制造微流控设备模具的关键步骤

微流体设备越来越受欢迎，因为它们能够通过狭窄的通道精确地操纵少量流体，这有利于生物学、化学和医学等一系列应用和科学领域。大多数微流体设备都依赖标准光刻技术作为微制造技术，为电子工业的基底图案化和加工光刻胶。然而，软光刻技术是光刻技术的补充，可以加工凝胶和聚合物等各种材料。

软光刻不是一种独立的微流控设备制造方法。它必须与另一种光刻技术（通常是光刻技术或电子束光刻技术）搭配使用，才能制作出必要的模具或印章。在这篇博文中，我们将介绍制作用于生产微流控器件的软光刻技术 SU-8 模具的关键步骤。

SU-8 模具制造

本文章将介绍使用硅晶片生产 SU-8 环氧树脂模具的工艺。不过，有必要提及的是，根据喜好或适用性，还可以使用其他方法和材料。

在向晶片中添加 SU-8 光阻之前，必须对水进行制备。这一阶段包括用丙酮清洗晶片并加热，以去除晶片表面的所有水分。加热晶片后，SU-8 树脂应能更好地与基底连接。

为了制作模具，需要制作光阻层。最常见的方法是旋涂，在基底上形成所需的均匀层。在旋转平台上的基底中间放置一池 SU-8 光阻。光刻胶层的厚度可由平台的加速度和旋转速度决定。

光刻胶层经过旋涂工艺后，软烘烤工艺用于蒸发溶剂并硬化 SU-8 光刻胶。这是冲模过程中三个烘烤工序中的第一个。

光掩模与基底对齐，以确保能在基底表面形成正确的图案。SU-8 是一种阴性光刻胶，这意味着它在紫外线照射下会变硬，而未照射的部分则会溶解。

第二个烘烤过程发生在基底暴露于紫外线之后。光活性成分在紫外线照射过程中被激活，但反应的进一步发展需要能量。在曝光后的烘烤过程中，所需的能量得以产生，并有助于发展基材的机械性能。

将晶片浸泡在溶剂中，以显示基底上的图案，并溶解未暴露在紫外线下的光刻胶区域。

硬烘焙是制作 SU-8 模具的第三个烘焙过程，目的是提高基材的机械性能，减少材料开裂的几率。值得一提的是，这一阶段是可选的。

最后，必须对完成的 SU-8 模具进行检查，以确保其适合预期应用并符合任何法规要求。这通常在显微镜下进行，但也可以在光学或机械轮廓仪下进行额外的观察。

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