silicio, viene anzitutto riportato lo strato isolante 13, per esempio un ossido di silicio, tramite per esempio un procedimento al plasma, oppure tramite ossidazione termica. Sullo strato isolante 13 viene riportato lo strato resistente 4. Al riguardo può trattarsi di uno strato metallico, come per esempio di platino, oppure anche di uno strato consistente in silicio drogato o polisilicio. Lo strato resistente 4 viene strutturato in maniera adatta la fine di rendere possibile un riscaldamento dello spillo 2 della pipetta. Sullo strato resistente viene successivamente riportato uno strato di passivazione 14 , consistente per esempio in ossido di silìcio, oppure in nitruro di silicio. Per produrre la seconda struttura precorritrice (Figura 5) viene successivamente riportato uno strato anticorrosione 5 che di preferenza è previsto sotto forma di materiale di polisilicio depositato. Lo spessore dello strato anticorrosione 5 definisce più oltre l'altezza, rispettivamente la lunghezza dello spillo 2 della pipetta. Lo strato anticorrosione 5 può in via opzionale ancora essere planarizzato, dopo il suo deposito, tramite una fase CMP (lucidatura chimico-meccanica) . Sulla superficie dello strato anticorrosione viene riportato uno strato di mascheratura 6 che in special modo è previsto sotto forma di uno strato di nitruro di silicio e che viene strutturato nella zona del futuro spillo 2 della pipetta. Attraverso la forma di questo strato di mascheratura (6) può essere definita la forma della futura apertura nella punta dello spillo. Per produrre la terza struttura precorritrice (Figura 6) mediante preferibilmente un'ulteriore maschera di vernice o rigida lo strato anticorrosione 5 viene asportato per mezzo di una fase di incisione per via chimica del tipo Trench fino allo strato di passivazione 14, così che sotto forma di pilastro (massiccio) resta soltanto il futuro spillo 2 della pipetta. Tramite un'ossidazione termica la superficie del pilastro massiccio dello strato anticorrosione 5 viene rivestita con uno strato di ossido, laddove questo strato di ossido successivamente forma l'elemento a pipetta 2. Lo spessore di questo strato dì ossido definisce lo spessore di parete 25 dello spillo 2 della pipetta. La superficie dello spillo 2 della pipetta viene protetta dallo strato di mascheratura 6 durante l'operazione di ossidazione. Per produrre la quarta struttura precorritrice (Figura 7), preferibilmente per mezzo di un procedimento di incisione per via chimica la plasma, oppure tramite incisione per via chimica ad umido, lo strato di mascheratura sulla superficie dello spillo 2 della pipetta viene selettivamente asportato fino allo strato di ossido, per cui si forma un accesso per l'incisione per via chimica al fine di poter asportare l'interno dello spillo 2 della pipetta, vale a dire il resto dello strato anticorrosìone 5 finora rimasto nell'interno. Ciò ha luogo specialmente per mezzo di un'operazione dì incisione per via chimica in fase gassosa, a titolo di esempio per mezzo di incisione con CLF3. Nella Figura 17 è rappresentata schematicamente, in sezione, una variante della prima forma di realizzazione del dispositivo 10. Il dispositivo 10 presenta, a differenza della prima forma di realizzazione, un contattamento elettrico 45 sul primo strato 11 del substrato 1. Contrassegni uguali a quelli di cui alla prima forma di realizzazione (Figura 1) identificano nella variante della prima forma di realizzazione elementi, ovvero componenti uguali del dispositivo 10.

