KR101797029B1 - Method of manufacturing of dual structure probe biodevice - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 상에 적어도 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계, 상기 나노 탐침이 형성된 기판의 일 영역을 식각하여 적어도 두 개의 마이크로 기둥을 형성하는 단계, 상기 나노 탐침, 상기 마이크로 기둥 및 상기 기판의 나머지 영역 상에 1차 절연막, 전극층 및 2차 절연막을 순차적으로 형성하는 단계 및 상기 2차 절연막의 일부를 식각하여 상기 전극층의 일부를 노출시키는 단계를 포함하는 생체소자의 제조방법을 제공한다. The method includes forming at least two nanoprobes on a substrate, etching at least one of the nanoprobes to form at least two micropores, etching the one surface of the substrate with the nanoprobes, A step of sequentially forming a primary insulating film, an electrode layer and a secondary insulating film on the region, and a step of etching a part of the secondary insulating film to expose a part of the electrode layer.
Description
본 발명은 탐침을 포함하는 생체소자의 제조방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a method of manufacturing a biomedical device including a probe.
최근 고령화되고 있는 사회에서 국민 건강복지 증진을 위해서는 지속적인 건강 모니터링 기술의 중요성이 그 어느 때보다 더 커지고 있으며, 치료뿐만 아니라 조기 진단을 통해 예방하는 방법을 강구하는 것은 사회적으로도 매우 중요한 과제이다. 이와 같은 과제를 해결하기 위한 방법 중 하나로, 생체소자(biodevice)를 이용하는 방법이 주목 받고 있으며, 이러한 방법이 의학적으로 보다 더 활발하게 채택되고 있다. In recent aging society, the importance of continuous health monitoring technology is more important than ever in order to promote the health welfare of the people, and it is a socially important task to take prevention methods by early diagnosis as well as treatment. As a method for solving such a problem, a method using a biodevice has attracted attention, and such a method is more actively adopted medically.
상술한 생체소자를 이용한 조기 진단을 통한 예방이라 함은 일반적으로 절개술 이후 조직의 막(membrane) 부위에 부착하여, 그 부분 또는 세포외 기질(extracellular matrix)을 통해 세포 신호(cell signaling)를 감지하여 진단하는 것을 말한다. Prevention through early diagnosis using the above-described biomolecule generally refers to prevention of cell signaling by attaching to a membrane part of a tissue after an incision and passing the part through an extracellular matrix (extracellular matrix) Diagnosis.
지금까지 일반인들에게 널리 알려진 생체소자는 체외에 부착 및 밴드 형태로 둘러 온도나 압력 등의 물리적 변화만을 감지하는 기능을 보유하고 있으며, 실제 체내에서 발생하는 이온 및 생물학적 인자를 감지하는 생체소자는 널리 알려지지 않은 실정이다. Until now, biomolecules, widely known to the general public, have the function of attaching to the outside of the body and detecting only physical changes such as temperature or pressure in a band form, and biomolecules that detect ions and biological factors occurring in the body are widely It is unknown.
한편, 상기 제시한 세포 신호를 미세하게 감지하기 위한 생체소자들이 개발되고 있는데 대표적인 것은 하나의 현미침(microneedle)을 인체조직 또는 미세하게는 세포외 기질에 삽입하고 나머지 하나는 같은 부위의 인체조직에 삽입하여, 그 속에 존재하는 이온 및 생물학적 인자에 의해 감지된 세포 신호를 통하여 조기 진단을 하는 것이다. On the other hand, biomedical devices for detecting the above-mentioned cell signals are being developed. Typically, one microneedle is inserted into a human tissue or a micro-extracellular matrix, and the other is inserted into a human tissue And to make an early diagnosis through the cell signal detected by the ions and biological factors present therein.
그러나, 이러한 생체소자는 마이크로 스케일 때문에 정밀 분석을 통한 조기 진단이 어려우며, 현미침에 의한 인체조직의 손상 및 좀더 미세하게는 그 부위의 세포 사멸을 발생시킴으로써 질병을 악화시키는 문제점을 안고 있다. However, such a biomolecule is difficult to be diagnosed precisely by precise analysis due to microscale, and has a problem of deteriorating the disease by causing damage to human tissues by the micro-needle and microscopically the apoptosis of the site.
