PDMS微流控芯片光刻加工的套刻对准方法
2021-03-01赵幸福冯泽宇陈荣进袁佳琪赵晓晓
实验室研究与探索 2021年12期
赵幸福,冯泽宇,陈荣进,袁佳琪,赵晓晓
(南通大学医学院,江苏南通 226001)
0 引言
近30 年,微流控芯片技术发展迅速[1-2],与集成电路芯片加工工艺类似,光刻是其加工制作中的关键步骤[3-5]。复杂微流控芯片往往具有多个不同高度的通道结构,即多层通道结构[6-7],其制作工艺的阳模加工中,每次曝光都需要掩膜和硅片上已经光刻成型的图像进行对准,以保证每一层图形有精确的相对位置,此为套刻[8-9]。套刻精度是光刻的重要技术指标,光刻机英文名称即为掩膜对准曝光机(Mask aligner)[10-11]。在广泛使用低端光刻机进行的微流控芯片套刻加工制作中,套刻精度对操作工艺的依赖性更大。受高分子材料PDMS(聚二甲基硅氧烷)有伸缩性[12]及设备、显影工序等因素[13-14]的影响,PDMS 微流控芯片套刻加工对准精度要求相对不高[7],目前,系统的针对微流控芯片套刻对准工艺的报道较少。微流控芯片加工使用的套刻对准标记多是借鉴集成电路加工中使用的十字架、米字型、方框等结构[15],使用十字架对准标记。分析判断位置偏差仍有难度。然而,对准操作需要反复搜索标记、反复调整,耗时较长,初试者往往需数小时才能完成套刻对准,本文将开发高效的对准标记用于套刻对准操作。
套刻对准其操作时间较长并不意味着套刻对准精度的提升,对准也不是一个循序渐进的过程而是带有一定随机性,一旦调出更大偏差将会前功尽弃,往往操作10 min达到的对准效果比操作1 h 后的效果还要好。……
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