SE531049C2 - Metoder för tillverkning av mikronålar - Google Patents

Description

531 045 2 Spetsarna kan vara formade medelst en DRIE (Deep Reactive Ion Etching) process på en kiselskiva som bildar baselementet. En fluidurnbehållare kan formas på en annan yta av huden för tillhandahållande av ett läkemedel till hudytan genom hål i baselementet. Spetsarnas verkan på huden förbättrar administreringen av läkemedlet.

I en artikel av Boisen et al. med titeln ”Novel AFM probes with directly fabricated tips”, J. Micromechanical Microeng., 6(l):58, 1996, beskrivs solida mikronålar och metoder för tillverkning av sådana. Speciellt har nålarna vad som betecknas ”raketspetsar” och tillverkas medelst en isotrop-anisotrop-isotrop etsningssekvens.

I US-5,855,80l (Lin et al.) beskrivs en metod för tillverkning av en mikrostruktur. Metoden inkluderar tillhandahållande av ett substrat för bildande av ett gränsyteområde och ett förlängt parti som sträcker sig bort från gränsyteområdet. En mönstrad, icke-plan och etsbar struktur bildas på en sida av substratets långsträckta parti. Ett icke etsbart membranskikt avsätts ovanpå den etsbara strukturen. Åtminstone ett etsningshål formas i membranskiktet.

Den etsbara strukturen etsas genom att placera ett etsmedel i etsningshålet till bildande av en kavitet under membranskiktet, varvid en axel (a shaft) produceras.

I WO 2003 / 015860 (Stemme et al.) beskrivs en metod för tillverkning av en nål som har sidoöppningar. Den innefattar tillhandahållande av en mask på främre sidan av en etsningsbar skiva så att den vertikala projektionen av masken åtminstone delvis täcker utsträckningen av ett hål tillverkat i baksidan. Denna mask underetsas isotropt för avlâgsnade av skivmaterial. En anisotrop etsníng bildar en utskjutande struktur. Valfritt exponerar en andra isotropetsning på den utskjutande strukturen bottenhålet. Valfritt förlängs nålen utan bildning av sidoöppningar med en slutlig anisotrop etsning. Läget för och utbredningen av masken i förhållande till läget och dimensionen av hålet är sådana att sidoöppningarna bildas under antingen den anisotropa etsningen eller den andra isotropa etsningen. 531 049 I US-6,334,856 (Allen et al.) beskrivs en metod för tillverkning av en míkronål.

Den inkluderar att forma en mikroform som har sidoväggar vilka definierar den yttre ytan av mikronålen, elektroplätering av sidovägazna till bildande av den ihåliga mikronålen, och därefter avlägsnade av mikroformen från mikronålen.

I US-6,533,949 (Y eshuran et al.) beskrivs en metod för att processa en skiva till bildande av en uppsättning ihåliga mikronålar som skjuter ut från ett substrat, vilket inkluderar att medelst användning av en torretsningsprocees forma ett antal grupper av försånkta delar (recessed features), vilka var och en innefattar åtminstone ett spår utlagt till bildande av en öppen form som har ett inneslutet område och åtminstone ett hål lokaliserat inom det inneslutna området. Hålens innerytor och spåren beläggs därefter med ett skyddsskikt. En anisotrop våtetsníngsprocess utförs därefter på ett sådant sätt att material avlägsnas från utsidan av de inneslutna områdena samtidigt som en utskjutande del kvarlämnas inom vart och ett av de inneslutna områdena. Skyddsskíktet avlägsnas därefter så att míkronålarna framträder.

En allmän översikt över mikronålar står att finna på internet: http://wmnv.mne.umd.edti[.

Ett problem med anordningar enligt teknikens ståndpunkt med mikronålar som används inom det medicinska området är att uppnå lämplig penetrering av det yttre skíktet, stratum corneum. Speciellt år det viktigt att undvika djup penetrering och därmed kontakt med nerverna.

Sammanfattning av uppfinningen Sålunda är det ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla nya metoder för att tillverka anordningar som har mikronålar där problemen med tidigare kända anordningar, såsom dålig eller otillfredställande penetrering av stratum corneum, elimineras eller reduceras. 53^1 D43 4 I en första aspekt åstadkommes med uppfinningen en förbättrad metod att tillverka mikrostrukturer som skjuter ut från en yta, såsom míkronålar, och som har en snett skuren spets, vilken liknar spetsen på en kanyl.

Metoden enligt uppfinningen definieras i sin första aspekt i krav l, och innefattar att vertikalt utskjutande element tillverkas på ett substrat, vilka element har en spets om innefattar åtminstone en lutande yta och ett långsträckt kroppsparti som sträcker sig mellan substratet och spetsen, vilken metod innefattar en anisotrop, kristallplanberoende etsning som bildar den/ de lutande ytan / ytorna, och en anistrop, icke-kristallplanberoende etsning som bildar det långsträckta kroppspartiet, kombinerad med lämpliga mönstringsprocesser som definierar de utskjutande elementen till att ha en på förhand bestämd basgeometri.

Företrädesvis innefattar metoden tillhandhållandet av ett etsbart substrat som har en första sida och en andra sida, där åtminstone en sida är enkristallin, mönstring av substratet på den enkristallina sidan till bildande av en etsmask för att på så sätt exponera valda områden därav, utförande av en anísotrop etsningprocess genom masken för att exponera ett valt kristallplan i det enkristallina substratet för tillhandahållande av åtminstone en lutande ytselektiv mönstring av den/ de lutande ytan / ytorna, vilket resulterar i ett mönster som definierar en basgeometri för det utskjutande elementet som skall tillverkas, utförande av en anisotrop etsningsprocedur för att avlägsna material väsentligen i den vertikala riktningen för att på så sätt endast kvarläznna vertikalt utskjutande element i enlighet med mönstret.

Företrådesvis innefattar metoden vidare upplinjering av mönstret mot valda kristallorienteringar i substratet.

Mönstringssteget innefattar vidare användning av ett material till masken som motstår den etsning som ger den lutande ytan. 531 01113 5 Masken innefattar företrädesvis områden som har åtminstone en kant upplinjerad med kristallorienteringen i skivan, dvs. parallellt med åtminstone ett kristallplan.

Lämpligen innefattar masken diskreta områden av maskmaterial för att definiera ett utskjutande element som har lutade ytor.

Masken kan innefatta öppna områden som exponerar skivan för att definiera fördjupningar med lutande ytor.