또한, 어느 부위의 인체조직이냐에 따라 절개술을 필요로 하는 경우가 있기 때문에, 치료의 단계가 늘어나 수술 담당자들의 노동시간 증가는 물론이고 절개술에 의한 환자의 고통 및 그로 인한 상처가 남아 육체적 고통뿐만 아니라 정신적 고통도 느껴야 하며, 경제적 손실도 큰 이유로 아직까지 대중화되지 못하고 있는 상황에 있다. In addition, since the incision is necessary depending on the part of the human body tissue, the number of treatment steps is increased, and not only the labor time of the operation staff increases, but also the patient's suffering caused by the incision, It is still in a state where it is not yet popularized because of feeling the emotional pain and economic loss.
따라서, 인체 조직의 부위에 상관없이 환자의 치료를 위해 절개술 과정을 거치지 않을 뿐만 아니라 건강인의 질병 조기 진단을 위하여 체외에서 인체 조직을 구성하는 이온 및 생물학적 인자를 감지할 수 있는 생체소자가 필요하다. Accordingly, a biomedical device capable of detecting ions and biological factors constituting human tissues outside the body is required for early diagnosis of diseases of healthy persons as well as not performing an incision process for treatment of a patient regardless of the region of the human tissue .
또한 절개술을 필요로 하는 단계에 접하더라도 목표 부위를 구성하는 세포가 살아있는 상태에서 세포외 기질뿐만 아니라, 세포 내부와 우리 몸에 존재하는 이온 및 생물학적 인자에 의해 비롯되는 미세한 전기신호를 감지하는 방법이 개발되어야 하고, 생체소자를 구성하고 있는 전극의 형태 및 크기를 조절함으로써 조기 진단에 필요한 펩타이드 등을 원하는 곳에 결합시키는 기술도 개발되어야 한다. In addition, a method of detecting minute electrical signals originating from intracellular and intracellular ions and biological factors, as well as the extracellular matrix in the living state of the cells constituting the target site It is necessary to develop a technique to bind the peptide and the like necessary for early diagnosis by controlling the shape and size of the electrode constituting the bioelectronic device.
환자의 치료 및 건강인의 질병 조기 진단을 위해 절개술 과정 없이 생체소자를 적용하기 위해서는 체외 감지가 가능한 구조가 필요한데, 우리 인체의 피부 구조는 각질층 10 ~ 20 μm 그리고 표피층 7 ~ 120 μm, 진피층 500 ~ 3,000 μm의 두께를 가지고 있고, 살아있는 세포 및 혈관은 진피층부터 존재하므로 체내 이온이나 생물학적 인자를 감지하기 위해서는 최소 약 500 μm 깊이로 진피층 침습이 가능한 구조의 소자가 필요하다. In order to apply the biodegradable device without the incision process for the patient's treatment and the early diagnosis of the disease of the healthy person, a structure capable of in vitro detection is required. The skin structure of the human body is 10 ~ 20 μm in the stratum corneum, 7 ~ 120 μm in the skin layer, Since living cells and blood vessels are present from the dermis, they require a device capable of invading the dermis to a depth of at least about 500 μm to detect ions or biological agents in the body.
또한, 불가피한 질병 진단을 위해 절개술이 포함되더라도 체내 기관이 공기 중에 노출되었을 때, 기관 외벽 50 μm 두께는 정상적인 기능을 수행하지 못하여, 기관을 구성하고 있는 세포 및 혈액에 존재하는 이온 및 생물학적 인자를 감지하기 위해서는 최소 약 50 μm 깊이로 기관 침습이 가능한 구조의 소자가 필요하다. In addition, even if the incision is included to diagnose an unavoidable disease, when the internal organs are exposed to air, the thickness of the external wall of 50 μm can not perform the normal function, thereby detecting ions and biological factors existing in the cells and blood constituting the organ In order to achieve this, a device with a structure capable of organ invasion at a depth of at least about 50 μm is required.
신체의 다양한 영역에 침습가능하도록 이루어지도록 나노 탐침과 마이크로 기둥으로 구성된 생체소자는 마이크로 기둥 형성 후, 나노 탐침 성장 단계를 거치기 때문에 마이크로 기둥 부분이 아닌 곳에 나노 탐침 성장 제어를 위해서는 포토리소그래피 공정이 추가로 들어가 경제적으로나 생산 수율 조건에서 단점으로 지적되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0096874와 대한민국 공개특허 10-2004-0098153에 개시되어 있다. Since the bio-device composed of the nanoprobes and the micro-pillars is made to be able to invade various parts of the body, since the nanoprobes are grown after the micro-pillars are formed, a photolithography process is further added to control the growth of the nanoprobes It is pointed out as a disadvantage in economical and production yield condition.
