JPH0476279A - マイクロポンプの製造方法 - Google Patents
マイクロポンプの製造方法Info
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- JPH0476279A JPH0476279A JP18969890A JP18969890A JPH0476279A JP H0476279 A JPH0476279 A JP H0476279A JP 18969890 A JP18969890 A JP 18969890A JP 18969890 A JP18969890 A JP 18969890A JP H0476279 A JPH0476279 A JP H0476279A
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- wafer
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- rubbing
- micropump
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- Pending
Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、シリコン基体から構成され、微量の液体を吐
出するマイクロ・ポンプの製造方法に関する。
出するマイクロ・ポンプの製造方法に関する。
〈従来の技術〉
従来のｍＪｌ吐出ポンプは、注射機型のピストン部を機
械的に少しづつ押していくことにより微量の液体を吐出
させるタイプや、プラスチックで構成された基体上部に
圧電素子を帖付し、圧電素子の変位を利用して微量の液
体を吐出するタイプなどがあった。
械的に少しづつ押していくことにより微量の液体を吐出
させるタイプや、プラスチックで構成された基体上部に
圧電素子を帖付し、圧電素子の変位を利用して微量の液
体を吐出するタイプなどがあった。
しかしながら、これらのタイプのマイクロ・ポンプは、
小型化に向いておらず、 また、バッチ処理に適していないので、大量生産に向い
ていないという欠点があった。
小型化に向いておらず、 また、バッチ処理に適していないので、大量生産に向い
ていないという欠点があった。
そこで近年においては、第１図に示されるようなシリコ
ン・マイクロ・マシニングを利用して構成されたシリコ
ン基体からなるマイクロ・ポンプが提案されている。
ン・マイクロ・マシニングを利用して構成されたシリコ
ン基体からなるマイクロ・ポンプが提案されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、かかる従来のシリコン・マイクロ・マシニング
を利用したマイクロ・ポンプは、注入された液体とのぬ
れ性が非常に悪かった。すなわち、シリコンは液体をは
じく特性を持っているので、シリコン・マイクロ・ポン
プに注入した液体が当該ポンプの内部に行き渡りにくく
、ポンプ内部に気泡が発生しやすかった。
を利用したマイクロ・ポンプは、注入された液体とのぬ
れ性が非常に悪かった。すなわち、シリコンは液体をは
じく特性を持っているので、シリコン・マイクロ・ポン
プに注入した液体が当該ポンプの内部に行き渡りにくく
、ポンプ内部に気泡が発生しやすかった。
ポンプ内部に気泡が発生すると、マイクロ・ポンプの吐
出のａｔ制御がしにくくなるばかりか、マイクロ・ポン
プを人体への薬液の注入に利用した場合には、非常に危
険である。
出のａｔ制御がしにくくなるばかりか、マイクロ・ポン
プを人体への薬液の注入に利用した場合には、非常に危
険である。
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決し、マ
イクロ・ポンプを構成するシリコン基体と内部に注入す
る液体とのぬれ性を向上させ、マイクロ・ポンプの微量
吐出制御を容易にすると共に、信頼性の高いシリコン・
マイクロ・ポンプを提供することを目的とする。
イクロ・ポンプを構成するシリコン基体と内部に注入す
る液体とのぬれ性を向上させ、マイクロ・ポンプの微量
吐出制御を容易にすると共に、信頼性の高いシリコン・
マイクロ・ポンプを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明のマイクロポンプの製造方法は、単結晶シリコン
基板をエツチングする工程、該単結晶基板のエツチング
された面に有機樹脂を塗布する工程、該有機樹脂面をラ
ビングし微細な溝を形成する工程とからなる。
基板をエツチングする工程、該単結晶基板のエツチング
された面に有機樹脂を塗布する工程、該有機樹脂面をラ
ビングし微細な溝を形成する工程とからなる。
〈実施例〉
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図（ａ）は、約２８０ミクロンの厚みを有するシリ
コン・ウェハ１であり、 ［１００］の結晶面を有する
。まず、このシリコン・ウェハの両面を軽く研磨した後
、洗浄し、１０００から１１００度程度０酸素雰囲気中
で約１時間熱酸化することによって約０．１から０．１
５ミクロン程度の酸化膜２を形成する（第１図（ｂ））