Steget att mönstra den/ de lutande ytan /ytorna kan innefatta tillhandahållande av ett likformigt tjockt maskningsskikt medelst sprayning eller spinning.

Etsningen för att tillhandahålla den/ de lutande ytan / ytorna kan utföras med användning av våtetsning, företrädesvis vald bland vattenbaserad KOH, NaOH, TMAH, EDP, mest föredraget är etsningen en KOH-etsning.

Lämpligtvis utförs etsningen för att tillhandahålla de vertikalt utskjutande elementen med användning av en DRlE-etsning.

Alternativt är substratet en SOI (Sílcon On Insulatofl-skiva.

Den färdigbehandlade skivan bör vara åtminstone partiellt metalliserad för tillhandhållande av anslutning mellan den första och den andra sidan av skivan.

Nålar kan tillverkas både såsom solida och som ihåliga nålar, varvid den senare formen är lämplig för tillförsel av fluider, t.ex. läkemedel till en patient genom huden. Den förra, dvs. solida nålar kan användas för elektriska tillämpningar, tex. impedans och resistivitetsmätningar, mätningar av biopotentialer (EEG, EKG, EMG etc.). Solida nålar kan också användas för tillämpningar såsom emittrar. 531 043 6 Solida nålar kan också användas för förbehandling av huden i stället för att använda sandpapper, vilket är vanligt idag för att avlägsna det yttre hudskiktet för att pä så sätt möjliggöra direkt upptagning av ett läkemedel som läggs på huden.

En fördel med metoden och anordningar som erhålles därmed i enlighet med den första aspekten av föreliggande uppfinning i förhållande till metoderna enligt teknikens ståndpunkt är b1.a. att man uppnår en förbättrad penetrering av det yttre hudskiktet. Den nya metoden möjliggör tillverkning i höga utbyten.

I en andra aspekt åstadkommer uppfinningen en förbättrad metod för att tillverka mikronålar som har en polygonal, såsom kvadratisk, rektangulär etc. bas och en spetsig spets, vilka nålar är antingen solida eller ihåliga.

En fördel med metoden och anordningar-na som erhålles därrned i enlighet med den andra aspekten av föreliggande uppfinning i förhållande till metoden enligt teknikens ståndpunkt är att förbättrad skärning i vävnaden åstadkommes tack vare den polygonala formen som bildar kanter som har förmåga att skära igenom vävnad, och därigenom ytterligare förbättra nälarnas penetreringsprestanda.

Slutligen åstadkommes också en metod för tillverkning av rotationssymmetriska vertikalt utskjutande element på ett substrat, vilken metod innefattar följande steg att tillhandahålla ett etsbart substrat som har en första sida och en andra sida där åtminstone en sida är enkristall, mönstring av substratet på den enkrístallina sidan till bildande av en etsningsmask för att på så sätt exponera valda områden av substratet, utfärdande av en anisotrop etsningsprocess genom masken för att exponera ett eller flera valda kristallplan av det enkrístallina substratet för tillhandahållande av en uppsättning lutande ytor; utförande av en anistrop etsningsprocedur för att avlägsna material väsentligen i vertikal riktning, för att på så sätt endast kvarlämna ett vertikalt utskjutande element i enlighet med mönstret. 531 045 7 Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. la är en ändvy av en pyramid/ äs efter etsning för att exponera de kristallplanen; Fig. lb är en vy ovanifrån av en struktur enligt fig. 1; Fig. 2a år ett tvärsnitt genom en pyramid med mönster tillhandahållna för definition av nålgeometri; Fig. 2b visar vyer ovanifrån av på olika sätt mönstrade strukturer.

Fig. 2c illustrerar hur mönster för rnatriser av nålar läggs ut på en skiva; Fig. Sa är ett tvärsnitt genom en nål efter vertikal etsning; Fig. 3b illustrerar fördelen med användning av en SGI-skiva; Fig. 30 visar oönskad ”gräs”-bildning.

Fig. 4 illustrerar ytterligare en utföringsform av metoden där spår används i stället för äsar/pyrarnider som startsubstrat; Fig. 5 visar ett spår enligt fig. 4 försett med en mask för nåldefinition; Fig. 6a visar en ihålig nål tillverkad i enlighet med utföringsfonnen i fig. 4-5 i tvärsnitt; Fig. öb visar en variant av utföringsformen av fig. 6a med användning av en SDI-skiva; 531 045 8 Fig. 7 illustrerar användning av ”off-cut"-skivor för tillverkning av spetsar som har variabelt lutande spetsytor; Fig. 8a visar en skiva i en vy ovanífrån med ett maskmönster för tillverkning av pyramider; Fig. 8b är en sidovy av en pyramid efter etsning där masken fortfarande föreligger på toppen av pyramiden; Fig. 8c år en vy ovanifrån av en pyramid; Fig. 8d visar en pyramid som har ”avrundade” hörn på grund av misspassning av maskmönstret med kristallplanen i skivan.

Fig. 8e-f illustrerar skärpning av en nål: Fig. 8g visar resultatet efter vertikal etsning; Fig. 9a-d visar ett schema för hörnkompensering; Fíg 9a visar en maskkonfiguration i en vy ovanifrån.

Fig. 9b visar en pyramid som kommer som resultat av användningen av masken i fig. 9a; Fig. 9c1 illustrerar maskning av en pyramid med kvadratisk bas.

Fig. 9dl visar resultat av DRIE-etsning av den maskerade pyramiden; Fig. 902 illustrerar rnaskning av en pyramid med en cirkulär bas; Fig. 9d2 visar resultatet av DRIE med användning av masken i fig. 9c2; 531 049 9 Fig. lOa-f illustrerar ett alternativt angreppssätt i förhållandet till det i fig. 9a-d; Fig. 1 la-c illustrerar användning av SOI-skiva; Fig. 12-b illustrerar olika etsningshastigheter vid olika lägen; Fig. 13a-b illustrerar ännu en utföringsform av metoderna enligt uppfinningen; Fig. 14-19 strukna Fig. 20 visar anslutning av ett rör för vätsketillförsel till en anordning som har en matris av ihåliga nålar för medicinsk användning; Fig. 21 är ett tvärsnitt genom en skiva på vilken en pyramidstruktur har gjorts i enlighet med uppfinningen; Fig. 22a-b och 23a-b visar maskstrukturer för olika utföringsformer för tillverkning av nålar med sidoöppningar; Fig. 24a-d visar olika aspekter av processen för tillverkning av nålar med sidoöppningar; och Fig. 25 visar en nål med en sídoöppning i tvärsnitt.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Uttrycket ”enkristallin” skall anses betyda ett föremål som innefattar åtminstone en viss makroskopisk del därav som är enkristallin. Standardskivor för halvledartillverkning (inkluderande SGI-skivor), och som anges nominellt vara ”enkristallina”, betraktas som enkristallina för syftena med denna ansökan. En SOI-skiva skall anses vara ”enkristallin” så länge som åtminstone ett av dess skikt är väsentligen enkristallint. fiai oas lO Den grundläggande tanken som utgör basen för föreliggande uppfinning i sin första aspekt är att tillhandahålla lutande ytor på ett substrat medelst etsning, och att använda substraten som har lutande ytor som utgångssubstrat för ytterligare processning för att åstadkomma de önskade strukturerna.