BACKGROUND ART [0002] Techniques that serve as a background of the present invention are disclosed in Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2010-0096874 and Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0098153.
이에 본 발명은 체내 및 체외에 적용가능하고 신체의 손상을 최소화하는 생체소자를 보다 단순한 공정으로 생성하도록 하는 생체소자의 제조방법을 제공하는 것에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a biomedical device which is applicable to a body and an in vitro body, and which can produce a bioelement which minimizes damage to the body by a simpler process.
이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 생체소자의 제조방법은 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계, 상기 나노 탐침이 형성된 기판의 일부 영역을 식각하여 적어도 두 개의 마이크로 기둥을 형성하는 단계, 상기 나노 탐침, 상기 마이크로 기둥 및 상기 기판의 나머지 영역 상에 1차 절연막, 전극층 및 2차 절연막을 순차적으로 형성하는 단계 및 상기 2차 절연막의 일부를 식각하여 상기 전극층의 일부를 노출시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a biomedical device, comprising: forming two nanoprobes; etching at least a portion of the substrate on which the nanoprobes are formed to form at least two micropores; Sequentially forming a primary insulating layer, an electrode layer, and a secondary insulating layer on the nano probe, the microcolumn, and the remaining region of the substrate, and exposing a portion of the electrode layer by etching a part of the secondary insulating layer .
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 기판 상에 상기 적어도 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계는, 상기 기판에 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTES)를 증착하고, 액체 금속(liquid metal)을 증착하는 단계 및 증착된 기판에 VLS(Vapor-Liquid-Solid) 기법으로 적어도 두 개의 나노선을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of forming the at least two nanoprobes on the substrate comprises depositing 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) on the substrate, depositing a liquid metal And growing at least two nanowires on a deposited substrate using a Vapor-Liquid-Solid (VLS) technique.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 기판 상에 상기 적어도 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계는, 상기 기판의 일면에 Cr을 코팅하는 단계, 코팅된 상기 기판에 집속 이온 빔(FIB: Focused Ion Beam) 기법을 이용하여 100 nm 내지 200 nm의 홀을 적어도 두 개 형성하는 단계 및 상기 홀에 VLS 법 또는 FIB 법을 이용하여 나노선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of forming the at least two nanoprobes on the substrate comprises: coating Cr on one surface of the substrate; irradiating the coated substrate with a focused ion beam (FIB) Forming at least two holes of 100 nm to 200 nm by using the hole injection method and forming the nanowire using the VLS method or the FIB method in the hole.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 나노 탐침이 형성된 기판의 일 영역을 식각하여 적어도 두 개의 마이크로 기둥을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 Al 또는 Si를 포함하는 재질 중 어느 하나를 증착하고, 고종횡비 반응성 이온 식각(DRIE) 공정을 통해 선택적으로 식각하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of forming at least two micro pillars by etching a region of the substrate on which the nano probe is formed may include depositing one of Al and Si on the substrate, And selectively etching through an aspect ratio reactive ion etching (DRIE) process.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 1차 절연막 및 2차 절연막은 SiO2재질 또는 Al2O3재질로 이루어지며, 화학기상 증착법을 이용하여 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the primary insulating film and the secondary insulating film are made of a SiO 2 material or an Al 2 O 3 material, and may be formed using a chemical vapor deposition method.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 금속층은 Au, Ag, Cu 또는 Pt의 그룹에 속하는 재질 중 하나로 이루어지며, 스퍼터링 방법을 통하여 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the metal layer is made of one of materials belonging to the group of Au, Ag, Cu, or Pt, and may be formed through a sputtering method.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 나노 탐침은 지름이 100 nm 내지 300 nm 이고, 높이가 3 μm 내지 10 μm 이고, 상기 마이크로 기둥은 지름이 20 μm 내지 400 μm 이고, 높이가 50 μm 내지 1,000 μm 로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the nanoprobe has a diameter of 100 nm to 300 nm, a height of 3 μm to 10 μm, a diameter of the micropillar of 20 μm to 400 μm, and a height of 50 μm to 1,000 μm As shown in FIG.
본 발명에 따르면 나노 스케일의 탐침이 결합되어 있는 마이크로 기둥을 이용하여 절개술 과정을 거치지 않고 진피층 및 기관막에 존재하는 세포, 혈관에 까지 접촉이 가능하며, 나노 및 피코 단위의 요소들을 감지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to make contact with cells and blood vessels existing in the dermis layer and the organ membrane, and to detect nano- and pico-unit elements without using an incision process by using a micropillar to which a nanoscale probe is attached .