。この酸化膜２はＣＶＤ法等により絶縁膜を外部から被
着してもかまわない。
コン・ウェハ１であり、 ［１００］の結晶面を有する
。まず、このシリコン・ウェハの両面を軽く研磨した後
、洗浄し、１０００から１１００度程度０酸素雰囲気中
で約１時間熱酸化することによって約０．１から０．１
５ミクロン程度の酸化膜２を形成する（第１図（ｂ））
。この酸化膜２はＣＶＤ法等により絶縁膜を外部から被
着してもかまわない。
つぎに、このシリコン・ウェハ表面に形成した酸化膜上
にレジストを塗布し、フォト工程により一定の形状にパ
ターンニングした後、このレジストをマスクにしてフッ
酸系のエツチング液でこの酸化シリコン膜をパターンニ
ングし、シリコン・ウェハをエツチングするためのマス
クパターン３を形成する（第１図（Ｃ））。
にレジストを塗布し、フォト工程により一定の形状にパ
ターンニングした後、このレジストをマスクにしてフッ
酸系のエツチング液でこの酸化シリコン膜をパターンニ
ングし、シリコン・ウェハをエツチングするためのマス
クパターン３を形成する（第１図（Ｃ））。
そして、第１図（ｄ）に示すように酸化シリコンをマス
クにしてシリコン・ウェハをエツチングすることにより
、シリコン・ウェハを１５０ミクロン程度エツチングす
る。このとき用いられるエツチング液は、たとえばモル
比が６０： ５： ３５のエチレンジアミンービロカテ
ユールー水のアルカリ系のエツチング液であり、約１１
０度の温度で２時間程度エツチング処理する。このエツ
チング液を用いることにより、シリコン・ウェハの［１
１１］結晶面を有する面が、約５５度のテーパー角をも
って図に示すようにエツチングされる。
クにしてシリコン・ウェハをエツチングすることにより
、シリコン・ウェハを１５０ミクロン程度エツチングす
る。このとき用いられるエツチング液は、たとえばモル
比が６０： ５： ３５のエチレンジアミンービロカテ
ユールー水のアルカリ系のエツチング液であり、約１１
０度の温度で２時間程度エツチング処理する。このエツ
チング液を用いることにより、シリコン・ウェハの［１
１１］結晶面を有する面が、約５５度のテーパー角をも
って図に示すようにエツチングされる。
ここで開けられた１５０ミクロンのトレンチ４は、後に
ポンプの弁部の貫通口となる。
ポンプの弁部の貫通口となる。
つぎに、マイクロ・ポンプのダイアフラムおよび弁を形
成するエツチングを行なうために、残されている酸化シ
リコン膜を第１図（ｅ）に示すようにパターニングし、
マスクパターン２．２ａ、３ａ、３ｂを形成した後、シ
リコン・ウェハをエツチングする。このときのエツチン
グ液は、前述したモル比が６０： ５： ３５のエチレ
ンジアミンービロカテユールー水のアルカリ系のエツチ
ング液を用いて、たとえば１１０度で２時間程度で片側
１１０ミクロンの深さでエツチングする。シリコン・ウ
ェハを片側１１０ミクロンづつエツチングすることによ
りポンプの弁部の貫通口４ａ、６０ミクロンのダイアフ
ラム６および弁部５を形成できる（第１図（ｆ）、（ｆ
−２）”）。
成するエツチングを行なうために、残されている酸化シ
リコン膜を第１図（ｅ）に示すようにパターニングし、
マスクパターン２．２ａ、３ａ、３ｂを形成した後、シ
リコン・ウェハをエツチングする。このときのエツチン
グ液は、前述したモル比が６０： ５： ３５のエチレ
ンジアミンービロカテユールー水のアルカリ系のエツチ
ング液を用いて、たとえば１１０度で２時間程度で片側
１１０ミクロンの深さでエツチングする。シリコン・ウ
ェハを片側１１０ミクロンづつエツチングすることによ
りポンプの弁部の貫通口４ａ、６０ミクロンのダイアフ
ラム６および弁部５を形成できる（第１図（ｆ）、（ｆ
−２）”）。
次に、このシリコン・ウェハの基体上にポリイミドを例
えば１ミクロン塗布し、綿布等によりラビングすること
により溝を付ける。この溝は、ポリイミドに施すラビン
グの方向によって任意に方向性を持たせることができ、
ポンプ内に入れた液体に方向性を持たせることができる
。
えば１ミクロン塗布し、綿布等によりラビングすること
により溝を付ける。この溝は、ポリイミドに施すラビン
グの方向によって任意に方向性を持たせることができ、
ポンプ内に入れた液体に方向性を持たせることができる
。
次に、弁部の先端部分のみに選択的に酸化シリコン膜を
形成した後、当該シリコン基板の両面に第１図（ｇ）に
示すようにガラス基板７を張り付ける。ガラス基板の貼
付は、いわゆる陽極接合法を用い、あらかじめ液体の供
給口、吐出口となる穴を開けておいたガラス（ホウケイ
酸系ガラス）を例えば温度４００度で、シリコン基板側
を正極、ガラス基板側を負極として直流電流を１０００
ボルト程度、約１０分間印加することにより両者を接合
する。
形成した後、当該シリコン基板の両面に第１図（ｇ）に
示すようにガラス基板７を張り付ける。ガラス基板の貼
付は、いわゆる陽極接合法を用い、あらかじめ液体の供
給口、吐出口となる穴を開けておいたガラス（ホウケイ
酸系ガラス）を例えば温度４００度で、シリコン基板側
を正極、ガラス基板側を負極として直流電流を１０００
ボルト程度、約１０分間印加することにより両者を接合
する。