På de lutande ytorna anordnas en mask genom lämpliga mönstringstekniker (såsom litografi med användning av fotoresister), varvid lämplig etsning genom masken kommer att ge de önskade strukturerna ifråga, såsom nålar eller andra strukturer, som skjuter ut från en bas i en önskad konfiguration. Speciellt kommer användningen av sådan lutande ytor att möjliggöra tillverkning av en spets av kanyltyp på en ihålig nål, dvs. nålen är snett ”skuren” vid spetsen. För solida nålar är det möjligt att åstadkomma en snedställd ändyta vid spetsen av den solida nålen, ett särdrag som år lämpigt för elektriska tillämpningar. Om nålbasen görs kvadratisk eller åtminstone så att den har kanter, snarare än en cirkulär bas, kommer nålen att ha bättre skärprestanda, vilket är viktigt vid medicinska tillämpningar.

Det huvudsakliga arbetssubstratet för att producera de önskade mikrostrukturerna är normalt (en)kristallint kisel i form av skivor. Dessa skivor kan ha ytor som uppvisar olika kristallorienteringar såsom < 100>, <110>, <1l1>, off-cut etc.

Emellertid kan vilket annat kristallint material som helst som kan utsättas för samma eller likartade processningstekniker vara lika väl lämpade, där det specifika valet är beroende på slutanvändningen eller den slutliga tillämpningen för den struktur som tillverkas. Sålunda kan material såsom S102 (kvarts), diamant och/ eller SiC (för emissionsnålar eller för nålar som är utsatta för hög nötning), GaAs, och liknande användas för specifika tillämpningar.

Speciellt är det mycket användbart att använda så kallade SOI-skivor (Silicon On Insulator) såsom ett startsubstrat, eftersom SOI-skivor kommer att tillhandahålla väl definierade etsstoppskikt. Sådana stoppskikt är praktiska i syfte att definiera dimensioner (dvs. höjder, vidder, djup av spår etc.) för de 531 049 11 strukturer som tillverkas, och för att eliminera vissa oönskade sidoeffekter av etsning.

Hänvisning görs nu till fíg. la och lb, där fig. la visar en sidovy av (en del av ) en etsad skiva (som faktiskt visar en ås, tillverkad medelst etsning, från en ände) och fig. lb är en vy ovanifrån av samma skiva. För att åstadkomma de lutande ytorna 10 utförs en anisotrop etsningsprocess, normalt med användning av vattenhaltig KOH. Emellertid kan andra typer av etsningssystem användas, exemplífierad medelst KOH, NaOH, TMAH, EDP och andra; KOH är det föredragna valet). Denna etsningsprocess kommer att verka på en kiselskiva 12 i vilken <100>-planet är horisontellt. En mask 1 14 (t.ex. SiOg eller SixNy), som motstår etsningsmediet, i form av en långsträckt remsa anordnas på <100>-ytan. Etsningen kommer då att ge en ”ås”-liknande struktur som har sluttande/ lutande sidoytor som börjar från under masken och följer < lO0>- planet vid en vinkel av 54,7” ned till det horisontella < lOO>-planet. Detta illustreras schematiskt i ñg. la och lb. Den pyramidala strukturens höjd kommer naturligtvis att bero på etsningsparametrarna, såsom tid, koncentration, temperatur. Om en SOI-skiva med en väl definierad Si-tjocklek (”device”-skikt) används skulle höjden kunna kontrolleras mycket noggrant, eftersom oxidskiktet kommer att verka såsom ett etsstopp. Höjdkontroll år ett huvudproblem med tidigare kända metoder som baseras på torr DRIE underetsning, eftersom höjden varierar beroende på läget på ytan och hur tätt nålarna är utplacerade.

Hänvisning görs nu till fig. 2a och 2b.

När den önskade startstrukturen, dvs. innefattande utskjutande element som har lutande sidoytor, på ett framgångsrikt sätt tillverkas, måste de lutande ytorna mönstras på ett lämpligt sätt för att definiera de slutgiltiga strukturerna, t.ex. nålar som har en spets av ”kanyP-typ, eller helt enkelt solida nålar som har en snedställd spetsyta. 531 Ü-flfi 12 Detta kräver en litografisk procedur som har förmåga att tillhandahålla ett likformigt tjockt maskningsskikt 20 på en sluttande yta. Detaljer för en sådan procedur är inte del av denna uppfinnig i sig. Normalt täcks hela ytan med en fotokänslig resist 20, länipligtvis medelst en sprayningsteknik (känd i sig) eller medelst avsättning genom spinning, vilken därefter exponeras för ljus så att endast de önskade maskdelarna som definierar strukturerna kommer att framkallas 22. Partierna av resist som inte definierar det önskade mönstret kommer att avlägsnas medelst upplösning/ tvättning. Resisten visas schematiskt i ñg. 2a före avlägsnande av de icke-mönstrade partierna. Fig. 2b visar olika möjliga geometrier.

Ett särskilt problem som kan behöva adresseras i detta sammanhang är bildningen av ”spök”-mönster. Dessa kan uppträda på grund av reflektioner från de lutande ytorna på vilka maskmönstren skall tillverkas under ljusexponering. Om nämligen intilliggande pyramidala åsar är lokaliserade tillräckligt nära varandra kan ljus som faller in på en sluttande pyramidyta reflekteras vidare och skapa en bild på den intilliggande pyramiden. För att undvika denna effekt kan det vara nödvändig att tillhandahålla antireflexbeläggningar på eller under resistskiktet.