생체소자 제조방법에 있어서, 센서 소자로서 전도성을 갖는 나노선에 대한 재료 선택의 폭을 넓힐 수 있는 제조방법을 제공한다. A manufacturing method capable of widening selection of materials for a nanowire having conductivity as a sensor element in a method of manufacturing a living body element is provided.
본 발명에서는 나노 탐침 성장을 시킨 후 마이크로 기둥 형성을 하므로, 마이크로 기둥 부분이 아닌 곳에 나노 탐침 성장 제어를 위해서는 포토리소그래피 공정이 생략될 수 있다. 이에따라 공정이 단순해지고, 경제적으로 큰 장점을 지닐 수 있다.In the present invention, since the nanoprobes are grown and then the micropillar is formed, the photolithography process can be omitted in order to control the growth of the nanoprobes outside the micropillar. This simplifies the process and has great economic advantages.
또한, 나노 탐침의 성장 단계가 우선이라 기판 상에 전체적으로 성장된 나노 탐침 중, 필요 없는 부분은 기존 다음 단계인 마이크로 기둥 형성시에 자연스럽게 제거가 가능하여 이 과정 또한 제조 공정 시간 및 경제적으로 이득을 볼 수 있다. In addition, since the growth step of the nanoprobe is the first step, unnecessary portions of the nanoprobes grown on the substrate as a whole can be removed naturally when the micropillar is formed in the next step. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체소자 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체소자의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2b는 도 2a의 생체소자 제조방법을 설명하기 위해 단면을 도시한 도면이다. 1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a biomedical device according to an embodiment of the present invention.
2A is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a biomedical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing a biomedical device of FIG. 2A.
이하, 본 발명과 관련된 생체소자의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a method of manufacturing a biocompatible device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체소자 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체소자의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2b는 도 2a의 생체소자 제조방법을 설명하기 위해 단면을 도시한 도면이다. 1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a biomedical device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a conceptual view for explaining a method of manufacturing a biomedical device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a biomedical device of FIG.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 기판(110) 상에 나노선을 형성한다(S10). 상기 나노선을 형성하는 단계는 상기 기판(110) 상에 나노 탐침(120)을 형성하는 공정을 포함한다. 예를 들어, 상기 기판(110)의 일 면에 3-aminopropyl triehoxysaline (APTES)를 증착하고, 은(Au)을 코팅한다. 상기 은(Au)코팅층이 형성되면, 상기 기판(110)을 기상 액상 고상법(VLS; Vapor Liquid Solid)을 통하여 나노선을 수직 성장시켜 상기 나노 탐침(120)을 형성할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2B, a nanowire is formed on a substrate 110 (S10). The step of forming the nanowire may include forming a
또는 상기 기판(110) 상에 크롬(Cr)을 코팅하고, 갈륨(Ga)를 이용한 접속 이온 빔(FIB: Focused Ion Beam) 기술을 이용하여 지름 약 100 nm~200 nm 크기의 적어도 두 개의 홀을 1차 절연막(131) 상단 부위까지 밀링하는 단계를 거친다. 은 (Au)을 사용하는 경우 VLS방법을 통해서 또는 실리콘(Si) 또는 은 (Au), 백금(Pt)을 사용하는 경우 FIB방법을 사용하여, 상기 적어도 두 개의 홀에 수직형 나노선을 성장시키는 방법으로 상기 나노 탐침(120)을 형성할 수 있다.Or Cr is coated on the
상기 나노 탐침(120)이 형성되어 있는 상기 기판(110) 상에 마이크로 기둥(111)을 형성한다(S20). 상기 기판(110)의 일 면에 금속재질을 고팅하고, 이온 식각(DRIE; deep reactive ion etching) 공정을 통하여 복수의 마이크로 기둥을 형성할 수 있다. 상기 마이크로 기둥(111)을 형성한 나머지 영역을 베이스 기판(110')으로 정의한다. 상기 마이크로 기둥(111)은 상기 나노 탐침(120)의 하부에 형성된다. The
상기 나노 탐침(120)을 형성한 후 마이크로 기둥을 형성하는 공정을 거치므로, 상기 마이크로 기둥이 형성되지 아니하는 영역에 나노 탐침이 형성될 우려가 없으며, 잘 못 형성된 나노 탐침을 제거하는 공정이 생략될 수 있다. 또한, 잘못 형성된 나노탐침은 마이크로 기둥을 형성하는 공정에서 함께 식각되므로, 이를 수정하기 위한 추가적인 공정이 불필요하다. Since the process of forming the micropillar after the formation of the
일 차원 나노구조체인 나노선(nanowire)은 머리카락 모양의 나노물질로 직경은 20 nm ~ 100 nm 급이나, 길이는 수 μm 정도 되어 높은 고종횡비를 갖는 것이 특징이다. 일반적으로 나노선은 양자효과에 근거한 새로운 물리적, 화학적 성질 및 우수한 전기적, 광학적, 자기적 특성이 나타나기 때문에 바텀업(bottom-up) 방식의 반도체 나노 소재 소자 구현에 있어 가장 유망한 기본단위(building blocks)로 널리 인정받고 있다. Nanowire, a one-dimensional nanostructure, is a hair-like nanomaterial with a diameter of 20 nm to 100 nm, but is characterized by high aspect ratio with a length of several μm. In general, nanowires are the most promising building blocks in the implementation of bottom-up semiconductor nanomaterial devices because they exhibit new physical and chemical properties based on quantum effects and excellent electrical, optical and magnetic properties. .
