KR20180012377A - Manufacturing method for microfluidic chip using photomask to laser beam machining - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a method for manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask. The present invention provides a method for manufacturing a microfluidic chip comprising: a) step of emitting a laser beam onto a membrane to manufacture a photomask in a shape that is cut and processed to match a structure of a microfluidic chip; b) step of forming a microfluidic chip mold having a microfluidic chip structure embossed using the photomask; and c) step of applying a curable resin to the microfluidic chip mold and curing the mold to manufacture a replica in which the embossed structure of the microfluidic chip mold is engraved, and mounting the replica on a chip substrate to manufacture the microfluidic chip. Therefore, the method of the present invention can manufacture the microfluidic chip having various shapes at low cost so that commercialization and mass production can be achieved.

Description

레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR MICROFLUIDIC CHIP USING PHOTOMASK TO LASER BEAM MACHINING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a microfluidic chip manufacturing method using a laser-processed photomask,

본 발명은 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask.

미세유체칩(Microfluidic chip)은 랩온어칩(Lab-on-a-chip, LOC)이라고도 불리는데, 극미량의 생화학시료 용액을 이송시키면서 분석이나 합성 등의 조작을 할 수 있는 미세유로(Microfluidic channel)와 미세챔버(Micro-chamber) 등으로 구성되어 있다. Microfluidic chip, also called lab-on-a-chip (LOC), is a microfluidic chip capable of performing analysis and synthesis operations while transporting trace amounts of biochemical sample solution. And a micro-chamber.

따라서, 미세유체칩은 작은 칩 내에서 분석 대상 물질을 극미량 주입하여 조작함으로써 빠르고 효율적으로 시료의 분석이나 합성 등을 할 수 있다. 또한, 미세유체칩은 개발 초기에 생화학 및 화학 시료의 특정 성분을 분리하거나 분석하는 등의 용도로 주로 사용되었으나 최근에는 마이크로 입자 합성이나 세포 배양 등으로 그 활용분야가 확대되고 있다.Therefore, the microfluidic chip can analyze and synthesize the sample quickly and efficiently by injecting a very small amount of the analyte into a small chip. In addition, microfluidic chips have been mainly used for the purpose of separating or analyzing specific components of biochemical and chemical samples at the early stage of development. Recently, however, application fields of microfluidic chip have been expanded by microparticle synthesis and cell culture.

보다 더 구체적으로, 미세유체칩은 수십 내지 수백 마이크로미터 크기의 직경을 갖는 미세유로나 미세챔버 등의 구조물을 갖는 작은 칩을 미세유체칩이라고 하는데 생화학이나 생물뿐만 아니라 질병진단이나 야외 환경 모니터링 등의 다양한 분야에 접목하여 연구개발되고 활용되고 있다.More specifically, a microfluidic chip is a microfluidic chip having a microfluidic channel having a diameter of several tens to several hundreds of micrometers and a structure such as a microchamber. The microfluidic chip is not limited to biochemistry or biological, It is applied to various fields and is being researched and utilized.

일반적으로 마이크로미터 크기의 미세유로나 미세챔버등의 구조물을 갖는 미세유체칩을 제조하기 위해서는 마이크로 미세유체칩 몰드를 사진식각(Photolithography) 공정에 의해서 제조한다. Generally, a microfluid chip mold is manufactured by a photolithography process in order to manufacture a microfluidic chip having structures such as micrometer-sized microchannels and fine chambers.

