发明名称 具有多孔性薄膜以筛选、量测及分离分子之微射流装置
摘要 本发明揭示一种具有多孔性薄膜以筛选、量测及分离分析射流的分子之微射流装置。在一方面,一微射流装置包括具有输入及输出微射流通道区段的一基板,该等区段系藉由与该基板整合形成的一多孔性薄膜分离。另一方面,该多孔性薄膜可包括夹在上及下基板构件之间的一薄膜。该微射流装置可包括一或复数个多孔性薄膜。在一项具体实施例中,复数个具有逐渐减小之孔隙的多孔性薄膜系沿一微射流通道之部分而置放。在另一项具体实施例中,使用串联之上及下通道,其中每个上/下通道介面系藉由一个别多孔性薄膜分离。另一方面,一多孔性薄膜系经由一微电机系统(Micro-Electro-Mechanical Systems;MEMS)驱动器与一微射流通道内的一基板旋转式耦合,以致动该多孔性薄膜定位于过滤及通过位置。
申请公布号 TWI230787 申请公布日期 2005.04.11
申请号 TW092124479 申请日期 2003.09.04
申请人 英特尔公司 发明人 莎莲那 陈;那拉扬 桑德拉拉珍;安德鲁A. 伯林;山川尾
分类号 G01N1/10;B81B7/00 主分类号 G01N1/10
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种微射流装置,包括: 一基板,其具有形成于其中的一微射流通道;及 一多孔性薄膜,其系置放于该微射流通道中以形成 一半渗透阻障,该阻障系在该微射流通道之一输入 与输出区段之间,并具有复数个孔隙以选择性过滤 可引入该微射流通道之该输入区段的一流入射流, 从而在该微射流通道之该输出区段产生一过滤流 出射流。 2.如申请专利范围第1项之微射流装置,进一步包括 一流入储藏库,该储藏库系形成于该基板中,该基 板系在射流中与该微射流通道之该输入区段通信 。 3.如申请专利范围第1项之微射流装置,进一步包括 一流出储藏库,该储藏库系形成于该基板中,该基 板系在射流中与该微射流通道之该输出区段通信 。 4.如申请专利范围第1项之微射流装置,其中该多孔 性薄膜系与该基板整合形成。 5.如申请专利范围第1项之微射流装置,进一步包括 一盖子,该盖子系置放于该微射流通道之至少一部 分上。 6.如申请专利范围第1项之微射流装置,其中该多孔 性薄膜具有复数个孔隙,该等孔隙具有一中等直径 在约50埃至约10微米之范围内。 7.一种微射流装置,包括: 一基板平台,其包括: 一上基板构件,其具有形成于其中的一上微射流通 道; 一下基板构件,其具有形成于其中的一下微射流通 道;及 一多孔性薄膜,其系置放于该上微射流通道及下微 射流通道之端部之间,该多孔性薄膜包括一半渗透 阻障,该阻障具有复数个孔隙以选择性过滤引入该 上微射流通道的一流入射流,从而在该下微射流通 道中产生一过滤流出射流。 8.如申请专利范围第7项之微射流装置,其中该多孔 性薄膜包括多孔性奈米结晶矽。 9.如申请专利范围第7项之微射流装置,其中该多孔 性薄膜包括多孔性多晶矽。 10.如申请专利范围第7项之微射流装置,其中该多 孔性薄膜具有一中等厚度在约10奈米至约50微米之 范围内。 11.如申请专利范围第7项之微射流装置,其中该多 孔性薄膜具有复数个孔隙,该等孔隙具有一中等直 径在约50埃至约10微米之范围内。 12.如申请专利范围第7项之微射流装置,其中该基 板包括一聚二甲基矽氧烷基板。 13.如申请专利范围第7项之微射流装置,进一步包 括至少一个别储藏库,该储藏库系形成于该平台基 板中,该基板系在射流中与该等上及下微射流通道 之至少一个通信。 14.一种微射流装置,包括: 一基板,其具有形成于其中的一微射流通道;及 复数个多孔性矽薄膜,该等薄膜系置放于该通道内 ,其定义复数个通道区段,每个多孔性矽薄膜形成 一半渗透阻障,该阻障系在该多孔性薄膜之相对侧 的个别通道区段之间并具有复数个孔隙,该阻障经 由该等孔隙选择性过滤可提供在一多孔性矽薄膜 之一输入侧的一流入射流,从而在该多孔性矽薄膜 之一输出侧产生一过滤流出射流。 15.如申请专利范围第14项之微射流装置,其中该等 复数个多孔性薄膜之每个系与该基板整合形成。 16.如申请专利范围第14项之微射流装置,进一步包 括一盖子,该盖子系置放于该微射流通道之至少一 部分上。 17.