微流控芯片加工中的PDMS软刻蚀技术和聚合物成型介绍

微流控芯片大致可以分为三种类型：PDMS芯片、聚合物芯片（COC、PMMA、PC等）和玻璃芯片。三种不同类型的芯片各有不同的加工方法。本文主要介绍PDMS芯片加工的软光刻/软刻蚀技术（soft lithography technique）和聚合物成型技术。
什么是PDMS软刻蚀技术？


软刻蚀技术可以被看做光刻技术的一种扩展延伸。最初，标准的光刻技术在微电子企业中主要被用来处理半导体材料。光刻技术从本质上讲非常适合用来处理光刻胶。因此，大部分微流控器件仍旧使用光刻技术来加工SU-8模板，集成微结构的PDMS层的加工过程如图1所示。

图1 集成微结构的PDMS层的加工过程[1]。图中（a）-（d）对应通过光刻技术加工硬质模板的过程。图中（e）-（f）可以被认为是软刻蚀过程的一部分。
软刻蚀技术扩展了传统光刻技术的可能性。不同于光刻技术，软刻蚀技术可用于加工处理广泛的弹性材料例如机械软材料。由于涉及的材料具有一定的“柔软性”，这就是为什么这种刻蚀技术使用“soft”这个单词。软刻蚀技术非常适合用于聚合物、凝胶以及有机单层材料。PDMS材料具有许多非常优异的特性如廉价、生物兼容性、低毒性、化学惰性、多种多样的表面化学绝缘性以及机械灵活性和耐久性等，因此，其在软刻蚀应用中被广泛的大量使用。此外，PDMS很容易被操控和加工，所以，仅需要很少的仪器设备[2]便可加工PDM