En annan metod skulle kunna vara att arrangera åsarna eller pyramiderna av vilka nålarna skall tillverkas i en zigzag-konfiguration, så att reflektioner från en pyramid kommer att passera mellan intilliggande pyramider. Alternativt skulle man säkerställa att avståndet mellan pyramider är tillräckligt stort för att reflektioner skall passera över intilliggande pyramider.

En DRIE (Deep Reactive lon Etching) etsning utförs därefter. DRIE såsom den utförs för detta syfte är i grunden anisotrop (den innefattar alternerande etsnings- och passiveringssteg; små ínkrement av isotrop etsning följt av en passivering med en polymer), dvs. resultatet kommer inte att vara beroende av kristallplanorientering, och därför kommer den mask som har anordnats på skivans yta att definiera vertikala väggar på den utskjutande strukturen.

Emellertid kommer den motstående, sluttande ytan, dvs. den yta som inte är 531 049 13 maskerad för att ge en utskjutande struktur, att förbli som en sluttande yta vid strukturens bas, på grund av att DRIE är anistrop, dvs. den kommer att avlägsna material med samma hastighet i den horisontella riktningen. Sålunda kommer partier av skivmaterialet som har lokaliserats vid en högre nivå än andra partier att bibehålla de relativa nivåerna när DRIE-etsen är färdig, vilket framgår av ñg. 3 vid 30. I ñg. 3 har masken 22 ännu inte avlägsnats.

För bättre kontroll av nålhöjd kan en SOI-skiva användas, se fig. 3b. S102- skiktet under ”device”-skiktet kommer att verka som ett etsstopp så att höjden kommer att vara i grunden lika med ”device”-skiktets tjocklek. Med användning av en SOI-skiva kommer det också att bli möjligt att eliminera den sluttande restytan 30.

Ett speciellt problem kan uppstå om extremt små (i storleksordningen diameter) partiklar av rester av resist från masken finns kvar på ytorna. Dessa partiklar kommer att resultera i strukturer som betecknas ”gräs” 32, se tig. 30, dvs. extremt tunna strån av kisel som sträcker sig vertikalt från skivan efter DRIE-etsen. Om en SOI-skiva används är det mycket lätt att avlägsna sådant rest-”gräs” från skivan.

Ett särdrag hos ovan beskrivna metod är att strukturen, t.ex. en nål, kan ges i stort sett vilken form som helst, såsom rund, elliptisk, kvadratisk, triangulär, rektangulär, polygonal etc., se fig. 22b. Om masken som definierar formen är rektangulär eller kvadratisk, kommer slutresultaten att bli en struktur som mycket påminner om en knivegg, och om masken är rund (den faktiska formen på den sluttande ytan skulle naturligtvis få lov att vara elliptisk) kommer slutresultatet att bli en nål.

Om masken som definierar de yttre gränserna av strukturen innefattar en öppning kommer DRIE att avlägsna material genom denna öppning och forma en vertikal kanal i strukturen. 53'l 049 14 Naturligtvis kan också kanalens form, dvs. dess tvärsnittsgeometri varieras efter önskemål, så som att göra den cirkulär, elliptisk, kvadratisk eller rektangulär, eller polygonal genom att forma öppningen i masken på lämpligt sätt.

Den centrala kanalens djup genom strukturen är företrädesvis lika med strukturens höjd, om kanalen tillverkas samtidigt som själva nålen, vilket skulle vara det normala sättet att göra det. Det centrala hålets diameter blir då av betydelse. En alltför smal kanal skulle begränsa hastigheten för avlägsnande av material under etsningen, och sålunda skulle etsningshastigheten bli långsammare än utanför nålen, vilket naturligtvis skulle göra att hålet får ett djup som skiljer sig från det djup vilket den omgivande etsningen når. Det skulle vara möjligt att utföra DRIE i två separata steg, ett för definition av nålens yttre form, och, efter lämplig maskning, utföra en andra DRIE för att tillverka kanalen, vilken då skulle kunna sträcka sig hela vägen genom skivan eller substratet. Emellertid skulle detta senare angreppssätt vara mer tidsödande, och skulle kräva upplinjering av mönster mellan steg, och mest troligt skulle det inte vara en ekonomiskt gångbar metod, annat än för mycket specifika syften.

I stället åstadkommes en kanal som sträcker sig hela vågen genom skivan genom att göra ett andra hål från baksidan, t.ex. genom användning av DRIE.

En fördel med föreliggande metod år att den tillåter misspassning i viss utsträckning, och sålunda krävs ingen noggrann märkning i syfte att utföra upplinjering.

Ytterligare en fördel är att hålet från baksidan kan tillverkas med en större diameter, vilket betyder att etsningen är snabbare (>2 gånger så snabb), vilket betyder högre genomflöde och därmed en billigare process.

I en alternativ utföringsform av ovan beskrivna metod innefattar startsubstratet för tillverkning av utskjutande strukturer med snett skurna spetsar V-formade spår 40 eller skåror i skivan 12 i stället för de utskjutande ”åsarna” som diskuteras ovan, se fig. 4. 53 'l 049 15 Sådana spår tillverkas genom maskning av en startskiva för att på så sätt lämna kvar långsträckta springor av maskmaterial, dvs. en ”negativ” form av masken från den första utföringsforrnen. Därefter utsätts denna maskerade skiva för en anisotrop KOH-etsning, som kommer att verka selektivt på det exponerade skivmaterialet genom nämnda springa, vilket resulterar i en V- fördjupning 40 där de lutande ytorna motsvarar < 1 l l>-planen i den kristallina skivan. På liknande sätt som i den tidigare utföringsformen maskas skivan nu innefattande en uppsättning V-fördjupningar, på lämpligt sätt, låmpligtvis med användning av en resist som sprayas på eller avsätts genom spinning för att åstadkomma ett likformigt skikt av resist, för att definiera geometrin för den önskade strukturen, analogt med den första utföringsformen. I fig. 5 visas de härdade maskpartierna 50 som definierar den önskade nålen. En DRIE-etsning följer varvid skivmaterialet etsas bort till bildande av vertikalt utskjutande strukturer, t.ex. nålar 60.

Det bör emellertid noteras att í denna utföringsform, av samma skäl som i den ovan beskrivna utföringsformen, dvs. den isotropa naturen hos DRIE-metoden, kommer det alltid att finnas kvar en V-fördjupning 62 intill den utskjutande strukturen, vilket framgår i fig. 6.