이와 같은 방식의 미세유체칩 제조공정은 고청정룸 시설과 고가의 사진식각 공정 장비들이 필요하다. 즉, 미세유체칩을 제조하기 위한 마이크로 미세유체칩 몰드를 제조하기 위해서 스핀 코팅기(Spin coaters)를 사용하여 마이크로미터 두께의 미세한 광감제를 코팅하고 일정한 마이크로 패턴형상의 구조물을 만들기 위하여 포토마스크가 장착된 자외선 경화장치인 얼라이너(Aligner)를 사용하여 자외선 경화반응을 진행시킨다. 그리고 미반응 광감제를 용해 제거해줌으로써 마이크로 미세유체칩 몰드를 얻게된다. Such a microfluidic chip manufacturing process requires high-clean room facilities and expensive photolithographic processing equipment. That is, in order to fabricate a microfluid chip mold for manufacturing a microfluidic chip, a photomask is mounted to form a micrometer-shaped structure by coating a micrometer-thin photo-sensitizer using a spin coater The UV curing reaction is carried out using an Aligner which is a UV curing apparatus. Then, the microfluidic chip mold is obtained by dissolving and removing unreacted photosensitizer.

그러나 이와 같은 종래의 제조공정은 고청정룸에서 고가의 장비들을 필요로 할 뿐만 아니라 여러 단계의 복잡한 공정을 거쳐야 하므로 제어가 어려우며 고비용이 발생하여 대량생산에는 적합하지 않다. However, such a conventional manufacturing process requires high-priced equipment in a high-clean room and requires complicated processes at various stages, so that it is difficult to control and is expensive and is not suitable for mass production.

즉, 종래의 미세유체칩의 제조공정은 고가의 장비와 부품 및 재료가 필요하여 제조원가의 고가임에 따라 대량생산 하기에는 현실적인 한계와 어려움이 있다.That is, the conventional microfluidic chip manufacturing process requires high-priced equipment, parts, and materials, and thus has a practical limit and difficulty in mass production since it is expensive to manufacture.

한국 등록특허공보 제10-1183436(2012.09.10)Korean Registered Patent No. 10-1183436 (September 10, 2012) 한국 등록특허공보 제10-1283333(2013.07.02)Korean Patent Registration No. 10-1283333 (Feb.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저렴한 비용으로 미세유체칩을 제조할 수 있는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조장치 및 방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask capable of manufacturing a microfluidic chip at low cost.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명의 실시예는 멤브레인에 레이저빔을 조사하여 절단 가공되어 미세유체칩의 구조와 일치되는 형상으로 포토마스크를 제조하는 a)단계와, 포토마스크를 이용하여 미세유체칩의 구조가 양각된 미세유체칩 몰드를 제작하는 b)단계와, 미세유체칩 몰드에 경화형 수지를 도포 및 경화시켜 미세유체칩 몰드의 양각된 구조물이 음각화된 레플리카를 제조하고, 레플리카를 칩기판에 실장하여 미세유체칩을 제조하는 c)단계;를 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법을 제공할 수 있다.The method of manufacturing a microfluidic chip according to an embodiment of the present invention includes a) a step of irradiating a laser beam onto a membrane to form a photomask in a shape corresponding to a structure of a microfluidic chip, B) preparing a fluid chip mold, applying a curable resin to the microfluidic chip mold to cure the microfluidic chip mold to produce a replica in which the embossed structure of the microfluidic chip mold is engraved, and mounting the replica on the chip substrate, And c) fabricating the microfluidic chip using the laser-processed photomask.

또한, 위 실시예에서 b)단계는 상면에서 자외선을 투과시키는 투명판과, 자외선 경화형 수지가 충전된 수지 저장조의 상면에 포토마스크가 설치되는 b-1)단계; b-1)단계 이후, 포토마스크의 상면에서 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키는 b-2)단계와, b-2)단계 이후, 수지 저장조의 내측에서 미반응된 자외성 경화형 수지를 배출시키고, 포토마스크를 제거하는 b-3) 단계와, b-3) 단계 이후에 수지 저장조의 내측에서 자외선 경화형 수지가 경화되어 양각된 구조물이 형성된 미세유체칩 몰드를 인출하는 b-4)단계를 포함할 수 있다. In addition, in the above embodiment, the step b) includes a step of b-1) a transparent plate for transmitting ultraviolet rays on the upper surface, and a photomask on the upper surface of the resin reservoir filled with the ultraviolet curable resin; (b-2) after step (b-1), irradiating ultraviolet rays from the upper surface of the photomask to cure the ultraviolet-curable resin, and after step (b-2), unreacted ultraviolet- B-4) removing the photomask, b-3) removing the photomask, and b-4) withdrawing the microfluid chip mold in which the UV-curable resin is cured and embedded in the resin reservoir after the step b-3) . ≪ / RTI >