또한, 나노선은 결함이 없는 완벽한 단결정성이며, 기판과의 독립된(free-standing) 특성을 지니고 있기 때문에, 소자 구성에 있어서 가장 이상적인 재료 시스템이다. 특히, 그 직경이 수십 nm 급이며, 길이가 수 μm의 종횡비가 큰 구조를 갖기 때문에, 세포의 전극으로 이용될 경우, 기존의 μm나 mm 크기의 생체소자가 갖는 단점을 극복할 수 있다. In addition, nanowire is a perfect single-crystal structure without defects, and has free-standing characteristics with respect to the substrate, making it the most ideal material system in device configuration. Particularly, since the electrode has a diameter of several tens of nm and a length of several micrometers, it can overcome the disadvantages of conventional micrometer or millimeter size biomolecules when used as a cell electrode.
상기 나노 탐침(120) 단면의 최대 지름은 약 100 nm 내지 300 nm, 상기 나노 탐침(120)의 높이는 3 μm 내지 약 10 μm로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 마이크로 기둥(111)의 단면의 지름은 약 20 μm 내지 약 400 μm로 이루어지고, 높이는 약 50 μm 내지 약 1 mm로 이루어지는 것이 바람직하다. The
상기 나노 탐침(120) 및 상기 마이크로 기둥(111)이 형성된 상기 기판(110') 상에 1차 절연막(131)을 증착한다(S30). 상기 1차 절연막(131)은 상기 나노 탐침(120)의 외면 및 상기 마이크로 기둥(111)의 외면 상에도 형성되고, 상기 마이크로 기둥(111)이 형성되지 아니한 상기 베이스 기판(110')의 일 면 상에도 형성된다. A
상기 1차 절연막(131)은 실리카층으로 형성될 수 있으며, 상기 나노 탐침(120), 상기 마이크로 기둥(111) 및 상기 베이스 기판(110') 상에 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법으로 이용하여 증착 될 수 있다. 상기 1차 절연막(131)은 SiO2재질 또는 Al2O3재질로 이루어질 수 있다. The
전기 신호 분석시, 상기 나노 탐침(120) 이외의 전기 신호를 차단하기 위하여 형성된다. And is configured to block electrical signals other than the
상기 1차 절연막(131) 층이 형성된 상기 나노 탐침(120), 상기 마이크로 기둥(111) 및 상기 베이스 기판(110') 상에 전극층(140)을 형성한다. 상기 전극층(140)은 스퍼터(sputter)를 이용하여 은(Au)을 패턴화하여 증착한다. 전극층(140) 패턴은 상기 나노 탐침(120) 상에 형성되며, 상기 베이스 기판(110')의 가장자리까지 연장될 수 있다. An
상기 전극층(140)이 형성된 상기 나노 탐침(120), 마이크로 기둥(111) 및 상기 베이스 기판(110') 상에 2차 절연막(132)을 증착한다(S50). 상기 2차 절연막(132)은 절연막은 SiO2재질 또는 Al2O3재질로 이루어지며, 화학기상증착법을 이용하여 형성될 수 있다. The secondary insulating
상기 2차 절연막은 실라카 또는 생체적합폴리머층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어 생체적합 폴리머층은 파릴렌(parylene)층인 것이 바람직하다.The secondary insulating film preferably comprises a silacer or a biocompatible polymer layer. For example, the biocompatible polymer layer is preferably a parylene layer.