Allo scopo di illustrare il procedimento di fabbricazione della variante del dispositivo 10 conforme all'invenzione secondo la prima forma di realizzazione nelle Figure 13, 14, 15, rispettivamente 16 sono rappresentate schematicamente, in sezione, una prima, seconda, terza, rispettivamente quarta struttura precorritrice della variante della prima forma di realizzazione del dispositivo 10. Per produrre la prima struttura precorritrice (Figura 13), analogamente alla prima forma di realizzazione, sul substrato 1 viene anzitutto prodotto uno strato isolante 13, viene riportato e strutturato lo strato resistente 4, nonché viene riportato lo strato di passivazione 14. Nel caso della variante della prima forma di realizzazione lo strato dì passivazione 14, allo scopo di produrre un future contattamento 45, specialmente tramite un adatto procedimento di incisione per via chimica al plasma, viene tuttavia aperta in un punto che nella Figura 13 è identificato con il contrassegno 46. Per produrre la seconda struttura precorritrice (Figura 14), analogamente alla prima forma di realizzazione, viene successivamente riportato lo strato da sacrificare 5, laddove questo deve tuttavia essere drogato al fine di realizzare un adeguato vincolamento a bassa resistenza ohmica sullo strato resistente 4. Sulla superfìcie dello strato da scarificare 5, analogamente alla prima forma di realizzazione, viene riportato lo strato di mascheratura 6, tuttavia soltanto nella zona del (futuro) spillo 2 della pipetta. Per produrre la terza struttura precorritrice (Figura 15), analogamente alla prima forma di realizzazione, lo strato da sacrificare 5 viene asportato, (per mezzo di adatta mascheratura) fino allo strato di passivazione 14 , così che restino tanto il futuro spillo 2 della pipetta come anche il futuro contattamento 45, e viene ossidato tramite l'ossidazione termica effettuata in modo analogo alla prima forma di realizzazione. Al riguardo si dovrà fare attenzione a che lo spessore di questo strato di ossidazione sia nettamente inferiore allo spessore dello strato di passivazione 14. per produrre la quarta struttura precorritrice (Figura 16), analogamente alla prima forma di realizzazione, vengono asportati lo strato di mascheratura 6 e, successivamente, il resto dello strato da sacrificare 5 rimasto nell'interno dello spillo 2 della pipetta; il contattamento 45 resta al riguardo in ampia misura invariato. Per la realizzazione della variante (Figura 17) della prima forma di realizzazione viene ora asportato l'ossido rimasto sul lato superiore del contattamento 45 (di preferenza per mezzo di un procedimento di incisione per via chimica al plasma, anisotropo). Dato che lo spessore dello strato di passivazione 14 è più grande di quello dell'ossido sul contattamento 45, lo strato di passivazione 14 viene in proposito asportato solo leggermente. Il polisilicio drogato, ora messo a nudo, sulla superficie del contattamento 45 può ora essere metallizzato per mezzo di un processo CFD metallico, selettivo (processo Chemical-Vapour-Deposi tion metallico, per esempio sotto forma di processo salicide con tugsteno o simili) localmente in qualità di superficie di contattamento (Bond-Pad).

Nella Figura 2 è rappresentata schematicamente, in sezione, una seconda forma di realizzazione del dispositivo microfluidico 10 conforme all'invenzione. Il dispositivo presenta, come nel caso della prima forma di realizzazione, l'elemento a pipetta 2 che presenta il lato di erogazione 21 ed un lato 22 contrapposto, laddove il lato 22 che sta dì fronte al lato erogazione 21 è collegato con un serbatoio 3. Per la realizzazione del dispositivo riscaldante 4 è anche previsto, conformemente alla seconda forma di realizzazione (corrispondentemente alla prima forma di realizzazione) che lo strato resistente 4 sia previsto tra lo strato isolante 13 e lo strato di passivazione 14 . Lo strato resistente 4 è dotato di contatti, parimenti non rappresentati nella Figura 2, per la connessione ad una sorgente di tensione parimenti non rappresentata, così che applicando un'adeguata tensione elettrica abbia quantomeno luogo un riscaldamento locale dello strato resistente 4 nella zona del lato 22 dell'elemento a pipetta 2 collegato con il serbatoio 3, Viene in seguito a ciò riscaldato un liquido che si trova nell'interno dell'elemento a pipetta 2, rispettivamente nell'interno del serbatoio 3, oppure un gas che qui sì torva, e si verifica un'espansione per cui una parte del liquido che si trova nella zona del lato di erogazione 21 viene espulsa dallo spillo 2 della pipetta. Il caricamento della pipetta ha luogo per il processo inverso, vale a dire che un gas, oppure un liquido suscettibile di espandersi, già previsto nella pipetta, anzitutto si espandono per effetto di espansione termica. La pipetta viene successivamente messa in contatto con il liquido da dosare e poi viene disinserito il riscaldamento. Per effetto della depressione che si viene a creare il liquido da dosare viene allora aspirato nella pipetta. Secondo una preferita realizzazione della seconda forma di realizzazione, parallelamente ad un piano di estensione principale 13, estendentesi perpendicolarmente al piano del disegno, del substrato 1, nella zona del lato 22 chiuso dello spillo 2 della pipetta, lo strato resistente 4 è strutturato in modo deformare meandri, oppure anche in modo sostanzialmente concentrico tutto attorno al passaggio di collegamento 29 tra l'interno dello spillo 2 della pipetta ed il serbatoio 3, al fine di qui ottenere una trasmissione del calore massima possibile.

