一种微通孔列阵生物芯片的热刺穿制作方法

摘要

本发明提供一种微通孔列阵生物芯片的热刺穿制作方法，通过光刻得到光刻胶图形，使用化学沉积法在光刻胶图形上镀金属层，再通过电铸、脱模得到模具原胚，经过电解得到模具，使用热压印法通过模具刺穿高分子材料冷却脱模得到微通孔列阵生物芯片。本发明采用热压印方法，设备易获得，实施环境要求低，同时孔径周期性及大小均匀性均好，检测精度高。本发明通过模具制作和热刺穿复制的方法，实现高分子材质微通孔列阵生物芯片的可控制作，大大简化加工步骤，加工效率高、工艺成本及材料成本均较低，且利于制作出高密度孔阵，进而提高检测效率，非常适合大规模产业化生产。

主权项

一种微通孔列阵生物芯片的热刺穿制作方法，其特征在于，该方法步骤如下：(1)光刻在石英基底上旋涂光刻胶，胶厚20～30um，烘焙固化后，在光刻胶上放上掩模版，掩模版的图形为微孔状图形的列阵排布，微孔孔径为4～15um，孔径与孔间间隙尺寸比例为1:3～1:10；接触式曝光方法曝光后显影，即将掩模图形复制成光刻胶图形；(2)电铸将附有光刻胶图形的石英基底通过化学沉积法镀上金属银，沉积银层；将光刻胶图形表面的银层接入电流阴极与阳极金属浸泡于电铸液中通电，阳极金属为镍金属，镍离子沉积形成镍金属沉积层；电铸完成后取出脱模；将电铸后所得模具使用车削或磨削后线切割的方式脱模，得到模具原胚；(3)电解将脱模完成的模具原胚置于电解溶液中，以金属镍为阴极，以模具原胚为阳极，对模具原胚表面微结构电解处理，使其从柱状结构变成锥状结构模具镍模具；(4)压印将高分子聚合物薄膜放置入热压设备中，高分子聚合物薄膜为10～20um，在高分子聚合物上方放置已处理完成的镍模具，下方放置衬底，设置加热温度为高分子聚合物材料玻璃化温度加30～70度，压力2～6bar，时间180～480S，然后冷却，由压力施加装置提供压力，加热装置提供温度；压力施加装置在镍模具上方，加热装置在衬底下方；待压印完成冷却后将其取出，去除模具最终得到数层微通孔列阵生物芯片，完成芯片制作。