專利名稱：微型樣本加熱裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型樣本加熱裝置及其制作方法，特別是涉及一種不需進(jìn)行額外封裝工藝的整合式微型樣本加熱裝置及其制作方法。
背景技術(shù)：
微型樣本加熱裝置為一般實(shí)驗(yàn)室常見的設(shè)備，其用途在于將樣本(一般為液體樣本)加熱至所需的溫度，以進(jìn)行后續(xù)的樣本分析。請(qǐng)參考圖1至圖3，圖1至圖3為現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的示意圖，其中圖1為現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的加熱單元20的示意圖，圖2為現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的樣本置放單元30的示意圖，圖3則為現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10在使用狀況下的示意圖。如圖1至圖3所示，現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10主要由加熱單元20，以及樣本置放單元30所構(gòu)成。加熱單元20包括基底22，以及設(shè)置于基底22的表面上的微型加熱元件24。樣本置放單元30設(shè)置于微型加熱元件24的上方，其包括載玻片32，以及阻隔壁結(jié)構(gòu)34。阻隔壁結(jié)構(gòu)34為環(huán)狀的軟質(zhì)墊片，且其中央的開口36與載玻片32所構(gòu)成的空間即為樣本置放空間。
然而，現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10具有下述的缺點(diǎn)。首先，現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的加熱速度主要取決于載玻片32的厚度，若載玻片32的厚度較薄則加熱速度較快，反之若載玻片32的厚度較厚則加熱速度較慢。然而載玻片32的厚度與其價(jià)格呈反比關(guān)系，換言之，若欲獲得優(yōu)選的加熱速度必須使用較薄的載玻片32，而此舉將大幅提升微型樣本加熱裝置10的成本，同時(shí)由于玻璃為易碎材料，因此較薄的載玻片32的破裂機(jī)率亦較高。其次，現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的加熱單元20與樣本置放單元30為分別制作，同時(shí)于使用時(shí)才將樣本置放單元30置于加熱單元20之上，并在樣本置放空間內(nèi)滴入樣本后再進(jìn)行加熱步驟。因此，現(xiàn)有微型樣本加熱裝置10的加熱單元20與樣本置放單元30并未有效整合，而導(dǎo)致使用上的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種微型樣本加熱裝置及其制作方法，以提升微型樣本加熱裝置的加熱效率與整合性。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種微型樣本加熱裝置。上述微型樣本加熱裝置包括基底、設(shè)置于該基底的第一表面的微型加熱元件、位于該基底的第二表面的腔體，該腔體對(duì)應(yīng)于該微型加熱元件且該腔體具有垂直側(cè)壁，以及阻隔壁結(jié)構(gòu)設(shè)置于該基底的該第二表面，該阻隔壁結(jié)構(gòu)包括開口，且該開口對(duì)應(yīng)該腔體。該腔體與該開口構(gòu)成樣本置放空間。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種制作微型樣本加熱裝置的方法。首先提供基底，并于該基底的第一表面上形成多個(gè)微型加熱元件。接著在該基底的第二表面形成多個(gè)對(duì)應(yīng)于所述微型加熱元件的腔體，且各該腔體具有垂直側(cè)壁。隨后，提供阻隔壁結(jié)構(gòu)，該阻隔壁結(jié)構(gòu)包括多個(gè)開口。最后，將該阻隔壁結(jié)構(gòu)接合于該基底的該第二表面，并使各該開口分別對(duì)應(yīng)各該腔體。各該腔體與對(duì)應(yīng)的各該開口分別構(gòu)成樣本置放空間。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖1至圖3為現(xiàn)有微型樣本加熱裝置的示意圖。
圖4至圖7為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例制作微型樣本加熱裝置的方法示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明10微型樣本加熱裝置20加熱單元22基底24微型加熱元件30樣本置放單元32載玻片34阻隔壁結(jié)構(gòu) 36開口50基底52絕緣層54金屬層 56金屬導(dǎo)線層58腔體60阻隔壁結(jié)構(gòu)62開口70微型樣本加熱裝置
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖4至圖7，圖4至圖7為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例制作微型樣本加熱裝置的方法示意圖。如圖4所示，首先提供基底50，并在基底50的第一表面上選擇性地形成絕緣層52。在本實(shí)施例中，基底50使用硅晶片(silicon wafer)，但不限于此，而絕緣層52可為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等，或其它適合的介電材料，同時(shí)其可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。接著在絕緣層52上形成多個(gè)微型加熱元件。在本實(shí)施例中，形成微型加熱元件的方法為先形成金屬層54，例如利用剝離(Lift-off)方式在絕緣層50上形成鉑金屬層，作為微型加熱元件的加熱層，接著再同樣利用剝離方式在金屬層54上形成金屬導(dǎo)線層56，其中金屬層54與金屬導(dǎo)線層56即構(gòu)成本實(shí)施例的微型加熱元件。值得說(shuō)明的是本發(fā)明金屬層54與金屬導(dǎo)線層56并不局限于利用剝離方式制作，亦可視金屬層54與金屬導(dǎo)線層56的材料不同而采用其它方式，例如利用蝕刻方式制作。