Allo scopo di illustrare il procedimento di fabbricazione del dispositivo 10 conforme all'invenzione, di cui alla seconda forma di realizzazione, nelle Figure 8, 9, 10, 11 rispettivamente 12 sono rappresentate schematicamente, in sezione, una prima, una seconda, una terza, una quarta, rispettivamente una quinta struttura precorritrice della seconda forma di realizzazione del dispositivo 10. Per produrre la prima struttura precorritrice (Figura 8), corrispondentemente alla prima forma di realizzazione, sul substrato 1 viene anzitutto riportato lo strato isolante 13, lo strato resistente 4, viene riportato e strutturato, nonché viene riportato lo strato dì passivazione 14. Lo strato resistente 4 viene strutturato in modo che non solo sia possibile un riscaldamento del piede dello spillo 2 della pipetta, bensì anche resti libera, (dallo strato resistente 4) una zona che rende possibile un successivo accesso dell'incisione per via chimica al substrato 1. Per produrre la seconda struttura precorritrice (Figura 9) successivamente questo accesso 15 dell'incisione per via chimica viene realizzato specialmente per mezzo di una fotolitografia, nonché per mezzo duna successiva fase di incisione per via chimica al plasma, oppure di una fase di incisione per via chimica ad umido, attraverso lo strato di passivazione 14 nonché lo strato dì isolamento 13. Analogamente alla seconda, terza e quarta struttura precorritrice, vengono prodotte una terza struttura precorritrice (Figura 10}, una quarta struttura precorritrice (Figura 11) ed una quinta struttura precorritrice (Figura 12). Al riguardo, analogamente alla prima forma di realizzazione del dispositivo 10, vengono eseguite le seguenti fasi: viene riportato lo strato da sacrificare 5; viene riportato e strutturato lo strato dì mascheratura 6; lo strato da sacrificare 5 viene asportato per mezzo di una fase di incisione per via chimica del tipo Trench fino allo strato di passivazione 14, così che resti soltanto sotto forma di pilastro (massiccio) il futuro spillo 2 della pipetta; tramite un'ossidazione termica l'elemento 2 della pipetta viene formato sotto forma di strato ossidico; lo strato di mascheratura 6 sulla superficie dello spillo 2 della pipetta viene rimosso selettivamente fino allo strato ossidico, per cui si ottiene un accesso dell'incisione per via chimica al fine di poter asportare l'interno dello spillo 2 della pipetta, specialmente per mezzo di un'incisione per via chimica in fase gassosa. A motivo dell'accesso 15 dell'incisione per via chimica al substrato 1, creato per formare la seconda struttura precorritrice (Figura 9) della seconda forma di realizzazione, all'atto dell'incisione per via chimica in fase gassosa, conformemente alla quinta struttura precorritrice della seconda forma di realizzazione, viene non solo asportato l'interno dello spillo 2 della pipetta, bensì viene anche prodotto il serbatoio 3, vale a dire che viene rimossa una parte del substrato 1. La grandezza del serbatoio 3 viene in proposito limitata solo dal tempo di incisione per vìa chimica, rispettivamente dallo spessore del substrato 1,

Nella Figura 3 è rappresentata schematicamente, in sezione, una terza forma di realizzazione del dispositivo microfluidico 10 conforme all'invenzione. Il dispositivo 10 presenta, come nel caso della prima e della seconda forma di realizzazione del dispositivo 10, l'elemento a pipetta 2 che presenta il lato di erogazione 21 ed un lato contrapposto 22. Per la realizzazione del dispositivo riscaldante 4, a differenza della prima, rispettivamente seconda forma di realizzazione, nel caso di questa terza forma di realizzazione del dispositivo 10 è previsto che il dispositivo riscaldante 4 sia previsto passivo. Ciò significa che (contrariamente al dispositivo riscaldante 4 attivo di cui alla prima ed alla seconda forma di realizzazione, nel quale un riscaldamento ha luogo per mezzo del flusso della corrente e della resistenza ohmica) il dispositivo riscaldante 4 è realizzato sotto forma di strato assorbente 4 (per esempio di polisilicio), che viene irradiato per mezzo di una radiazione 49. Si può al proposito per esempio trattare di una radiazione ad infrarossi, oppure di qualsiasi altra radiazione a piacere. Nello strato assorbente 4 l'energia della radiazione viene convertita in calore e rende così possibile un dosaggio del liquido. Il vantaggio nella terza forma di realizzazione, rispetto alla prima ed alla seconda forma di realizzazione, è che lo strato assorbente (contrariamente allo strato resistente) non deve essere strutturato (può però essere strutturato). Ai finì di un migliore accoppiamento energetico tra la radiazione 