2.2.1 硅和玻璃微流控芯片制作
2025年09月26日
2.2.1 硅和玻璃微流控芯片制作
在硅材料的加工中,光刻(lithography)和湿法刻蚀(wet etching)技术是两种常规工艺。光刻是指利用光胶、掩模和紫外光可以对光刻胶进行选择性地紫外曝光,进而将掩模图形转移至基片,再进一步加工形成一定深度的微结构。玻璃芯片的基础加工步骤主要有:
(1)在玻璃基片表面镀一层铬,再用甩胶机均匀地覆盖一层光胶。
(2)利用光刻掩模遮挡,用紫外光照射,光胶发生化学反应。
(3)用显影法去掉已曝光的光胶,用化学腐蚀的方法在铬层上腐蚀出与掩模上平面二维图形一致的图案。
(4)用适当的刻蚀剂在基片上刻蚀通道。
(5)刻蚀结束后,除去光胶和牺牲层,在打孔后与玻璃盖片键合[14]。
除了湿法刻蚀,加工玻璃微通道的工艺还有干法刻蚀、机械加工、超声波加工、激光加工、粉喷加工和玻璃热成型等。例如,有报道采用飞秒激光在玻璃上制作复杂三维微流控结构,包括三维螺旋混合器[15]、悬浮微流控共振器[16]。北京理工大学周文丰教授采用新型微细机械加工手段制作了不同微纳陈列芯片器件。