[发明专利]一种中空微通道结构的制备方法

摘要

本发明公开了一种中空微通道结构的制备方法，具体涉及微细加工领域。该方法采用光刻技术和热回流技术制作微米尺寸的微通道母版，并利用此母板制作PDMS柔性模板，获得的柔性模板具有与微通道母版互补的图案结构，将PDMS柔性模板紧密粘附在基片表面形成微通道空腔，并在一侧滴注S1813光刻胶，光刻胶在毛细力的作用下填充微通道空腔，填充较长时间后进行加热，微腔内的光刻胶发生回流，而与微腔内壁相接触的光刻胶将附着在内壁上，冷却固化并揭掉PDMS柔性模板后，就在基片表面上得到了中空微通道结构。本发明与其他制备中空微通道的方法相比，具有成本低廉，工艺简单等优点。本发明适用于微细加工、微流控芯片、生物医药等应用领域。

主权项

1.一种中空微通道结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)微通道母版的制备，步骤如下：将所用基片清洗干净并在其上旋转涂覆AZ9260光刻胶；静置十分钟后将其置于65℃热板上加热10分钟，接着移到95℃热板上加热30分钟；然后将具有长条形微米图案的光刻掩膜版与AZ9260光刻胶涂层紧密接触，并进行光刻曝光；对经过曝光后的基片进行显影便可得到与掩膜版图案中不透光部分尺寸相同的长条形微米方块结构；将此长条形微米方块结构置于热板之上，缓慢升温到140℃，加热30分钟后取下令其自然冷却到室温；140℃下的AZ9260光刻胶已经处于熔融状态，其在表面张力及重力的作用下发生流动，长条形微米方块结构的横截面形貌由棱角分明的矩形变为表面更加光滑的圆形，由此得到所需要的微通道母版结构；(2)PDMS柔性微通道模板的制备，步骤如下：取一大小适中的烧杯，清洗干净，然后将PDMS本体材料和固化剂按照体积比10:1的比例在烧杯中混合并且搅拌均匀，令混合液在空气中静置两个小时以充分去除气泡，将没有气泡的混合液倾倒到步骤(1)中所获得的微通道母版上，并保证混合液能够完全覆盖住微通道结构，再将其整体置于90℃热板上加热1h使混合液完全固化；自然冷却至室温后将固化好的PDMS材料从步骤(1)中的微通道母版上揭下，便制得了PDMS柔性微通道模板；(3)中空微通道结构的制备，步骤如下：将步骤(2)中制得的PDMS柔性微通道模板与清洗干净的基片紧密粘附在一起，为了保证PDMS柔性模板与基片能够始终紧密粘附在一起，适当地在其上表面加配重块；这样基片与PDMS柔性模板之间就形成了长条形且横截面为类半圆的微通道空腔；然后在PDMS柔性模板一侧滴入S1813光刻胶，光刻胶便会在毛细力的作用下流入微通道空腔；静置3个小时使光刻胶液体有足够的时间来填充微通道空腔；然后，将其整体在热板上进行加热，先在65℃下加热10分钟，然后将热板升温到90℃继续加热90分钟；在此过程中，微通道空腔中S1813光刻胶中溶剂挥发，光刻胶整体发生热回流现象，原先已被光刻胶填满的区域从最前端开始慢慢回流，由于PDMS微通道空腔壁与光刻胶之间有粘附力，光刻胶在腔内回流时不能够完全摆脱微通道空腔壁的粘附力，由此产生的结果就是微腔中间部分的光刻胶完全回流，而与微腔内壁相接触的光刻胶将滞留在空腔内壁上，加热90分钟后PDMS微通道空腔壁上的光刻胶将完全固化，此时停止加热并将基片整体冷却至室温，再将PDMS柔性微通道模板揭掉，便在基片表面得到了与PDMS柔性模板形状相同的中空微通道结构。