49 e lo strato assorbente 4 può essere previsto, nel caso della terza forma di realizzazione, che un'apertura venga praticata nel substrato 1, dal secondo lato 12 (che si trova dì fronte allo spillo 2 della pipetta)· del substrato 1 nel substrato 1, in special modo per mezzo delle fasi di processo: fotolitografia e successiva incisione per via chimica del tipo Trench, oppure anche incisione per via chimica con KQH. Al riguardo il substrato 1 viene in special modo asportato fino allo strato isolante 13. In alternativa allo strato assorbente anche un assorbente (non rappresentato) può essere inserito in qualità di strato supplementare, dal basso, nell'apertura posteriore del substrato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo microfluidico (10), specialmente atto a dosare un liquido oppure a prelevare e/oppure erogare in forma dosata un lìquido, comprendente un substrato (1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) presenta un elemento a pipetta (2) con un lato di erogazione (21), laddove l'elemento a pipetta (2) presenta un lato chiuso (22), nonché il dispositivo (10) presenta un dispositivo riscaldante (4) nella zona del lato chiuso, oppure laddove l'elemento a pipetta (2) presenta un lato (22) collegato con un serbatoio (3), nonché il dispositivo (10) presenta un dispositivo riscaldante (4)· nella zona del lato collegato con il serbatoio (3).
2. 2. Dispositivo microfluidico (10) secondo la rivendicazione 1 oppure secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) presenta un elemento a pipetta (2) avente un volume di circa 0,01 picolitri fino a circa 1 microliti, preferibilmente avente un volume di circa 0,1 picolitri fino a circa 1 picolitri.
3. 3- Dispositivo microfluidico (10) secondo la rivendicazione 1 oppure 2, oppure secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) presenta un elemento a pipetta (2) avente un diametro di circa 0,5 pm fino a circa 500 pm, preferìbilmente di circa 1 pm fino a circa 10 pra, e laddove lo spessore di parete (25) dell'elemento a pipetta (2) ammonta all'incirca a 10 nanometri fino a circa 10 pm, preferibilmente a circa 100 nanometri fino a circa 2 pm.
4. 4 . Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che l'elemento a pipetta (2) presenta sostanzialmente un materiale ossidico, di preferenza un materiale ossidico semiconduttore.
5. 5. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) presenta una molteplicità dì elementi a pipetta (2), laddove la molteplicità di elementi a pipetta (2) è preferibilmente disposta secondo una matrice .
6. 6. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che a ciascuno degli elementi a pipetta (2) è associato un dispositivo riscaldante (4), oppure dal fatto che di volta in volta ad un gruppo di elementi a pipetta (2) è associato un dispositivo riscaldante (4) comune a questo gruppo di elementi a pipetta (2).
7. 7. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che il dispositivo riscaldante (4) è previsto sotto forma di un dispositivo riscaldante attivo, specialmente di un dispositivo risaldante elettrico, oppure dal fatto che il dispositivo riscaldante (4) è previsto sotto forma di un dispositivo riscaldante passivo, specialmente tramite assorbimento di radiazioni.
8. 8. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che il substrato {1} presenta un primo lato (11) ed un secondo lato (12) contrapposto, laddove tanto l'elemento a pipetta (2) come anche un contattamento elettrico (45) del dispositivo riscaldante (4) sono previsti sul primo lato (11) del substrato (1).
9. 9. Procedimento atto alla fabbricazione di un dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che - in una prima fase sul substrato (1), oppure nel substrato (1) viene riportato e strutturato l'elemento riscaldante (4), - in una seconda fase uno strato da sacrificare (5) viene riportato e mascherato, nella zona dell'elemento a pipetta (2), con uno strato di mascheratura (6), - in una terza fase lo strato da sacrificare (5) viene asportato - specialmente per mezzo di una fase di incisione per via chimica del tipo Trench - nella zona esterna, circostante l'elemento a pipetta <2}, in una quarta fase l'elemento a pipetta (2) viene formato tramite un'ossidazione della zona dii.-parete dello strato da sacrificare (5) e in una quinta fase viene asportato specialmente per mezzo di un'incisione per via chimica in fase gassosa - lo strato da sacrificare nell'interno dell'elemento a pipetta (2).
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che durante oppure di seguito alla quinta fase viene formato il serbatoio (3) tramite incisione per via chimica parziale del substrato ( i )