基于镀膜玻璃微流控芯片制作工艺的研究.pdf

第39卷第1期福州大学学报(自然科学版)Vol．39No．1
2011年2月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Feb．2011

【DOI】CNKI:35－1117/N．20110126．1718．000文章编号:1000－2243(2011)01－0143－05

基于镀膜玻璃微流控芯片制作工艺的研究

王伟1，2，王宗文1，2，蔡建南1，2

(1．福州大学食品安全分析与检测技术教育部重点实验室，福建省食品安全分析与检测技术重点实验室，
福建福州350002;2．福州大学化学化工学院，福建福州350108)

摘要:开发了一种采用金属膜绿基玻璃作为芯片制作材料，在玻璃上旋涂光刻胶层，制作微流控芯片的工艺．
针对光刻胶层不耐刻蚀液腐蚀的特点，优化了涂胶、匀胶、预烘、曝光、显影、坚膜等制作工艺步骤，使得制作
工艺具有良好的稳定性．自制玻璃微流控芯片的通道深度可以达到36μm，宽度可以达到150μm，最大有效直
线长度可达150mm，芯片具有优良的性能．工艺的开发节约了实验资源，提高了芯片设计的灵活性和多样性．
关键词:微流控芯片;光刻胶;镀膜玻璃
中图分类号:O657．8文献标识码:A

Studyonfabricationtechnologyofmicrofluidicchipwithcoatedglass

WANGWei1，2，WANGZong－wen1，2，CAIJian－nan1，2
(1．MinistryofEducationKeyLaboratoryofAnalysisandDetectionforFoodSafety，FujianProvincialKey
LaboratoryofAnalysisandDetectionTechnologyforFoodSafety，Fuzhou，Fujian350002，China;
2．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou，Fujian350108，China)
Abstract:Thispaperdescribesafabricationtechnologyofmicrofluidicchipbyspin－coatingphotore-
sistonmetalfilmcoatedglass．Thefabricationsteps，includingsmearing，spin－coating，pre－bak-
ing，exposure，developmentandrebaking，wereoptimizedtoincreasetheabilityofcorrosion－resist-
anceforphotoresistlayer．Theoptimizationmadefabricationtechnologystable．Thechannelinmi-
crofluidicchipcouldget36μmdepth，150μmwidthand150mmlength．Theglassmicrofluidicchip
showedgoodperformance．Thedevelopmentoffabricationtechnologysavedthecostofmicrochipfabri-
cationandimprovedtheflexibilityinmicrofluidicchipfabricationanddiversityinpatterndesign．
Keywords:microfluidicchip;photoresist;coatedglass

0引言

自从上个世纪90年代Manz提出微全分析系统(miniaturizedtotalanalysissystem，μ－TAS)的概念以
［］
来1，作为μ－TAS的重要组成部分，微流控芯片技术得到了迅速的发展．常见的微流控芯片主要由玻璃
和高分子材料制作而成［2－5］，玻璃芯片的刚性内通道由于具有耐腐蚀和不易吸附样品等优点，得到了广
泛的应用．玻璃芯片通常经由光刻、湿法腐蚀和键合等工序制作而成［6－11］，这种工艺较稳定且易于控制，
因此一直延用至今，并不断得到完善和改进［12，13］．
现在的玻璃芯片已经商品化．进口芯片的价格较高，从订制到收货，周期很长，不利于实验效率的提
高．国内的微流控芯片商品主要由各研究院所和高校在实验室制作得到．在国内制作的玻璃芯片，大多数
是采用直接购买的商品化的匀胶铬版为材料，通过湿法刻蚀，高温键合等工艺加工而成．商品化的匀胶铬
版价格昂贵，而且铬版的尺寸大小固定，不利于在芯片上加工更多的元件和制作更长的直线型通道．为了
提