본 발명은 멤브레인을 레이저 가공하여 포토마스크를 제조할 수 있어 제작 비용이 저렴하고, 다양한 형상으로 포토마스크를 제조할 수 있어 다양한 형상을 갖고, 제조 비용역시 저렴한 미세유체칩의 제조가 가능한 효과가 있다. The present invention has the effect of manufacturing a microfluidic chip which can manufacture a photomask by laser processing the membrane, can be manufactured at low cost, can produce a photomask in various shapes, has various shapes, and can be manufactured at low cost .

또한, 본 발명은 레이저로 가공된 포토마스크와, 이를 이용한 미세유체칩 몰드를 사용하여 광경화반응을 통하여 미세유체칩의 생산이 가능함에 따라 제조비용을 절감시켜 상용화 및 대량생산에 유리한 효과가 있다. Further, since the microfluidic chip can be produced through the photo-curing reaction using the laser-processed photomask and the microfluid chip mold using the laser-processed photomask, the present invention is advantageous for commercialization and mass production by reducing the manufacturing cost .

또한, 본 발명은 평면 형태뿐만 아니라 곡면이나 3차원 형상의 포토마스크 제조가 가능하고, 이를 사용한 3차원 미세유체칩의 제조가 용이하여 활용성이 더욱 높다.In addition, the present invention can manufacture a photomask having a curved surface or a three-dimensional shape as well as a flat shape, and can easily manufacture a three-dimensional microfluidic chip using the same.

또한, 본 발명은 광경화반응에 의하여 미세유체칩 몰드 및 레플리카를 제작함에 따라 포토마스크와 미세유체칩 몰드의 재사용이 가능하여 제조비용을 절감시킬수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since the microfluid chip mold and the replica are manufactured by the photo-curing reaction, the photomask and the microfluid chip mold can be reused, thereby reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조장치를 도시한 블럭도이다
도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 도 2의 S100 단계를 도시한 순서도이다.
도 4는 도 3의 각 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 포토마스크의 제2실시예를 단계별로 도시한 도면이다.
도 6은 포토마스크의 제3실시예를 단계별로 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 S200 단계를 도시한 순서도이다.
도 8은 도 7의 각 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 S200 단계의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 2의 S300 단계를 도시한 순서도이다.
도 11은 도 10의 각 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명에 따른 미세유체칩들을 도시한 도면이다.
1 is a block diagram showing an apparatus for manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to the present invention
2 is a flowchart showing a method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to the present invention.
3 is a flowchart showing the step S100 of FIG.
FIG. 4 is a view schematically showing each step of FIG. 3. FIG.
5 is a view showing the second embodiment of the photomask in stages.
6 is a view showing the third embodiment of the photomask in steps.
7 is a flowchart showing the step S200 of FIG.
FIG. 8 is a view schematically showing each step of FIG. 7. FIG.
9 is a diagram showing a second embodiment of the step S200.
10 is a flowchart showing the step S300 of FIG.
FIG. 11 is a view schematically showing each step of FIG. 10. FIG.
12 is a view showing microfluidic chips according to the present invention.

이하, 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현 예 및 실시 예를 들어 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현 예 및 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "..부", "..부재", "..수단"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 구성의 단위를 의미하며, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, " " absent, "and " means" in the specification mean units of a configuration for processing at least one function or operation and may be implemented by a combination of hardware and / .

