一種su8列陣式微反應(yīng)池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SU8材料是1995年由IBM公司開發(fā)出來(lái)的負(fù)性環(huán)氧膠，具有很高的紫外光敏特性，在制作塑性機(jī)械結(jié)構(gòu)、微流體器件、微通道結(jié)構(gòu)等MEMS方面獲得了廣泛的應(yīng)用。SU8是由雙酚A型環(huán)氧樹脂溶解于γ- 丁內(nèi)酯而形成的有機(jī)聚合膠體，陰平郡一個(gè)分子中漢以后8個(gè)環(huán)氧樹脂得名。除了主體樹脂外，SU8還含有光引發(fā)劑、添加劑和溶劑等成分。SU8焦磷過(guò)程主要分為兩步:(I)SUS中的光引發(fā)劑吸收光子，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成酸性催化劑；(2)酸性催化劑在熱能的輔助作用下催化分子間環(huán)氧基反應(yīng)，形成致密交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
[0003]SU8膠光刻技術(shù)是一種精密的微細(xì)加工技術(shù)，主要由涂膠、曝光、顯影等步驟組成。涂膠后光刻膠膜的厚度、均勻性及與基片的粘附性直接關(guān)系到后繼加工的質(zhì)量。SU8加工工藝簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，生物兼容性好，易在硅、玻璃、陶瓷等襯底上形成陣列結(jié)構(gòu)，并且SU8包括豐富的環(huán)氧基，化學(xué)性質(zhì)活潑反應(yīng)型強(qiáng)，可在溫和調(diào)價(jià)下與多種基團(tuán)發(fā)生親核開環(huán)反應(yīng)，可在不影響生物活性的條件下與多種生物分子共價(jià)結(jié)合，能夠有效的增加官能團(tuán)效率。傳統(tǒng)的芯片材料曝光均勻性差，SU8的曝光均勻性好，可制作高深寬比結(jié)構(gòu)，并可以通過(guò)化學(xué)修飾形成超疏水表面，減小使用過(guò)程中的摩擦力，增強(qiáng)其磨損耐用性，具有良好的機(jī)械性能、較低的楊氏模量和較好的金屬層粘附性。
[0004]相對(duì)于傳統(tǒng)的硅材料，SU8的楊氏模量較低，實(shí)現(xiàn)了高靈敏生物監(jiān)測(cè)。SU8微懸臂梁在一定PH溶液中性質(zhì)穩(wěn)定，適合多種樣品檢測(cè)，可以進(jìn)行DNA、蛋白質(zhì)、抗原等生物探針?lè)肿拥臋z測(cè)。但是SU8制作過(guò)程的膠邊以及應(yīng)力等問(wèn)題極大地影響了其工藝重復(fù)性以及成品率?，F(xiàn)有技術(shù)中的反應(yīng)池之間的光學(xué)隔離度小，相鄰微反應(yīng)池之間的光學(xué)串?dāng)_明顯，在測(cè)序反應(yīng)中，會(huì)由此導(dǎo)致信號(hào)誤讀問(wèn)題，急需新方法解決。本申請(qǐng)中勻膠方法中加速度和速度的設(shè)定，能夠改進(jìn)SU8薄膜的均勻性。普通勻膠過(guò)程得到的SU8薄膜存在膠邊，并且其終止過(guò)程的加速度對(duì)SU8薄膜產(chǎn)生較大扭力，造成了中心漩渦，嚴(yán)重的影響SU8薄膜厚度的均一性。所以，急需新方法以上解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是一種SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，包括以下步驟:
(I)甩膠:
1)將光刻膠滴加到光纖面板中心；
2)將光纖面板以恒定加速度從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)25_30s;
3)以恒定加速度加速到1800rpm/min，持續(xù)13_15s ；
4)以恒定加速度加速到2000rpm/min，持續(xù)35_40s ；
5)以恒定加速度加速到2200rpm/min，持續(xù)30_40s ；
6)以恒定減速度降速到800rpm/min，持續(xù)15s ； 7)逐步降速，終止甩膠；
(2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘；
(3)曝光:采用紫外光曝光；
(4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘；
(5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫；
(6)顯影:使用顯影液顯影；
(7)甩干。
[0006]所述步驟②加速到600rpm/min的加速度為500-600rpm/min2;步驟③加速到1800rpm/min的加速度為4000rpm/min2;步驟④和⑤的加速度為1000-3000rpm/min 步驟⑥的減速度為300 rpm/min2 ο
[0007]所述前烘分為兩個(gè)階段:第一階段為60°C，7-8min，第二階段為90°C，8-lOmin。
[0008]所述紫外光為365nm，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min。
[0009]所述后烘分為兩個(gè)階段:70°C，40-50s，90°C，7_8min。
[0010]所述降溫放入氦氣柜中。
[0011]所述顯影液使用⑶-26，顯影4min。
