
微纳加工是一项在微米及纳米尺度下构建复杂结构的技术,广泛应用于微流控芯片、生物传感器和各类微机电系统。它主要依赖于光学、化学和材料学原理,通过一系列高精密的工艺步骤,将设计好的微观图案逐步转移到物理基底上,形成具有特定功能的微结构。
通常而言,一套标准的微纳加工(例如微流控芯片的制备)包含以下主要流程:
1. 基底清洗:使用高压水流或化学溶剂,去除基底表面的微粒与有机物,为后续涂覆提供洁净的表面基础。
2. 匀胶与前烘:通过离心旋涂的方式,在基底表面均匀涂布特定厚度的液态光刻胶,随后利用热板加热挥发溶剂,使胶膜初步固化。
3. 光刻曝光与三维成型:利用紫外光源固化光敏材料完成。除了使用传统掩模版进行物理遮挡曝光外,目前也广泛采用无掩模激光直写技术,通过激光束直接在胶面上灵活绘制平面图案;对于具有复杂空间跨度的微器件,还可引入高精度 3D 打印(微立体光刻)技术,逐层固化树脂以构建三维立体结构。

4. 显影与坚膜:使用特定的显影液洗去多余的光刻胶,让所需的微观结构显现出来,并进行二次烘烤以增强结构的物理稳定性。
5. 翻模与后处理:将液态 PDMS 等高分子材料浇注在光刻制备好的母模上进行加热固化,随后进行脱模、打孔,以及与盖片的键合封装。
在这一系列流程中,工艺参数的连贯性和设备的兼容性是产线建设时需要重点考量的问题。针对上述工艺流程,Microblox/微纳立方 提供了一整套解决方案,可以覆盖微纳加工的各个环节:
1. 清洗节点:配备晶圆清洗系统,用于初期的基片表面标准化处理。
2. 涂布与烘烤节点:提供匀胶机(涵盖桌面级至全自动化机型)及精密热板,匹配不同尺寸基底的膜厚及温度控制。
3. 光刻图形化与3D打印节点:提供 KLOÉ 品牌的 UV-KUB 系列掩模曝光机,以及 Dilase 系列无掩模激光直写系统。针对复杂三维需求,提供桌面级高分辨率3D激光微打印系统 Dilase 3D,可直接打印样品。
4. 后处理成型节点:配备 Microblox 的 PDMS固化成型机EZ Mold、等离子清洗机 PlasmaEZ 与打孔台,用于完成 PDMS 的翻模、键合及接口加工。




Microblox 微纳立方实验室(部分)
这套方案的核心优势在于其工艺链路的成熟与高度协同。通过整合以上提到的硬件设备,我们已经预先跑通了从清洗、光刻到成型的整套工艺闭环,能够提供稳定且可复现的参数参考,有效避免了多品牌设备拼凑带来的调试困局。在确保光刻分辨率和膜厚均匀性等核心指标达到专业水准的同时,该方案将设备的实用性与经济成本进行了平衡优化,让科研团队能以更合理的投入获取性能扎实的完整产线,并享受全链路连贯的技术支持。