도 1은 본 발명에 따른 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩의 제조장치이다. 1 is an apparatus for manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 멤브레인, 미세유체칩 몰드(630) 및 미세유체칩을 지지하는 작업테이블(11), 경화형 수지를 공급하는 수지 공급장치, 수지를 경화시키는 경화장치(13), 멤브레인에 레이저 빔을 조사하여 가공하는 레이저 장치, 미세유체칩 몰드(630)에 의해 제조된 레플리카를 타공시키는 타공장치와, 레플리카의 표면을 플라즈마 처리하는 플라즈마 장치(16)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the present invention provides a method of manufacturing a microfluidic chip including a membrane, a microfluidic chip mold 630 and a working table 11 for supporting a microfluidic chip, a resin supply device for supplying a curable resin, a curing device 13 for curing resin, A laser device for irradiating the membrane with a laser beam, a perforation device for perforating the replica fabricated by the microfluid chip mold 630, and a plasma device 16 for plasma-treating the surface of the replica.

수지 공급장치는 경화형 수지를 공급한다. 여기서, 경화형 수지는 미세유체칩 몰드(630) 제작과 레플리카 제작공정에 사용되며, 자외선 경화형과 방사선 경화형과 가열 경화형중 선택된 어느 하나이다. The resin supply device supplies a curable resin. Here, the curable resin is used in the production of the microfluid chip mold 630 and the replica manufacturing process, and is selected from the ultraviolet curable type, the radiation curable type and the heat curable type.

특히, 자외선 경화형 수지는 아크릴레이트 기능기와 메타크릴레이트 기능기를 포함하는 자외선 경화형 폴리머 및 광경화 개시제를 포함하고, 상기 자외선 경화형 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다아크릴레이트 및 하이드록시 에틸 메타크릴레이트 중 적어도 하나이다. In particular, the ultraviolet curable resin includes an ultraviolet curable polymer and a photocurable initiator including an acrylate functional group and a methacrylate functional group, and the ultraviolet curable polymer is selected from the group consisting of polyethylene glycol methyl ether acrylate, polyethylene glycol diacrylate and hydroxyethyl methacrylate Lt; / RTI >

또한, 광경화 개시제는 2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, 모노아실 포스핀 옥사이드, 및 비스아실 포스핀 옥사이드 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다. The photocuring initiator is at least one of 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, monoacylphosphine oxide, and bisacylphosphine oxide.

여기서, 상기 Here, 광경화Photocuring 개시제는The initiator 자외선 경화  UV hardening 폴리머에On polymer 대하여 1 내지 3  About 1 to 3 중량%weight% 를 포함하는 것이 바람직하다. (위와 같은 수치 한정의 이유와 . (The reason for the above-mentioned numerical limitation 그효과에To that effect 대한 설명을 추가하여 주십시요) Please add a description of

타공장치는 미세유체칩 몰드(630)의 양각 구조물을 음각화한 음각부가 구비된 레플리카를 타공시킨다. 구체적은 작용은 후술한다. The perforation device punctures the replica provided with the engraved portion of the microfluid chip mold 630 to engrave the relief structure. The concrete action will be described later.

레이저 장치는 레이저 빔을 작업테이블(11)에 놓여진 멤브레인으로 조사하여 미세유체칩 형상으로 가공 절단한다. The laser apparatus irradiates the laser beam onto a membrane placed on the work table (11) to cut and cut into a microfluidic chip shape.

플라즈마 장치(16)는 레플리카의 표면을 플라즈마 처리하여 친수성을 갖도록 개질시킨다. The plasma apparatus 16 reforms the surface of the replica to have a hydrophilic property by plasma treatment.