På ett liknande sätt som i metoden som beskrivs i anslutning till fig. 3, kan även i detta fall den kvarvarande V-fördjupningen elimineras om en SGI-skiva används såsom startskiva, se fig. 6b. Därvid kommer SiOq-skiktet att förhindra etsningen från att urholka mer material. När hålet tillverkas från baksidan kan naturligtvis ett separat steg för att penetrera oxidskiktet vara nödvändigt.

I en ytterligare utföringsform av metoden enligt uppfinningen har startsubstratet en kristallorientering som skiljer sig från standard. Normalt skulle skivans yta motsvara -planet. Om emellertid skivan skärs ut från enkristalP-götet” vid en vinkel som skiljer sig från -ytan, vilket betecknas en ”off-cut”-vinkel, kommer de kristallplan som bestämmer de lutande ytorna under isotropetsningen att exponeras vid en vinkel som kommer att skilja sig 53'l 049 16 från vinkel 54,7° (<1lO>-planet) medelst nämnda ”off-cut”-värde. Detta illustreras i fig. 71. ”Off-cut”-vinkeln är normalt 5-15°. Notera emellertid att det fortfarande kommer att vara -planet som bildar den lutande ytan.

Om en sådan off-cut-skiva används som ett startsubstrat kommer metoderna enligt ovan beskrivna utföringsformer att generera nålar vars lutande spetsytor kommer att ha en vinkel som skiljer sig från < l11>-vinkeln (dvs. 54,'7°) med ”off-cufl-värdet, såsom visas i fig. 7b.

I ytterligare en aspekt av föreliggande uppfinning kan nålarna tillverkas av substrat som inte har några lutande startytor, dvs. en konventionell plan yta används såsom startsubstrat.

Därvid kan maskmönstret bestå av kvadratiska lappar av t.ex. SiOz, SixNy 80, såsom visas i fig. 8a. Applicering av en våt anisotrop ets (t.ex. KOH) kommer att ge upphov till en underetsning av masken för att åstadkomma en pyramidal struktur (se fíg. 8b) där de sluttande väggarna motsvarar t.ex. < 1 11>-planen hos skivans kristall.

För att åstadkomma en perfekt pyramid, såsom illusteras i en vy ovanifrån i fig. 8c, måste emellertid masken vara mycket noggrant orienterad med avseende på orienteringen av kristallplanen i skivan. Om orienteringen är felaktig kommer KOH~etsningen att exponera andra kristallplan än <1l1>-planen, nämligen plan såsom <4 11> och <31l>. I ett sådant fall kommer gränsytorna mellan <111>- planen att bli ”avrundade” och slutresultatet kommer att bli den form som visas i fig. 8d, dvs. en polygonal pyramid. Speciellt kommer detta senare fall att ge upphov till runda spetsar, i motsats till kvadratiska spetsar som uppkommer som resultat i tig. 8c, Graden av ”avrundning” beror starkt på den etsning som används. För KOH finns en stor frihetsgrad i avrundningen på grund av etshastighetsförhållandet <411>/< l00>. I-Iastigheten beror starkt på koncentrationen av etsningsmedierna. 531 043 17 Förutsatt att maskens orientering i förhållande till kristallplanen utförs på ett framgångsrikt sätt, och den struktur som visas i fig. 8c åstadkommas, utförs en torr anisotrop ets (dvs. oberoende av kristallplan) för att etsa basen, dvs. de vertikala pelarna tillverkas, och resultat kommer att bli den struktur som visas i fig. 8g.

När masken 80, dvs. det mönster som definierar nålarna, har avlägsnats genom etsning kommer nålens spets inte att vara spetsig, utan i stället kommer den att uppvisa en toppyta som är kvadratisk, se fig. 8c. För att vässa spetsen kan en oxidation utföras innan masken avlägsnas, genom vårmning i en syreatmosfär, varvid oxid 82 kommer att växa in under masken 80, och när oxiden från olika riktningar möts under masken kommer skårningspunkten 84 mellan oxidskikten att förorsaka att spetsen blir spetsig, se fig. 8e-f.

Denna metod möjliggör tillverkning av solida nålar med en kvadratisk bas med användning av en enda mask.

En alternativ utföringsform av ovan beskrivna metod utnyttjar två masker, såsom framgår av tig. 9a-c.

Därvid anordnas en första mask 90 med en form som generellt liknar ett ”X” på en plan skiva, fig. 9a, och en KOH-ets utförs. Benen 92 i ”X”:et bildar hörnkompenseringstrukturer och kommer att ha effekten att skydda skivmaterialet under etsningen så att de oönskade kristallplanen (t.ex. <3 l 1> och <4l1> etc.) inte kommer att exponeras, varvid problemet med avrundade hörn undvikes. Detta kommer att resultera i en nära perfekt pyramid såsom visas i fig. 9b.

För att säkerställa en nära perfekt pyramid utan rundade hörn bör benens vidd (W) (hörnkompenseringsstruktur) vara två. gånger själva pyramidens höjd (h), dvs. W = 2h. 53'l G49 18 För att framställa basen, dvs. tvärsnittsforinen för nålen, utnyttjas lítogafi (t.ex. fotoresist) för att definiera basens geometrí, vilken kan ge vilken geometrí som helst. Sålunda appliceras resist 94 på skivan som innefattar utskjutande pyramider, den önskade geometrin exponeras på. resisten och framkallas. Fig. 901 och 9d1 visar ett exempel där hela pyramiden är täckt med ett ”kvadratformat” resistskikt, och fig. 9c2 och 9d2 visar ett fall där resisten givits en cirkelform.

Slutligen utförs en DRIE-ets för att framställa den vertikala basen vilket resulterar i nålar med en kvadratisk bas (fig. 9d1) respektive en cirkulär bas (fig.

Qdg).

I en annan utföringsforrn, som är en variation av ovan beskrivna utföringsform, anordnas tvâ masker på ett plant substrat.

En första ”X”-formad mask 100 (lik masken 90 i fig. 9a) appliceras (se ñg. lOa), lämplígtvis genom avsättningen av SiN, eller genom anordnandet av ett tunt SíOz-skikt. En andra mask 102 som definierar basgeometrin (kvadratisk eller cirkulär etc.) appliceras, lämpligen används en oxid (tex. SiOQ som oxideras termiskt), men SiN kan också användas. En KOH-etsning utförs för att framställa en pyramidstruktur 104, lämpligtvis kommer pyramiden att vara ungefär 30 pm hög, såsom visas i fig. lOb. När strukturen enligt fig 10 b ästadkommits utsätts skivan för en ”blanketsning” vilket avlägsnar den första masken (SiN) men lämnar kvar den andra masken nära nog opåverkad.

