pdms玻璃雜合芯片制作

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1、PDMS－玻璃雜合芯片快速制作方法詳解(初稿)前言本文以實(shí)戰(zhàn)制作高度15～80μm的通道為例，詳細(xì)介紹的PDMS－玻璃雜合芯片的快速制作方法。注意：進(jìn)入芯片加工間需穿實(shí)驗(yàn)服，進(jìn)行芯片制作時(shí)需帶上無粉乳膠手套。目錄一、快速制作SU-8陽模步驟：1.硅片清洗2．基片加熱除濕3．倒膠勻膠4．SU-8基片前烘5．SU-8基片曝光6．SU-8基片后烘7．顯影8．堅(jiān)模二、制作PDMS玻璃雜合芯片步驟1．制備PDMS預(yù)聚體2．除去PDMS預(yù)聚體中的氣泡3．倒膠及PDMS預(yù)聚體固化4．揭模，切邊，打孔5．鍵合6．粘蓄液池(可選)三、PDMS－玻璃雜

2、合芯片制作中其他相關(guān)細(xì)節(jié)詳解一、快速制作SU-8陽模步驟：一、硅片清洗1．丙酮清洗目的：去除或軟化硅片表面有機(jī)物操作：帶上一次性PE手套。硅片用玻璃棒隔開，將丙酮倒入燒杯，液面高于硅片頂端所在平面2cm左右，然后放入超聲機(jī)，超聲40分鐘左右（對于舊硅片，可以升溫超聲，時(shí)間也可適當(dāng)延長）；丙酮清洗后，將丙酮小心倒入裝丙酮的空瓶，標(biāo)明“回收”。2、濃硫酸清洗目的：去除硅片表面的無機(jī)物和有機(jī)物操作：帶上乳膠手套，再帶上一次性EP手套，穿實(shí)驗(yàn)服。丙酮清洗過的硅片，先用自來水多涮洗幾次，9較徹底地去除殘余丙酮，避免硫酸和丙酮反應(yīng)；然后將雙氧水

3、倒入燒杯至目標(biāo)體積的1/4。然后將燒杯移至合成間的通風(fēng)廚，小心緩慢將濃硫酸倒入燒杯至目標(biāo)體積，之后在燒杯上蓋上一個(gè)玻璃培養(yǎng)皿以減少酸霧的揮發(fā)。3個(gè)小時(shí)后，濃硫酸與雙氧水反應(yīng)幾本結(jié)束，將燒杯移至超聲機(jī)（注意作上濃硫酸的標(biāo)記以避免別人誤傷）超聲30min左右，即可將濃硫酸回收。硫酸回收，一定要倒入裝硫酸的瓶子，若沒有，可用裝過乙醇或丙酮的瓶子，但一定要多用自來水多清洗幾次，以避免硫酸與之反應(yīng)，發(fā)生安全事故。將硫酸倒出時(shí)，注意傾倒角度，避免燒杯內(nèi)的硅片和玻璃棒滑落。（此步相對較危險(xiǎn)，一定要注意安全。）3．去離子水清洗目的：清除濃硫酸和硅片

4、表面一些殘余小顆粒操作：帶上一次性PE手套。將倒出硫酸后的硅片，先用去離子水清洗兩遍，再用去離子水超聲四遍，每遍20min。二．基片加熱除濕(1)目的：基片加熱除濕有利于增加基片和SU-8陽模之間的粘附力(2)儀器工具：熱平板：加溫氮?dú)鈽專捍等セ砻嫠莺突覊m鑷子：夾持基片玻璃培養(yǎng)皿(3)步驟描述：從燒杯中取出硅片，用氮?dú)鈽尨蹈杀砻?，然后放在熱平板上加熱除濕。此步使用程序一，?50加熱1h后降至常溫。此步估計(jì)為2小時(shí)完成。程序ⅠStep1：目標(biāo)溫度150℃。Step2:目標(biāo)溫度28℃，降溫速度450℃/h。安全注意：熱平板溫度較

5、高，不要將手碰到熱平板以免將手燙傷2．倒膠勻膠(1)目的：在基片上鋪上一層目標(biāo)厚度的SU-8膠(2)儀器工具：KW型勻膠機(jī)：勻膠SU-8膠瓶滴管：用于停止膠的流出氮?dú)鈽專捍等セ砻婊覊m鑷子：夾持基片(3)步驟描述：當(dāng)基片冷卻后，取SU-8膠瓶向基片中心倒膠1－2ml，用滴管止倒。9將SU-8膠瓶蓋好后收入柜子中。將帶有SU-8的基片放到勻膠機(jī)的載物臺上，讓膠的中心位于載物臺圓的中心，靜置3min左右，讓膠先自然輔開，。打開電源開關(guān)，按“控制”鍵，打開真空泵開關(guān)，然后按“吸片”鍵和“啟動”鍵。勻膠分為初勻和終勻，初勻的作用是將膠鋪到

6、整塊基片上，終勻的作用是獲取鋪有目標(biāo)厚度SU-8。初勻的速度和時(shí)間由“Ⅰ檔轉(zhuǎn)速”和“Ⅰ速勻膠時(shí)間”控制，終勻的速度和時(shí)間由“Ⅱ檔轉(zhuǎn)速”和“Ⅱ速勻膠時(shí)間”控制。通常情況下，初勻兩次即可將膠鋪滿整塊基片，終勻的時(shí)間為60s。程序可以如下設(shè)置：Step1:Ⅰ檔轉(zhuǎn)速：600rpmⅠ速勻膠時(shí)間：18sⅡ檔轉(zhuǎn)速：2100rpmⅡ速勻膠時(shí)間：0sStep2:Ⅰ檔轉(zhuǎn)速：800rpmⅠ速勻膠時(shí)間：18sⅡ檔轉(zhuǎn)速：2100rpmⅡ速勻膠時(shí)間：60s（此轉(zhuǎn)速大概對應(yīng)30um厚度的陽模）勻膠結(jié)束后，先后按上“吸片”和“控制”鍵，然后關(guān)閉真空泵開關(guān)和勻膠機(jī)開

7、關(guān)。將基片從載物臺上取下。三．SU-8基片前烘(1)目的：除去SU-8中的溶劑(2)儀器工具：熱平板：加溫鑷子玻璃培養(yǎng)皿(3)步驟勻膠結(jié)束后，如果熱平板溫度已經(jīng)降至30℃或以下，將SU-8基片放到熱平板上啟動程序Ⅱ開始前烘。如果熱平板溫度還沒有降至30℃，則須等溫度降低后再放上熱平板前烘。使用程序二。熱平板溫度設(shè)置如下程序Ⅱ：程序ⅡStep1:目標(biāo)溫度28℃，升溫速度120℃/h，保持時(shí)間1h;Step2：目標(biāo)溫度65℃，升溫速度120℃/h，保持時(shí)間15min;Step3：目標(biāo)溫度95℃，升溫速度120℃/h，保持時(shí)間2h;Ste

8、p4:目標(biāo)溫度28℃，降溫速度120℃/h，保持時(shí)間1min。從啟動前烘程序到前烘結(jié)束用，所用時(shí)間約為4.5h。(4)提前準(zhǔn)備步驟：在前烘期間打開光刻機(jī)電源開關(guān)，打開光刻機(jī)汞燈開關(guān)，進(jìn)行預(yù)熱。一般汞燈打開10min以后，汞燈光譜達(dá)到穩(wěn)