如圖5所示，接著將基底50翻轉(zhuǎn)，并在基底50的第二表面形成多個(gè)對(duì)應(yīng)于微型加熱元件的腔體58，且各腔體58皆具有垂直側(cè)壁。在本實(shí)施例中，腔體58的制作利用深蝕刻工藝，例如各向異性干式蝕刻工藝所達(dá)成，由此形成腔體58的垂直側(cè)壁。此外值得說(shuō)明的是，在形成腔體58的步驟中，可選擇蝕穿或不蝕穿基底50，在本實(shí)施例中利用絕緣層52作為蝕刻停止層直接蝕穿基底50，在此狀況下位于腔體58底部的絕緣層52的作用即相當(dāng)于用以置放樣本的載玻片的作用，同時(shí)絕緣層52的厚度可事先控制以配合不同的加熱速度需求。另外，本發(fā)明的方法亦可選擇不蝕穿基底50，而使腔體58底部的基底50與絕緣層52共同發(fā)揮載玻片的作用。此外，在不蝕穿基底50的狀況下，亦可選擇不設(shè)置絕緣層52。
如圖6所示，接著提供阻隔壁結(jié)構(gòu)60，且阻隔壁結(jié)構(gòu)60包括多個(gè)開口62。接著將阻隔壁結(jié)構(gòu)60接合于基底50的第二表面，并使各開口62分別對(duì)應(yīng)各腔體58，其中各腔體58與對(duì)應(yīng)的各開口62分別構(gòu)成樣本置放空間。在本實(shí)施例中，阻隔壁結(jié)構(gòu)60的材料為玻璃，因此可利用陽(yáng)極接合技術(shù)與基底50進(jìn)行接合，然而本發(fā)明的方法并不局限于此，隨著阻隔壁結(jié)構(gòu)60與基底50的選用材料不同，亦可使用其它接合方式。
如圖7所示，隨后進(jìn)行切割工藝，切割基底50與阻隔壁結(jié)構(gòu)60，即形成本發(fā)明的微型樣本加熱裝置70。
綜上所述，本發(fā)明的微型樣本加熱裝置及其制作方法具有下列優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明的方法為晶片級(jí)的制作方法，可有效提升生產(chǎn)效率。
2)本發(fā)明的方法為整合性的工藝，將微型樣本加熱裝置所需的元件整合制作可提升加熱效率，同時(shí)微型樣本加熱裝置不需分別進(jìn)行封裝，可大幅降低成本。
3)本發(fā)明的微型樣本加熱裝置利用薄膜(腔體內(nèi)的基底與絕緣層)取代載玻片，可縮減加熱時(shí)間。
4)本發(fā)明的微型樣本加熱裝置在使用時(shí)不需組裝加熱單元與樣本置放單元，具有使用上的便利性。
5)本發(fā)明的方法可有效縮減微型樣本加熱裝置的體積。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種微型樣本加熱裝置，包括基底；微型加熱元件，設(shè)置于所述基底的第一表面；腔體，位于所述基底的第二表面，所述腔體對(duì)應(yīng)于所述微型加熱元件且所述腔體具有垂直側(cè)壁；以及阻隔壁結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述基底的所述第二表面，所述阻隔壁結(jié)構(gòu)包括開口，且所述開口對(duì)應(yīng)所述腔體；其中所述腔體與所述開口構(gòu)成樣本置放空間。
2.如權(quán)利要求1所述的微型樣本加熱裝置，其中所述基底為硅基底。
3.如權(quán)利要求1所述的微型樣本加熱裝置，還包括設(shè)置于所述基底的所述第一表面與所述微型加熱元件之間的絕緣層。
4.如權(quán)利要求1所述的微型樣本加熱裝置，其中所述微型加熱元件包括設(shè)置于所述基底的所述第一表面的金屬層，以及設(shè)置于所述金屬層之上的金屬導(dǎo)線層。
5.如權(quán)利要求1所述的微型樣本加熱裝置，其中所述腔體貫穿所述基底。
6.如權(quán)利要求1所述的微型樣本加熱裝置，其中所述阻隔壁結(jié)構(gòu)的材料包括玻璃。
7.一種制作微型樣本加熱裝置的方法，包括提供基底，并在所述基底的第一表面上形成多個(gè)微型加熱元件；在所述基底的第二表面形成多個(gè)對(duì)應(yīng)于所述微型加熱元件的腔體，且各所述腔體具有垂直側(cè)壁；提供阻隔壁結(jié)構(gòu)，所述阻隔壁結(jié)構(gòu)包括多個(gè)開口；以及將所述阻隔壁結(jié)構(gòu)接合于所述基底的所述第二表面，并使各所述開口分別對(duì)應(yīng)各所述腔體；其中各所述腔體與對(duì)應(yīng)的各所述開口分別構(gòu)成樣本置放空間。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中形成所述微型加熱元件的方法包括在所述基底的所述第一表面上形成金屬層；以及在所述金屬層上形成金屬導(dǎo)線層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述金屬層與所述金屬導(dǎo)線層利用剝離方式形成。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述基底為硅基底。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括在形成所述微型加熱元件之前先在所述基底的所述第一表面上形成絕緣層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述腔體利用深蝕刻工藝形成。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述絕緣層作為蝕刻停止層。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述阻隔壁結(jié)構(gòu)的材料包括玻璃。
15.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述阻隔壁結(jié)構(gòu)利用陽(yáng)極接合技術(shù)接合于所述基底上。
16.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括在接合所述阻隔壁結(jié)構(gòu)與所述基底的所述第二表面后，進(jìn)行切割工藝以形成多個(gè)微型樣本加熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微型樣本加熱裝置及其制造方法。所述微型樣本加熱裝置包括基底；設(shè)置于該基底的第一表面的微型加熱元件；位于該基底的第二表面腔體，該腔體對(duì)應(yīng)于該微型加熱元件且該腔體具有垂直側(cè)壁；以及設(shè)置于該基底的該第二表面的阻隔壁結(jié)構(gòu)，該阻隔壁結(jié)構(gòu)包括開口，且該開口對(duì)應(yīng)該腔體。該腔體與該開口構(gòu)成樣本置放空間。
文檔編號(hào)B01L7/00GK101063645SQ20061007773
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者潘錦昌, 康育輔 申請(qǐng)人:探微科技股份有限公司