이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 미세유체칩을 제조하는 방법을 첨부된 순서도를 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for fabricating a microfluidic chip will be described in detail with reference to the accompanying flowcharts.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법을 도시한 순서도, 도 3은 도 1의 S100 단계를 도시한 순서도, 도 4는 도 3의 각 단계를 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing step S100 in FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic view FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 얇은 멤브레인을 레이저로 가공하여 포토마스크(400)를 제조하는 S100 단계와, S100단계에서 제조된 포토마스크(400)를 이용하여 미세유체칩 몰드(630)를 제작하는 S200 단계와, S200 단계에서 제조된 미세유체칩 몰드(630)를 이용하여 미세유체칩(A, A', A'', 도 12 참조)을 제조하는 S300 단계를 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 4, the present invention includes a step S100 of fabricating a photomask 400 by laser processing a thin membrane, a step S100 of fabricating a microfluid chip mold 630 (S200), and fabricating the microfluid chip (A, A ', A' ', see FIG. 12) using the microfluid chip mold 630 manufactured in the step S200.

S100 단계는 굽힘이나 휘어짐에 따른 탄성 변형이 가능한 얇은 멤브레인을 이용하여 평면, 곡면 및 삼차원 형상의 포토마스크(400)를 제조하는 단계이다. 여기서, 본 발명의 플렉시블 포토마스크(400)는 고청정룸이나 포토리소그래피 장비가 없이 실험실에서 대량으로 생산 가능하도록 자외선 비투과재질의 멤브레인을 레이저로 가공하여 제조한다. 이와 같은 방식은 종래에 비하여 고가의 장비가 필요하지 않아 미세유체칩 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 한다. 구체적인 설명은 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다. Step S100 is a step of manufacturing a planar, curved, and three-dimensional shaped photomask 400 using a thin membrane capable of elastic deformation due to bending or warping. Here, the flexible photomask 400 of the present invention is manufactured by laser processing a membrane of ultraviolet non-transmissive material so that it can be mass-produced in a laboratory without a high-clean room or photolithography equipment. This method does not require expensive equipments as compared with the conventional method, and thus it is possible to reduce manufacturing cost of a microfluidic chip. A detailed description will be given later with reference to FIG. 3 to FIG.

S200 단계는 S100 단계에서 제조된 포토마스크(400)를 이용하여 평면, 곡면 및 삼차원중 적어도 하나의 형상을 갖는 미세유체칩 몰드(630)를 제조하는 단계이다. 미세유체칩 몰드(630)는 S100 단계에서 제조된 평면, 곡면 및 삼차원 형상의 포토마스크(400)를 이용하여 미세유체칩 몰드(630, 도 7 내지 9 참조)를 제조한다. 구체적인 설명은 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다. In operation S200, the microfluid chip mold 630 having at least one of a flat surface, a curved surface, and a three-dimensional shape is manufactured using the photomask 400 manufactured in operation S100. The microfluid chip mold 630 uses the planar, curved, and three-dimensional shaped photomask 400 manufactured in step S100 to fabricate the microfluid chip mold 630 (see FIGS. 7 to 9). A detailed description will be given with reference to Figs. 7 to 9. Fig.

S300 단계는 S200 단계에서 제조된 미세유체칩 몰드(630)를 이용하여 미세유체칩을 제조하는 단계이다. 이는 도 10 내지 도 12를 참조하여 후술한다.  In operation S300, the microfluid chip is manufactured using the microfluid chip mold 630 manufactured in operation S200. This will be described later with reference to FIG. 10 to FIG.

먼저, S100 단계는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 이중, 도 3과 도 4는 포토마스크(400)의 제1실시예, 도 5는 포토마스크(400')의 제2실시예, 도 6은 포토마스크(400'')의 제3실시예를 도시하였다. 이중 도 3과 도 4를 참조하여 포토마스크(400)의 제1실시예를 먼저 설명한다. First, the step S100 will be described with reference to FIG. 3 to FIG. 3 and 4 show a first embodiment of a photomask 400, FIG. 5 shows a second embodiment of a photomask 400 ', FIG. 6 shows a third embodiment of a photomask 400' Respectively. A first embodiment of the photomask 400 will first be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 S100 단계는 레이저 빔을 조사하여 플렉시블 포토마스크(400)를 제조하는 단계이다. 보다 상세히 설명하자면, S100 단계는 기판(100)의 일면에 멤브레인(200)을 설치하는 S110 단계와, 멤브레인(200)에 레이저 빔을 조사하여 미세유체칩의 구조물 형상을 가공하는 S120 단계와, 레이저빔으로 가공된 멤브레인(200)을 기판(100)에서 분리하는 S130 단계를 포함한다. 3 and 4, step S100 of the present invention is a step of manufacturing a flexible photomask 400 by irradiating a laser beam. More specifically, step S100 includes step S110 of installing a membrane 200 on one side of the substrate 100, step S120 of processing the structure of the microfluidic chip by irradiating the membrane 200 with a laser beam, And separating the beam processed membrane 200 from the substrate 100.