Resultaten är strukturen som visas i fig. 10c.

Om emellertid hörnkompenseringsstrukturerna (dvs. ”benen” hos den ”X”- formade strukturen) lämnas kvar och sålunda inte avlägsnas skulle en DRIE-ets resultera i vingar som sträcker sig ut från nålens centrala kroppsparti, ett särdrag som skulle kunna var fördelaktigt för att förstärka penetreringsprestandan. 531 049 19 På samma sätt som i de tidigare beskrivna utföringsformerna utförs en DRIE-ets på den struktur som erhållits och som visas i fig lOc, vilken kommer att avlägsna material i vertikal riktning oberoende av kristallplanorientering, såsom visas i fig. 10c. Detta kommer att resultera i en vertikalt utskjutande nål 106 som har en basgeometri som motsvarar den andra maskformen.

Liksom i de tidigare beskrivna utföríngsformerna täcks spetsen vid detta stadium i processen av en mask 100, 102 vilket gör att spetsen kommer att ha en plan toppyta 108, dvs. den är inte så vass som önskvärt. För att skärpa spetsen utförs en lokal termisk oxidation, se fig. 8e-f och fig. l0e, och slutligen strippas oxiden bort för att kvarlämna en spetsig nål 106, ñg. 10f. En ”blanketsning”av oxiden avlägsnar all oxid som föreligger på skivan.

För alla ovan beskrivna metoder och utföringsformer därav är det möjligt att använda SOI (Silicon On Insulator) skivor, se fig. 1 la, som ett startsubstrat. Om SOI-skivor används kommer det att vara möjligt att erhålla vissa ytterligare fördelaktiga särdrag. Först kan nämnas att om ”device”-skiktet 110 i SOI-skivan används för att tillverka nålarna kan höjden kontrolleras till en mycket hög grad av noggrannhet, speciellt kan nålarna tillverkas till att ha en mycket likformig höjd, eftersom tjockleken av device-skiktet som sträcker sig nedåt till isulatorn 112 (SiOq) är känd med hög noggrannhet. Isolatorskiktet i SOI-skivan kommer att fungera som ett etsstoppskikt. Bottenskiktet betecknas bärarskikt 1 14 (handle layer).

Det begravda oxidskiktet i SOI~skivan medger ”överetsning” med användning av DRIE, t.ex. för att avlägsna ”gräs” (se diskussionen i anslutning till fig. Se).

När metoden/ metoderna som beskrivits ovan med användning av lutande ytor för tillverkning av nålar med snett skurna spetsar tillämpas på SOI-skivor, kommer det att vara möjligt att tillverka nålar med olika höjder, vilka är isolerade från varandra. 53'l G49 20 Detta illustreras i fig. 1 lb-c, där en SOl-skiva efter att ha processats (mönstrats och etsats isotropt med KOH) att uppvisa åsar där t.ex. <111>-planet exponeras, mönstras med masker 116 vid olika nivåer på åtminstone en av de lutande ytorna 118 (fig. llb). En DRIE kommer att avlägsna material i vertikal ritning ned till etsstoppskiktet (isolator), vilket resulterar i två nålar l l9a, ll9b med olika höjd, och bägge med snett skurna spetsar, fig. llc.

Strukturen / konfigurationen i enlighet med ñg. 1 lc kan användas för att penetrera huden varvid den längre nålen kan användas för att stimulera nerver medan den kortare nålen inte kommer att nå ned till nerverna och kan användas för andra syften.

Vidare skulle naturligtvis bägge nålarna i fig. llc kunnat göras så att de är ihåliga, genom att utnyttja någon av de häri tidigare beskrivna metoderna, i vilket fall tex. den längre nålen skulle kunna användas i syfte att analysera blod eller glukos i blodkärl, samtidigt som den kortare nålen skulle kunna användas för injicering av t.ex. insulin eller andra medikamenter i huden.

En särskild tillämpning av användningen av metoden enligt föreliggande uppfinning, speciellt utnyttjande av SGI-skivan såsom diskuterats ovan, är att framställa isolerade grupper av nålmatriser. Sådana grupper av matriser är lämpliga för att t.ex. tillverka impedansmätningschips. Denna tillämpning är föremål för en samtidigt inlämnad svensk patentansökan (titel: ”Nålmatriser för impedansmätningar”) inlämnad samma dag som föreliggande ansökan i namnet SciBase AB.

Ett problem som föreligger i metoder enligt teknikens ståndpunkt och som utnyttjar DRlE-maskiner är att en etsningssekvens innefattande en isotrop- anisotrop-isotrop ets (se Boisen et al. och Stemme et al., ovan) år svår att kontrollera från en processynvinkel. Den första isotropa etsen kommer nämligen att variera över skivan, dvs. olika resultat kommer att erhållas vid kanterna respektive vid centrum. Nära kanterna kommer etshastigheten i den vertikala 531 D49 21 riktningen att vara högre än i centrum, se ñg. 12 a. Resultaten kommer att bli längre och spetsigare nålar (vänster) vid kanterna.

Den första isotropa etsen kommer också att variera beroende av hur mönstret är utformat eller konñgurerat. Masker som definierar t.ex. individuella nålar som år tätt packade kommer nämligen att ha en högre hastighet i vertikal riktning än i fallet med masker som inte är så tätt packade, se ñg. 12b.

Resultaten är att ”täta” mönster kommer att ge högre nålar än mindre ”täta”.

Denna negativa ”lägeseffekt” för DRIE-etsen resulterar i nålar som har olika höjder, och också i att nålarna kommer att vara spetsiga i olika utsträckning, beroende på var på skivan de är belägna, och hur nära varandra de är belägna.

Detta år naturligtvis inte acceptabelt ur en kvalitetssynvinkel, där likformiga nålar är väsentliga för slutprodukten eller sluttilläinpningen. Detta är en viktig frågeställning vid produktion i stor volym.

Föreliggande uppfinning avser därför en ny processekvens för att eliminera denna ”lägeseffekt”, dvs. att uppfinningen tillhandahåller en metod som kommer att ge likformigt höga nålar och nålar som år likformigt spetsiga, oavsett var på skivan nålarna är belägna, eller hur nära varandra de individuella maskerna läggs ut på skivan.

