[發(fā)明專利]一種基于AFM的微納流控芯片制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811002922.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109179313B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿延泉;王繼強(qiáng);閆永達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述方法步驟如下：

一、基于原子力顯微鏡的納溝槽加工

根據(jù)微納流控芯片的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用AFM探針在金屬樣品單晶銅表面進(jìn)行納米溝槽的加工，所述AFM探針選擇金剛石探針；

二、光刻法微溝槽加工

根據(jù)微納流控芯片的結(jié)構(gòu)，采用光刻法在單晶硅基底上進(jìn)行微溝槽的加工；

三、PDMS微納溝槽轉(zhuǎn)印

以PDMS和固化劑為轉(zhuǎn)印材料，通過(guò)PMDS兩次轉(zhuǎn)印得到分別帶有微、納溝槽的PDMS單片，其中：第一次轉(zhuǎn)印將光刻后和AFM加工后的微、納溝槽轉(zhuǎn)印為PDMS的凸結(jié)構(gòu)，第二次轉(zhuǎn)印將PDMS的凸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印成凹結(jié)構(gòu)的微、納溝槽；

四、PDMS片鍵合

采用氧等離子體清洗機(jī)對(duì)具有微、納溝槽的PDMS單片進(jìn)行鍵合，得到所需結(jié)構(gòu)的微納流控芯片，具體步驟如下：首先將PDMS片在等離子體清洗機(jī)中處理32S，等離子體清洗機(jī)壓力和功率分別設(shè)置為90Pa和81W；將經(jīng)過(guò)處理后的PDMS片在倒置顯微鏡上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)鍵合，在鍵合之前先向PDMS表面滴一滴去離子水以方便鍵合過(guò)程中移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)完成后將微納流控芯片放置在90℃熱板上20min使鍵和更牢固。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述金屬樣品單晶銅 表面的粗糙度小于5nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述納溝槽的長(zhǎng)度通過(guò)設(shè)定AFM探針運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行控制，納溝槽的深度通過(guò)設(shè)定AFM探針對(duì)單晶銅施加的力進(jìn)行控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述光刻法使用的光刻膠為SU8-2015。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述光刻法的具體步驟如下：

（1）清洗硅片基底并預(yù)熱；

（2）旋涂光刻膠；

（3）前烘；

（4）紫外光刻機(jī)曝光；

（5）后烘；

（6）顯影；

（7）硬烘。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述紫外光刻機(jī)曝光使用的曝光劑量為240~260kJ/mm²。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述第一次轉(zhuǎn)印和第二次轉(zhuǎn)印PDMS與固化劑的質(zhì)量比分別為6：1和9：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AFM的微納流控芯片制備方法，其特征在于所述氧等離子體清洗機(jī)的氣源選擇高純氧氣。