S110 단계는 멤브레인(200)을 기판(100)에 설치하는 단계이다. 여기서, 멤브레인(200)은 자외선이 투과되지 않는 소재로 이루어진다. 즉, 멤브레인(200)은 종이, 플라스틱, 고무, 유무기 복합소재중 적어도 하나로 제조된 것으로 굽히거나 휨에 의해 탄성 변형이 가능한 소재로 이루어짐이 바람직하다. 이는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같다. Step S110 is a step of installing the membrane 200 on the substrate 100. Here, the membrane 200 is made of a material that does not transmit ultraviolet rays. That is, the membrane 200 is made of at least one of paper, plastic, rubber, and inorganic or organic composite materials, and is preferably made of a material capable of bending or being elastically deformed by bending. This is as shown in Fig. 4 (a).

여기서, 멤브레인(200)은 기판(100)에 밀착되는 일면에서 접착제 및 양면테이프중 적어도 하나가 도포되어 기판 및 후술되는 S200 단계에서의 기밀성을 높일 수 있도록 한다. Here, at least one of the adhesive and the double-sided tape is applied on one surface of the membrane 200 that is in close contact with the substrate 100, thereby enhancing the airtightness of the substrate and the substrate in step S200 described later.

또는 멤브레인(200)은 포토마스크(400)의 제작이 완료된 이후에 접착력을 갖는 것도 가능하다. 이는 본 발명에서 변형 가능한 다양한 응용예중 어느 하나에 해당되는 것으로서 한정되는 것이 아니다. Or the membrane 200 may have an adhesive force after the fabrication of the photomask 400 is completed. It should be noted that the present invention is not limited to any of the various applications that can be modified in the present invention.

S120 단계는 멤브레인(200)의 상측에 레이저 빔을 조사하여 소정의 형상으로 가공하는 단계이다. 여기서, 멤브레인(200)은 상술한 바와 같이 자외선 비투과재질로 이루어진다. 따라서, 레이저 장치(14)는 자외선이 차단되는 멤브레인(200) 전체 영역에서 자외선이 투과될 수 있는 영역을 형성하도록 멤브레인(200)을 가공한다. 이는 도 4의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같다. Step S120 is a step of irradiating the upper side of the membrane 200 with a laser beam to form a predetermined shape. Here, the membrane 200 is made of an ultraviolet ray non-transmissive material as described above. Thus, the laser device 14 processes the membrane 200 to form a region through which ultraviolet light can be transmitted in the entire region of the membrane 200 where ultraviolet rays are blocked. This is as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c).

즉, 레이저 장치(14)는, 도 4의 (b) 참조, 레이저빔이 조사된 시작점과 끝점이 동일하도록 이동되면서 멤브레인(200)의 일부 영역을 절개하여 소정의 형상을 갖는 미세유로(210)를 형성한다. 여기서 미세유로(210)는, 도 4의 (d)참조, 포토마스크(400)를 통해 제작하고자 하는 대상 구조물의 형상(예를 들면, 미세유체칩의 구조물)을 갖는다. 4B, the laser device 14 is moved such that the start point and the end point of the laser beam are irradiated with the laser beam, and a part of the membrane 200 is cut to form a micro flow path 210 having a predetermined shape, . Here, the fine flow path 210 has a shape (for example, a structure of a microfluidic chip) of a target structure to be manufactured through the photomask 400, as shown in FIG. 4D.