Den nya metoden innefattar endast två etsningssteg, i motsats till ovan nämnda iso-aniso-iso DRIE-sekvens, nämligen en första torr anisotrop ets följt av en våt isotrop ets (HNA~ets; Hydrochloric acid:Nitric acid: Acetic acid; saltsyra: salpetersyra: ättiksyra] .

Utförande av en torr anisotrop ets på ett lämpligt mönstrat substrat (t.ex. ett mönster som definierar cirkulära nålar) kommer att resultera i den struktur som visar i ñg. l3a, eftersom etsningshastigheten för den torra anisotropa etsen år väsentligen samma i den vertikala riktningen oberoende av mönsterkonñgurationen eller läget på skivan för de individuella mönsterelementen. 531 049 22 Därefter utförs en våt isotropets på den struktur som erhålles i fig. 13a.

Uppfinningen utnyttjar användningen av det faktum att den våta isotropa etsen inte år 100% ísotrop, utan kommer att etsa något snabbare vid toppen av ”pelaren” än vid botten, vilket resulterar i den struktur som visas i fig. l3b.

Spetsen kan därvid skärpas på samma sätt som beskrivs i anslutning till ñg. 10e.

Slutligen strippas kvarvarande maskmaterial bort.

Såsom redan tidigare antytts i denna beskrivning är ihåliga nålar som tillverkas enligt föreliggande uppfinning mycket väl lämpade för tillförsel av fluider, såsom läkemedel, till patienter genom huden. För att möjliggöra sådan tillförsel måste naturligtvis fluiden transporteras från någon reservoar, externt i förhållande till mikronålanordning, och matas in i chipet för efterföljande tillförsel genom uppsättningen nålar i en matris.

I fig. 20 visas ett exempel på hur en sådan anslutning kan utformas i enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen.

Sålunda tillförs fluiden normalt genom böjliga slangar 200 som har diametrar i mm-skala och sålunda måste anslutas till ett chip 201 med kopplingar av samma dimensioner. En lösning på detta är att förse ett chip som har en uppsättning ihåliga nålar 202, där inloppen 203 till varje nål 202 på chipets 201 baksida, innesluts av ett cirkelformigt spår 204 med en vidd som motsvarar tjockleken av materialet i slangen 200, och sålunda har en inner- och ytterdiameter som motsvarar slangens 200 inner- respektive ytterdiameter.

Slangen sätts in i spåret 204, företrädesvis i en relativt tät passning, men säkras på plats lämpligtvis genom limning 205.

I ytterligare en aspekt avser uppfinningen en metod för att tillverka utskjutande element, t.ex. nålar som har sidoöppningar, och stängda spetsar. Sådana nålar och tillverkning därav beskrivs i WO 2003 / 015860 (Stemme et al.). 531 049 23 Föreliggande process innefattar som ett initialt steg åstadkommandet av en lutande yta, med användning av någon av de metoder som beskrivits häri tidigare. Såsom visas i fig. 21 tillverkas sålunda en pyramidliknande struktur 210 med ytor som exponerar <111>-planen medelst KOH-etsning efter lämplig maskning. Naturligtvis kan strukturen vara någon annan än pyramidal; t.ex. om en långsträckt struktur tillverkas kommer den att likna en ås snarare än en pyramid.

Därefter tillverkas ett hål 212 från baksidan, matchas med pyramiden/åsen så att hålet är beläget väsentligen centrerat under åsens topp. Detta angreppssätt kommer att ge en struktur som har sidoöppningar i alla fyra riktningar, se fig. 24a.

Från en hållfasthetssynvinkel kan det emellertid vara fördelaktigt att tillverka endast en sidoöppning. För att uppnå detta skulle det vara nödvändigt att misspassa hålet från baksidan, dvs. att ge det en off-set i en riktning, se fig. 25.

I detta stadium i processen utförs en dubbel litografi (fig. 22-23) för att tillverka två masker, en ovanpå den andra. En första mask tillverkas genom oxidation för att åstadkomma ett oxidskikt som därefter mönstras på lämpligt sätt för tillhandahållande av ett mönster av första masker, och därefter kan en andra mask tillverkas genom avsättning av en andra oxid ovanpå den första, eller genom att avsätta resist ovanpå det första oxidskiktet, i ett lämpligt mönster.

I det första fallet kommer tvärsnittet genom maskstrukturen att vara som visas i flg 22a. dvs. den första masken (oxíd) 220 är större än den andra masken (oxid) 222, och sålunda kommer den första masken att definiera basgeometrin för utsprånget (nålen), medan den andra masken kommer att definiera slutgeometrin för de sidoöppnade nålarna.

I det andra fallet kommer tvärsnittet genom skivan och maskstrukturen att vara såsom visas i fig. 23a, dvs. den andra masken 230 (resist) är större än den 531 049 24 första masken (oxid) 232 och täcker denna, dvs. den anda masken definierar basgeometrin för de sidoöppnade nålarna.

I bägge fallen kommer de mindre maskerna att täcka ett område i horisontalplanet som är något mindre än ytan av det cirkulära hålet som tillverkas från botten av substratet, dvs. åtminstone ett segment av hålets omkrets kommer inte att täckas av masken. Om flera sidoöppningar är önskvärda måste masken lämna kvar en uppsättning segment som inte täcks av masken, se fig. 24c.

Lämpligtvis kommer emellertid hålet från baksidan att ges en form i tvärsnitt som inte är cirkulär (se fig. 24d). Ett korsformat snitt kommer att möjliggöra starkare strukturer mellan öppningarna och sammankoppla basen och toppen av varje nål. Naturligtvis kan vilken annan geometri som helst användas så länge som de önskade öppningarna skapas i den slutgiltiga strukturen.

När sålunda bägge maskerna har anordnats för att framställa ett dubbelmönstrat substrat, utförs en DRIE-etsning på det dubbelmönstrade substratet, vilket avlägsnar material selektivt i vertikal riktning, och oberoende av kristallplanorientering, för framställning av nålarnas ”pelare”, vilket resulterar i de strukturer som visas i ñg. 22b och 23b.

Därefter måste tvâ olika processer användas för de två alternativen. I det första alternativet med bägge masker bestående av oxid, utförs en ”blankets”, dvs. oxid avlägsnas ned till substratet. Eftersom den andra masken befinner sig ovanpå den första masken och därigenom ökar oxidskiktet till dubbel tjocklek, kommer ett parti av den första masken som är belägen under den andra masken att kvarbli och definierar därvid en liten mask.