[0012]所述用干為速度3000rpm/s，30s。
[0013]本發(fā)明可應(yīng)用于制備測(cè)序芯片，并通過(guò)在SU8陣列式微反應(yīng)池側(cè)壁上選擇性蒸鍍光學(xué)薄膜，采用的光纖面板具有傳輸效率高、耦合損失小的特點(diǎn)。有效提高了微反應(yīng)池之間的光學(xué)隔離度，降低了相鄰微反應(yīng)池陣列之間的光學(xué)串?dāng)_，有效解決了測(cè)序反應(yīng)中由此導(dǎo)致的信號(hào)誤讀問(wèn)題。同時(shí)，提高了工藝重復(fù)率以及成品率。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，包括以下步驟:
(1)甩膠:
1)將光刻膠滴加到光纖面板中心；
2)將光纖面板以加速度500rpm/min2從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)25s；
3)以加速度4000rpm/min2加速到 1800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
4)以加速度3000 rpm/min2加速到 2000 rpm/min，持續(xù) 35s ；
5)以加速度1000 rpm/min2加速到 2200 rpm/min，持續(xù) 40s ；
6)以減速度300 rpm/min2降速到 800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
7)逐步降速，終止甩膠；
(2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘，第一階段為60°C，7min，第二階段為 90°C，1min ；
(3)曝光:采用365nm紫外光曝光，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min；
(4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘，第一階段為7(TC，40s，第二階段為90 °C，8min ；
(5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫；
(6)顯影:使用CD-26，顯影4min； (7)用干，速度 3000rpm/s，30s。
[0015]實(shí)施例2
(1)甩膠:
1)將光刻膠滴加到光纖面板中心；
2)將光纖面板以加速度600rpm/min2從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)30s；
3)以加速度4000rpm/min2加速到 1800 rpm/min，持續(xù) 13s ；
4)以加速度2000 rpm/min2加速到 2000 rpm/min，持續(xù) 40s ；
5)以加速度3000 rpm/min2加速到 2200 rpm/min，持續(xù) 30s ；
6)以減速度300 rpm/min2降速到 800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
7)逐步降速，終止甩膠；
(2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘，第一階段為60°C，8min，第二階段為 90°C，8min ；
(3)曝光:采用365nm紫外光曝光，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min；
(4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘，第一階段為7(TC，40s，第二階段為90 °C，8min ；
(5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫；
(6)顯影:使用CD-26，顯影4min；
(7)用干，速度3000rpm/s，30s。
[0016]實(shí)施例3
(1)甩膠:
1)將光刻膠滴加到光纖面板中心；
2)將光纖面板以加速度550rpm/min2從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)28s；
3)以加速度4000rpm/min2加速到 1800 rpm/min，持續(xù) 14s ；
4)以加速度2500 rpm/min2加速到 2000 rpm/min，持續(xù) 36s ；
5)以加速度1500 rpm/min2加速至Ij 2200 rpm/min，持續(xù) 38s ；
6)以減速度300 rpm/min2降速到 800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
7)逐步降速，終止甩膠；
(2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘，第一階段為60°C，7.5min，第二階段為90°C，9min ;
(3)曝光:采用365nm紫外光曝光，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min；
(4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘，第一階段為7(TC，40s，第二階段為90 °C，8min ；
(5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫；