2차 절연막의 일부를 노출시켜 소자를 형성한다(S60). 상기 2차 절연말의 일부를 레이저 또는 플라즈마를 이용하여 식각 한다. 식각공정에 의하여 상기 2차 절연막(132)에 개구영역(132')이 형성된다. 이에 따라, 상기 나노 탐침(120) 상에 형성된 전극층(140)의 일부 및 상기 베이스 기판(110')의 일 영역에 형성된 전극층(140)의 일부가 노출된다.A part of the secondary insulating film is exposed to form an element (S60). A part of the second insulation is etched using a laser or a plasma. An opening region 132 'is formed in the
상기와 같이 설명된 생체소자의 제조방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described method of manufacturing a biomedical device can be applied to a configuration and a method of the embodiments described above in a limited manner, but the embodiments can be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .
Claims (7)
상기 나노 탐침이 형성된 기판의 일 영역을 식각하여 적어도 두 개의 마이크로 기둥을 형성하는 단계;
상기 나노 탐침, 상기 마이크로 기둥 및 상기 기판의 나머지 영역 상에 1차 절연막, 전극층 및 2차 절연막을 순차적으로 형성하는 단계; 및
상기 2차 절연막의 일부를 식각하여 상기 전극층의 일부를 노출시키는 단계를 포함하는 생체소자의 제조방법.Forming at least two nanoprobes on the substrate;
Forming at least two micro pillars by etching a region of the substrate on which the nano probe is formed;
Sequentially forming a primary insulating film, an electrode layer, and a secondary insulating film on the nano probe, the micropillar, and the remaining region of the substrate; And
And etching a part of the secondary insulating film to expose a part of the electrode layer.
상기 기판 상에 상기 적어도 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계는,
상기 기판에 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTES)를 증착하고, 액체 금속(liquid metal)을 증착하는 단계; 및
증착된 기판에 VLS(Vapor-Liquid-Solid) 기법으로 적어도 두 개의 나노선을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein forming the at least two nanoprobes on the substrate comprises:
Depositing 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) on the substrate and depositing a liquid metal; And
Growing at least two nanowires on a deposited substrate using a Vapor-Liquid-Solid (VLS) technique.
상기 기판 상에 상기 적어도 두 개의 나노 탐침을 형성하는 단계는,
상기 기판의 일면에 Cr을 코팅하는 단계;
코팅된 상기 기판에 집속 이온 빔(FIB: Focused Ion Beam) 기법을 이용하여 100 nm 내지 200 nm의 홀을 적어도 두 개 형성하는 단계; 및
상기 홀에 VLS 법 또는 FIB 법을 이용하여 나노선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법. The method according to claim 1,
Wherein forming the at least two nanoprobes on the substrate comprises:
Coating Cr on one surface of the substrate;
Forming at least two holes of 100 nm to 200 nm on the coated substrate using a focused ion beam (FIB) technique; And
And forming a nanowire in the hole by using a VLS method or a FIB method.
상기 나노 탐침이 형성된 상기 기판의 일 영역을 식각하여 상기 적어도 두 개의 마이크로 기둥을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 Al 또는 Si를 포함하는 재질 중 어느 하나를 증착하고, 고종횡비 반응성 이온 식각(DRIE) 공정을 통해 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법.The method according to claim 1,
Etching the at least one region of the substrate on which the nano probe is formed to form the at least two micro pillars,
Depositing one of Al and Si on the substrate, and selectively etching the substrate through a high aspect ratio reactive ion etching (DRIE) process.
상기 1차 절연막 및 2차 절연막은 SiO2재질 또는 Al2O3재질로 이루어지며, 화학기상 증착법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the primary insulating film and the secondary insulating film are made of SiO 2 material or Al 2 O 3 material and are formed using a chemical vapor deposition method.
상기 나노탐침은 Au, Ag, Cu 또는 Pt의 그룹에 속하는 재질 중 하나로 이루어지며, 스퍼터링 방법을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the nano probe is formed of one of materials belonging to the group of Au, Ag, Cu or Pt, and is formed through a sputtering method.
상기 마이크로 기둥은 지름이 20 μm 내지 400 μm 이고, 높이가 50 μm 내지 1,000 μm 로 형성되는 것을 특징으로 하는 생체소자의 제조방법. The method of claim 1, wherein the nanoprobes have a diameter of 100 nm to 300 nm, a height of 3 μm to 10 μm,
Wherein the micro pillars have a diameter of 20 to 400 m and a height of 50 to 1,000 m.
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