[实用新型]一种用于流体检测的微流体器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于流体检测的微流体器件。

背景技术

目前，大多数的微流控器件是利用石英，玻璃或高分子聚合物制作的，基本结构如图所示，其中1为器件上供流体流过的主通道，2和3为主通道的出口（入口）或入口（出口），这类器件中，流体只能沿着器件的平面流动，无法沿着垂直于器件平面的方向流动。

同时，CN101708439及CN101256145中，也公开了一种具有垂直流道的器件结构，然而这些垂直通道均未能达到贯穿整个器件的效果。造成这个问题的原因是，传统的器件制备过程中，玻璃或石英材料硬度大，熔点高且价格相对较高，特别是，由于采用传统的刻蚀方法，即采用单一的干法刻蚀或湿法刻蚀或者以其中一种为主一种为辅的方法，刻蚀较困难，因此很难形成较深的通道，无法形成穿通结构。高分子聚合物器件的制作工艺包括热压法、模塑法、注塑法、激光烧蚀法，这些工艺很难加工出小尺寸的微细结构。

总之，现有工艺很难加工出理想的微细结构，无法在器件表面形成多层材料的堆叠结构（这些结构能够扩展器件的功能），流体只能沿着器件的平面流动，无法沿着垂直于器件平面的方向（或与器件平面法线成一定角度）流动况且加工效率低，成本高，工艺重复性和一致性差，很难批量生产。

因此，亟待一种相较传统刻蚀方法，更新型的穿通刻蚀方法，通过该方法，可以形成一种新型结构的器件结构，即具有贯穿整个器件的微流通道的器件结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的穿通刻蚀方法,能在器件上形成更深的微流通道。本实用新型的另一目的在于提供一种具有贯穿整个器件的微流通道的器件结构。

本实用新型所提供的微流体器件的方法，包括如下步骤：

步骤一：向基材表面由上至下依次沉积第一沉淀材料及第二沉淀材料；

步骤二：利用光刻或蚀刻工艺分别图形化该第一沉淀材料，及第二沉淀材料，暴露出该基材；

步骤三：利用光刻或蚀刻工艺图形化该基材，形成一条或多条凹槽；

步骤四：利用蚀刻工艺去除基材上的该第一沉淀材料及第二沉淀材料；

步骤五：向基材表面由上至下依次沉积第三沉淀材料及第四沉淀材料；

步骤六：利用光刻或蚀刻工艺分别图形化该第三沉淀材料，及第四沉淀材料，暴露出该凹槽的至少一部分，形成暴露部分；

步骤七：利用穿通刻蚀工艺，在该暴露部分形成一穿透该基材的一个或多个微流通道。

优选地，上述第一，第二，第三，第四沉淀材料选自光刻胶，二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅，金属膜中的一种或多种，上述基材材料选自硅、锗、砷化镓、陶瓷、玻璃、高分子聚合材料中的一种或多种。

优选地，穿通刻蚀工艺选自干法刻蚀，湿法刻蚀，激光烧蚀中的一种和多种。最优选地，穿通刻蚀工艺为先进行干法刻蚀再进行超声波或兆声波增强的湿法刻蚀或先进行超声波或兆声波增强的湿法刻蚀再干法刻蚀，即干法刻蚀及超声波或兆声波增强的湿法刻蚀相结合的方法。

上述激光烧蚀的条件为：选用多频段脉冲激光刻蚀系统，激光波长220-550nm，脉宽1-25ns，脉冲能量连续可调50-800mJ；该干法刻蚀的条件为：离子反应室内压力大于40mtorr，刻蚀气体流量400-900sccm,RF能量1-9Kw，时间10-50min，其中刻蚀气体包括CF4，CHF3，HBr，SF6等；所述湿法刻蚀的条件：采用强酸或强碱缓冲腐蚀液，其中腐蚀液包括酸、碱缓或酸碱缓冲液，如盐酸，硫酸，硝酸，磷酸，氢氟酸，冰乙酸，氢氧化钠，氢氧化钾，氟化铵等；温度20-75℃，时间20-300min，腐蚀过程引入超声波或兆声波辅助。

本实用新型的另一方面在于提供一种用于流体检测的微流体器件，该微流体器件包括基材及由上至下依次沉积在该基材上的第三沉淀材料及第四沉淀材料，且该微流体器件上设置有一个或多个检测单元，该微流体器件的一面具有一个或多个凹槽，且在该凹槽内设置有一个或多个贯穿该微流体器件的微流通道。

优选地，该微流体器件进一步包括连接流道，该凹槽之间通过该连接流道连通。

优选地，该微流体器件进一步包括一平板结构，用于覆盖该凹槽。

优选地，该基材材料选自硅、锗、砷化镓、陶瓷、玻璃、高分子聚合材料中的一种或多种，该第三，第四沉淀材料选自光刻胶，二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅，金属膜中的一种或多种。