[发明专利]一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法

摘要

本发明公开了一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，通过识别灰度图片掩模信息，投射曝光波段经过数字式微镜阵列调制后，形成微缩光图形，经成像系统的传输、校准及缩放后透过透明基片投射至胶层表面，诱导胶层内发生光化学反应，负光刻胶交联固化后不溶于显影液；灰度值不同对应的投射光功率密度不同，负光刻胶固化深度不同；通过控制图片掩模的灰度值在微结构图形中的分布和变化规律，可制作相应的变高度微结构阳模，并最终实现各种形状变深度微流道的制作。本发明制作成本低，加工周期短，流道截面形式多样，无需复杂的多次定位光刻技术。

主权项

一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）清洗、涂胶：在清洗过的透明材料制成的基片上旋涂负光刻胶层；（2）前烘：将旋涂好负光刻胶层的基片前烘；（3）无掩模反面灰度光刻：将前烘后的基片上负光刻胶层朝下进行无掩模反面灰度光刻：将灰度图片掩模导入无掩模光刻系统来控制投射至胶层的微缩光图形的生成和光强分布，即紫外曝光波段以微缩光图形的方式照射负光刻胶层，使负光刻胶层产生光化学反应而交联固化；其中，灰度值大的区域投射的紫外光功率密度强，紫外光曝光波段照射覆盖区域的负光刻胶固化所形成的微结构高度较高；灰度值小的区域投射的光功率密度弱，紫外光曝光波段照射覆盖区域的负光刻胶固化所形成的微结构高度较低；经过紫外光曝光波段照射，负光刻胶形成与掩模图片的灰度值相对应的显模；（4）曝后烘：将显模进行曝后烘；（5）显影：将经曝后烘的显模浸入到显影液中，去除未被固化的负光刻胶，从而获得带有变高度微结构的阳模；（6）硬烘：将得到的阳模硬烘；（7）倒模：借助模塑法制作与阳模互补的带有变高度微结构的聚合物基片；（8）打孔、键合：将聚合物基片与载玻片键合，形成变高度微流道。