本発明の方法では、−枚のシリコン・ウェハに複数のマ
イクロ・ポンプを形成しているので、シリコン・ウェハ
から当該マイクロ・ポンプをダイシングすることにより
切り離し、ダイアフラム６に圧電素子（ピエゾ）８を接
着することにより個々の個体となる。
イクロ・ポンプを形成しているので、シリコン・ウェハ
から当該マイクロ・ポンプをダイシングすることにより
切り離し、ダイアフラム６に圧電素子（ピエゾ）８を接
着することにより個々の個体となる。
この後、圧電素子の駆動用の電気配線をし、液体の供給
口、吐出口に配管を施して本発明のマイクロ・ポンプが
完成する。
口、吐出口に配管を施して本発明のマイクロ・ポンプが
完成する。
〈発明の効果〉
本発明のような構成とすることにより、マイクロ・ポン
プを構成するシリコン基体と内部に注入する液体とのぬ
れ性を向上し、マイクロ・ポンプのａｔ吐出制御を容易
にすると共に、信頼性の高いシリコン・マイクロ・ポン
プを提供できるようになる。
プを構成するシリコン基体と内部に注入する液体とのぬ
れ性を向上し、マイクロ・ポンプのａｔ吐出制御を容易
にすると共に、信頼性の高いシリコン・マイクロ・ポン
プを提供できるようになる。
第１図（ａ）〜（ｇ）は、本発明の製造方法の一実施例
を示す図である。 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社
を示す図である。 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (1)
- 単結晶シリコン基板をエッチングする工程、該単結晶基
板のエッチングされた面に有機樹脂を塗布する工程、該
有機樹脂面をラビングし微細な溝を形成する工程とから
なることを特徴とするマイクロポンプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18969890A JPH0476279A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | マイクロポンプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18969890A JPH0476279A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | マイクロポンプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476279A true JPH0476279A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16245696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18969890A Pending JPH0476279A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | マイクロポンプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0476279A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101908A (ja) * | 1994-07-29 | 2008-05-01 | Battelle Memorial Inst | 微小部品シート構造体 |
| WO2010092845A1 (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | マイクロ流路構造体及びマイクロポンプ |
| US8100706B2 (en) | 2007-04-04 | 2012-01-24 | Nec Corporation | Back plug-in connector device |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP18969890A patent/JPH0476279A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101908A (ja) * | 1994-07-29 | 2008-05-01 | Battelle Memorial Inst | 微小部品シート構造体 |
| JP4580422B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2010-11-10 | バッテル・メモリアル・インスティチュート | 微小部品シート構造体 |
| US8100706B2 (en) | 2007-04-04 | 2012-01-24 | Nec Corporation | Back plug-in connector device |
| WO2010092845A1 (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | マイクロ流路構造体及びマイクロポンプ |
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