如申请专利范围第14项之微射流装置,其中该微 射流通道在组态方面实质上为盘曲通道。 18.如申请专利范围第14项之微射流装置,其中该等 复数个多孔性薄膜系连续沿一流动路径经由该微 射流通道而配置,以便沿该流动路径遇到的每个后 来多孔性薄膜具有比先前多孔性薄膜小的标称孔 隙大小。 19.如申请专利范围第14项之微射流装置,其中该等 复数个多孔性薄膜具有一实质上类似的标称孔隙 大小。 20.一种微射流装置,包括: 一基板平台,其中形成复数个级联微射流通道,包 括上及下微射流通道之个别对;及 复数个多孔性薄膜,每个系置放于上及下微射流通 道之一个别对的端部,并包括一半渗透阻障,该阻 障具有复数个孔隙以选择性过滤可引入其输入侧 之一上微射流通道的一流入射流,从而在其输出侧 之该下微射流通道中产生一过滤流出射流。 21.如申请专利范围第20项之微射流装置,其中该基 板平台包括复数个基板层,每个基板层具有形成于 其中的一上微射流通道及一下微射通道之至少一 个。 22.如申请专利范围第20项之微射流装置,其中该基 板平台包括一上及下基板构件,该等构件系在装配 件上夹在该等复数个多孔性基板周围。 23.如申请专利范围第20项之微射流装置,进一步包 括复数个储藏库,该等储藏库系沿穿过该等复数个 级联微射流通道的一流动路径而置放。 24.一种微射流装置,包括: 一基板,其具有形成于其中的微射流通道;及 一多孔性薄膜,其系置放于该微射通道内并与该基 板旋转式耦合,以便当该多孔性薄膜系旋转至一过 滤位置时其操作为一半渗透阻障,该阻障具有复数 个孔隙以选择性过滤可引入该多孔性薄膜之一输 入侧的该微射流通道之一流入射流,从而在该多孔 性薄膜之一输出侧产生一过滤流出射流,并且当该 多孔性薄膜系旋转至一通过位置时,流经该微射流 通道的射流系致动以自由旁通该多孔性薄膜。 25.如申请专利范围第24项之微射流装置,其中该多 孔性薄膜系与该基板经由一第一微电机系统(MEMS) 驱动器而旋转式耦合。 26.如申请专利范围第24项之微射流装置,进一步包 括一盖子,该盖子系与该基板耦合并系置放于该微 射流通道之至少一部分上。 27.如申请专利范围第24项之微射流装置,进一步包 括一第二MEMS驱动器,用以将该多孔性薄膜锁定在 该过滤位置。 28.一种用以制造一微射流装置的方法,包括: 形成一微射流通道于一矽基板中,该基板包括复数 个由一或多个矽间隙分离的通道区段;及 蚀刻该等一或多个矽间隙,以形成一或多个对应多 孔性薄膜,该等薄膜系置放于该等通道区段之间的 该微射流通道中。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该等一或多 个多孔性薄膜包括复数个多孔性薄膜,其分别具有 沿该微射流通道之一流动路径的减小孔隙率。 30.如申请专利范围第28项之方法,其中该等一或多 个矽间隙系采用电化学蚀刻或染色蚀刻而蚀刻。 图式简单说明: 图1a至1e显示依据本发明之一项具体实施例的一微 射流装置之各图,其中一单一多孔性矽薄膜系整合 形成于一基板中; 图2a至2e显示使用一堆叠通道式组态的一微射流装 置之一具体实施例的各图,其中一多孔性薄膜系置 放于一上及下微射流通道之端部之间; 图3a至3e显示一微射流装置之一具体实施例的各图 ,其中复数个整合多孔性矽薄膜系置放于沿微射流 通道之各点; 图4a至4d显示具有一级联堆叠通道式组态的一微射 流装置之一具体实施例的各图,其中该平台基板包 括复数个基板层; 图5a至5e显示具有一级联堆叠通道式组态的一微射 流装置之一具体实施例的各图,其中该平台基板包 括上及下基板构件; 图6a至6f显示一微射流通道之各断面图,其中一MEMS 铰链驱动器系用以旋转在一通过位置至一过滤位 置的一多孔性矽薄膜; 图7为一流程图,解说依据本发明之一项具体实施 例而实行的操作,以在一微射流通道内形成整合多 孔性矽薄膜; 图8为一流程图,其解说可用以制造依据本发明之 一项具体实施例的一多孔性薄膜之操作;以及 参考图9a至9f解说对应一操作的各种处理相位,该 操作用以依据本发明之一项具体实施例制造图6a 至6f之该MEMS铰链驱动器及多孔性矽薄膜。
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