또한, 미세유로(210)는 자외선이 투과되지 못한 멤브레인(200)에서 자외선이 투과되는 영역을 형성한다. In addition, the micro channel 210 forms a region through which ultraviolet light is transmitted through the membrane 200 in which ultraviolet light is not transmitted.

S130 단계는 기판(100)에서 미세유로(210)가 형성된 멤브레인(200)을 분리하는 단계이다. 여기서 미세유로(210)가 형성된 멤브레인(200)은, 예를 들면, 미세유로(210)와 일치되는 형상의 음각 또는 양각된 미세유체칩 몰드(630, 도 8 참조)를 제작할 수 있는 평면형의 플렉시블 포토마스크(400)에 해당된다. In step S130, the membrane 200 on which the micro channel 210 is formed is separated from the substrate 100. The membrane 200 in which the micro channel 210 is formed may be a planar flexible membrane capable of producing a depressed or embossed microfluidic chip mold 630 (see FIG. 8) having a shape conforming to the micro channel 210, And corresponds to the photomask 400.

아울러, 본 발명은 상술한 바와 같이, 평면형의 플렉시블 포토마스크(400) 제작이 가능하고, 다른 실시예로서 곡면 및 삼차원 형상을 갖는 포토마스크(400', 400'')의 제작이 가능하다. 이중 곡면형의 플렉시블 포토마스크의 제작방법은 도 5를 참조하여 설명한다. In addition, as described above, the present invention can manufacture a planar flexible photomask 400, and as another embodiment, it is possible to manufacture photomasks 400 'and 400' 'having a curved surface and a three-dimensional shape. A manufacturing method of the double curved flexible photomask will be described with reference to FIG.

도 5는 본 발명에서 플렉시블 포토마스크 제조단계의 제2실시예를 단계별로 간략 도시한 도면이다. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the flexible photomask manufacturing step according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명은 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')를 상술한 평면형의 플렉시블 포토마스크(400)와 마찬가지로 레이저를 이용하여 자외선의 비투과재질로 이루어진 얇은 멤브레인(200)을 절개하여 대상 구조물의 형상을 갖도록 절개할 수 있다.Referring to FIG. 5, the curved flexible photomask 400 'is formed by cutting a thin membrane 200 made of a non-transparent ultraviolet material using a laser, similar to the above-described flexible photomask 400 It can be incised to have the shape of the target structure.

이를 위하여 본 발명의 제2실시예는 곡면형의 기판(100')과, 곡면형의 기판(100')에 접착되는 멤브레인(200')과, 레이저빔을 조사하는 레이저장치(14')를 포함한다. To this end, a second embodiment of the present invention includes a curved substrate 100 ', a membrane 200' bonded to a curved substrate 100 ', and a laser device 14' for irradiating a laser beam .

도 5의 (a)를 참조하면, 곡면형의 기판(100')은 곡면형의 멤브레인을 지지한다. 이때, 멤브레인(200')은 얇은 자외선 비투과재질로서 종이, 플라스틱, 고무, 유무기 복합소재중 적어도 하나로 제조된 것으로 굽히거나 휨에 의해 탄성 변형이 가능한 소재로 이루어짐이 바람직하다. 따라서, 멤브레인(200')은 평면형의 멤브레인(200)을 굽히거나 휘어서 곡면형으로 변형시켜 기판에 설치하거나 또는 평면형의 멤브레인(200)을 곡면형의 기판(100')에 접착시켜 자연스럽게 형상을 변형시킴도 가능하다. Referring to FIG. 5A, the curved substrate 100 'supports a curved membrane. At this time, it is preferable that the membrane 200 'is made of at least one of paper, plastic, rubber, and inorganic or organic composite material which is a thin ultraviolet ray non-transmissive material and is made of a material capable of bending or being elastically deformed by bending. Accordingly, the membrane 200 'may be bent or bent to curved or deform the flat membrane 200, or may be formed on the substrate, or may be formed by adhering the flat membrane 200 to the curved substrate 100' It is also possible.

