[发明专利]一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法

权利要求书

1. 一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）清洗、涂胶：在清洗过的透明材料制成的基片上旋涂负光刻胶层；

（2）前烘：将旋涂好负光刻胶层的基片前烘；

（3）无掩模反面灰度光刻：将前烘后的基片上负光刻胶层朝下进行无掩模反面灰度光刻：将灰度图片掩模导入无掩模光刻系统来控制投射至胶层的微缩光图形的生成和光强分布，即紫外曝光波段以微缩光图形的方式照射负光刻胶层，使负光刻胶层产生光化学反应而交联固化；其中，灰度值大的区域投射的紫外光功率密度强，紫外光曝光波段照射覆盖区域的负光刻胶固化所形成的微结构高度较高；灰度值小的区域投射的光功率密度弱，紫外光曝光波段照射覆盖区域的负光刻胶固化所形成的微结构高度较低；经过紫外光曝光波段照射，负光刻胶形成与掩模图片的灰度值相对应的显模；

（4）曝后烘：将显模进行曝后烘；

（5）显影：将经曝后烘的显模浸入到显影液中，去除未被固化的负光刻胶，从而获得带有变高度微结构的阳模；

（6）硬烘：将得到的阳模硬烘；

（7）倒模：借助模塑法制作与阳模互补的带有变高度微结构的聚合物基片；

（8）打孔、键合：将聚合物基片与载玻片键合，形成变高度微流道。

2. 根据权利要求1所述的一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的透明材料为透明玻璃圆晶。

3. 根据权利要求1所述的一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，步骤（3）中，当制作大结构流道时，采用如下拼接曝光技术：灰度掩模图片导入后，被自动分为N×M个子区域，N、M为自然数，N、M分别表示横向、竖向子区域的数量,单个子区域的面积与单次曝光区域相等；并依次根据各个子区域内的图形和灰度值分布对负光刻胶层进行紫外曝光，进而形成整个大结构流道的显模。

4. 根据权利要求3所述的一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于：通过如下方式实现多个子区域的无缝拼接：相邻子区域存在水平或竖直方向留有互相重叠的区域，重叠区域微结构高度的形成是由紫外光多次曝光叠加而成，灰度掩模图片在拼接区域的曝光剂量等于正常曝光剂量的1/n，其中，n为重叠区域的照射次数；n次照射的曝光强度相等。

5. 根据权利要求1所述的一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，重叠区域的最小边长为20像素。

6. 根据权利要求1所述的一种基于无掩模灰度光刻的变高度微流道制作方法，其特征在于，步骤（7）中，所述的变高度微结构的聚合物基片采用聚二甲基硅氧烷。