(6)顯影:使用CD-26，顯影4min；
(7)用干，速度3000rpm/s，30s。
[0017]實(shí)施例4 (I)甩膠:
1)將光刻膠滴加到光纖面板中心；
2)將光纖面板以加速度580rpm/min2從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)29s； 3)以加速度4000rpm/min2加速到 1800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
4)以加速度2000 rpm/min2加速到 2000 rpm/min，持續(xù) 37s ；
5)以加速度3000 rpm/min2加速到 2200 rpm/min，持續(xù) 38s ；
6)以減速度300 rpm/min2降速到 800 rpm/min，持續(xù) 15s ；
7)逐步降速，終止甩膠；
(2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘，第一階段為60°C，8min，第二階段為 90。。，8.5min ；
(3)曝光:采用365nm紫外光曝光，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min；
(4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘，第一階段為7(TC，40s，第二階段為90 °C，8min ；
(5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫；
(6)顯影:使用CD-26，顯影4min；
(7)用干，速度3000rpm/s，30s。
[0018]上述詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明其中之一可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)甩膠: 1)將光刻膠滴加到光纖面板中心； 2)將光纖面板以恒定加速度從靜止加速到600rpm/min，持續(xù)25_30s; 3)以恒定加速度加速到1800rpm/min，持續(xù)13_15s ； 4)以恒定加速度加速到2000rpm/min，持續(xù)35_40s ； 5)以恒定加速度加速到2200rpm/min，持續(xù)30_40s ； 6)以恒定減速度降速到800rpm/min，持續(xù)15s ； 7)逐步降速，終止甩膠； (2)前烘:將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘； (3)曝光:采用紫外光曝光； (4)后烘:將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘； (5)降溫:放入氦氣柜中降至室溫； (6)顯影:使用顯影液顯影； (7)甩干。2.如權(quán)利要求1所述的光刻膠的勻膠方法，其特征在于，所述步驟②加速到600rpm/min的加速度為500-600rpm/min2;步驟③加速到1800 rpm/min的加速度為4000rpm/min 2；步驟④和⑤的加速度為1000-3000rpm/min2;步驟⑥的減速度為300 rpm/min 203.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述前烘分別兩個(gè)階段:第一階段為60°C，7-8min，第二階段為90°C，S-1Omin04.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述紫外光為365nm，曝光劑量為155mJ/cm2，曝光時(shí)間為6min。5.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述后烘分別兩個(gè)階段:70°C, 40-50s,90°C，7_8min。6.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述降溫放入氦氣柜中。7.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述顯影液使用CD-26，顯影 4min。8.如權(quán)利要求1所述的SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法，其特征在于，所述甩干為速度3000rpm/s,30s。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SU8列陣式微反應(yīng)池的制備方法。包括以下步驟：（1）甩膠：（2）前烘：將懸涂有SU8薄膜的光纖面板放置在熱板上前烘；（3）曝光：采用紫外光曝光；（4）后烘：將曝光后的光纖面板放置在熱板上后烘；（5）降溫：放入氦氣柜中降至室溫；（6）顯影：使用顯影液顯影；（7）甩干。本發(fā)明制備的微反應(yīng)池有效提高了微反應(yīng)池之間的光學(xué)隔離度。
【IPC分類】G03F7/00
【公開號(hào)】CN105204290
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510521819
【發(fā)明人】陳哲, 張睿, 王者馥, 王緒敏, 殷金龍, 任魯風(fēng)
【申請(qǐng)人】北京中科紫鑫科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日