För det andra alternativen löses helt enkelt resisten bort med användning av ett lösningsmedel, och exponerar därvid den första masken som definierar en mask med samma geometri som masken i det första alternativet. Dessa två alternativ 531 043 25 kommer att ge exakt samma slutstruktur, förutsatt förstås att mönstren är identiska.

På nytt utförs en DRIE som kommer att avlägsna material i vertikal riktning ned till ett valt avstånd, såsom visas i fig. 24b, där ungefär hälften av pelarhöjden avlägsnas i detta steg. Detta kommer att öppna upp sidoöppningar, tack vare att det cirkulära hålets omkrets kommer att sträcka sig bortom gränserna för det område som definierats av den lilla masken. I fig. 24c och 24d illustreras detta förhållande schematiskt i en vy ovanifrån, där det cirkulära hålet indikeras med streckade linjer och den lilla masken visas som att den täcker ett parti av enbart pyramiden.

När sidohålen framgångsrikt har tillverkats avlägsnas masken och nålens spets vässas genom oxidation. Fig. 24a visar en slutstruktur i perspektiv.

Det finna otaliga möjliga variationer i layouten av maskmönster för att variera nålarnas geometri.

Metoderna och anordningarna (nålar, nålmatriser etc.) som beskrivs här kan vara föremål för otaliga variationer och tillämpningar. Speciellt för medicinska tillämpningar skulle man specifikt kunna nämna: - läkemedelstillförsel (t.ex. ”smarta pläster”, sprayspetsar) - biopoentialmätningar (EKG, EEG, EMG etc.) - provtagning av kroppsvätskor - sprayspetsar för masspektrometri med nano-elektrosprayjonisering.

Inom det icke medicinska området kan följande tillämpningar nämnas som exempel: - AFM/STM-spetsar, fältemissionsspetsar, tunnlingsspetsar, probkortspetsar - ”bläckstråle”-sprayspetsar eller ”out-of-plane”-sprayspetsar etc.

Claims (17)

531 049 26 Patentkrav:

1. Metod för att tillverka vertikalt utskjutande míkronålar (60; 106) på ett substrat (12), där mikronålarna har en spets som innefattar åtminstone en lutande yta ( 10 ; 118) och där mikronålarna vidare innefattar ett långsträckt kroppsparti med väsentligen vertikala sidoväggar som sträcker sig mellan substratet och spetsen, vilken metod innefattar: tillhandhållande av ett etsbart substrat (12) som har en första sida och en andra sida, där åtminstone en sida är enkristallin; mönstring av substratet på den enkristallina sidan till bildande av en etsmask (20) för att på så sätt exponera valda områden därav; en första anisotrop, kristallplanberoende etsning genom nämnda etsmask (20), till bildande av den / de lutande ytan /ytorna (10; 118); och ytselektiv mönstring av den/ de lutande ytan / ytorna, vilket resulterar i ett mönster som definierar en basgeometri för den utskjutande míkronålen som skall tillverkas. en andra anistrop, icke-kristallplanberoende etsning som bildar det långstrâckta kroppspartiet med väsentligen vertikala sidoväggar.

2. Metod för att tillverka vertikalt utskjutande míkronålar på ett substrat enligt krav 1, där den första anisotropa etsningen utförs för att exponera ett valt kristallplan i det enknstallina substratet för tillhandahållande av en lutande yta; och där den andra anisotropa etsningen utförs för att avlägsna material väsentligen i den vertikala riktningen för att på så sätt endast kvarlämna vertikalt utskjutande míkronålar i enlighet med mönstret.

3. Metod enligt krav 2, där steget att mönstra substratet ytterligare innefattar upplinjering av mönstret till valda kristallorienteringar i substratet. 531 D49 27

4. Metod enligt krav 2 eller 3, där mönstringssteget ytterligare innefattar att det till masken används ett material som motstår den etsning som tillhandahåller den lutande ytan.

5. Metod enligt krav 4, där masken innefattar områden som har åtminstone en kant upplinjerad med skivans kristallorientering.

6. Metod enligt krav 5, där masken innefattar diskreta områden av maskmaterial för att definiera en utskjutande mikronål som har lutande ytor.

7. Metod enligt krav 2, där masken innefattar öppna områden som exponerar skivan för att definiera fördjupningar som har lutande ytor.

8. Metod enligt krav 1, där steget att mönstra den/ de lutande ytan /ytorna innefattar åstadkommande av ett likforrnigt tjockt maskningsskikt medelst sprayning eller spinning.

9. Metod enligt krav 2, där den första etsningen för att åstadkomma den/ de lutande ytan /ytorna åstadkommes med användning av våtets, företrädesvis vald bland vattenhaltig KOH, NaOH, TMAH, EDP, mest föredraget är etsen en KOH-ets.

10. Metod enligt krav 2, där den andra etsningen för att åstadkomma de vertikalt utskjutande mikronålarna utförs med användning av en DRIE-ets.

11. Metod enligt krav 2, där substratet är en SOI-skíva.

12. Metod enligt något av föregående krav, där den färdigbehandlade skivan åtminstone partiellt metalliseras för tillhandahållande av anslutning mellan den första och den andra sidan av skivan.

13. Metod enligt krav 1, innefattande: 53'l 049 28 utförande av en anisotrop etsningsprocess genom masken för att exponera flera valda kristallplan i det enkristallina substratet för tillhandhållande av en uppsättning lutande ytor; utförande av en anisotrop etsningsprocedur för att avlägsna material väsentligen enbart i vertikal ritning, för att på så sätt kvarlämna vertikalt utskjutande mikronålar i enlighet med mönstret.

14. Metod enligt krav 1, där den etsmask som definierar basgeometrin för de utskjutande mikronälarna innefattar en öppning, varvid den andra etsningen avlägsnar material genom nämnda öppning till bildande av en vertikal kanal i nålarna.

15. Metod enligt krav 1, där ytterligare ett etsningssteg utförs efter lämplig maskning av mönstret för åstadkommande av en öppning i mönstret, för att åstadkomma en vertikal kanal.

16. Metod enligt krav 15, där en kanal som sträcker sig hela vägen genom skivan ästadkommes genom att göra ett andra hål från baksidan.

17. Metod enligt krav 16, där hålet från baksidan görs med en större diameter varigenom etsning kommer att ske snabbare.