여기서, 멤브레인(200')과 기판(100')중 적어도 하나는 접촉되는 일면에서 접착력을 갖도록 접착제 또는 양면테이프가 부가될 수 있다. Here, an adhesive or a double-sided tape may be added so that at least one of the membrane 200 'and the substrate 100' has an adhesive force at a side where it is in contact.

도 5의 (b) 내지 (d)를 참조하면, 레이저 장치(14')는 곡면형의 기판(100')에 접착된 멤브레인(200')에 레이저빔을 조사하여 설정된 구조물의 형상으로서 절개한다. 이때 레이저 장치(14')는 레이저빔의 조사가 시작되는 시작점과, 마지막으로 조사되는 끝점이 동일하게 조사하여 멤브레인(200')에 설정된 구조물 형상을 갖는 미세유로(210')를 갖도록 가공한다. 5 (b) to 5 (d), the laser device 14 'irradiates a laser beam onto a membrane 200' bonded to a curved substrate 100 ' . At this time, the laser device 14 'is processed so as to have a fine flow path 210' having a structure shape set on the membrane 200 'by irradiating the starting point where the irradiation of the laser beam starts and the end point irradiated lastly.

도 5의 (e)를 참조하면, 작업자가 레이저 장치(14')의 가공이 완료된 멤브레인(200')을 곡면형의 기판(100')에서 분리시킨다. 이때 분리된 멤브레인(200')은 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')에 해당된다. 아울러, 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')는 곡면형의 기판(100')에서 대상 구조물의 형상으로 가공됨에 따라 곡면형의 미세유체칩 몰드(630)에 적용할 수 있다. Referring to FIG. 5E, the operator separates the processed membrane 200 'of the laser device 14' from the curved substrate 100 '. At this time, the separated membrane 200 'corresponds to a curved flexible photomask 400'. In addition, the curved flexible photomask 400 'can be applied to the curved microfluidic chip mold 630 as it is processed into the shape of the target structure on the curved substrate 100'.

도 6은 S100 단계의 제3실시예를 도시한 도면이다. 이를 통하여 삼차원 형상의 포토마스크를 제조하는 과정을 단계별로 설명한다. 6 is a diagram showing a third embodiment of the step S100. The process of fabricating the three-dimensional photomask will be described step by step.

도 6을 참조하면, S100 단계의 제3실시예는 평면과 곡면, 곡면과 곡면이 조합된 삼차원 형상의 삼차원 기판(100'')과, 삼차원 기판(100'')에 접착되는 멤브레인(200'')과, 멤브레인(200'')을 절단 가공하는 레이저 장치(14'')를 포함한다. Referring to FIG. 6, the third embodiment of the step S100 includes a three-dimensional substrate 100 '' having a three-dimensional shape in which a plane and a curved surface are combined, a membrane 200 ' 'And a laser device 14' 'for cutting the membrane 200' '.

도 6의 (a)를 참조하면, 얇은 멤브레인(200'')은 삼차원 기판(100'')이 일면에서 접착된다. 여기서, 삼차원 기판(100'')과 멤브레인(200'')중 어느 하나는 일면에 접착제 또는 양면테이프가 설치될 수 있다. Referring to Figure 6 (a), the thin membrane 200 '' is bonded on one side of the three-dimensional substrate 100 ''. Here, either one of the three-dimensional substrate 100 '' and the membrane 200 '' may be provided with an adhesive or a double-sided tape.

도 6의 (b)를 참조하면, 레이저 장치(14'')는 레이저 빔을 멤브레인(200'')에 조사하여 설정된 형상을 갖도록 일부 영역을 절개하여 미세유로(210'')를 형성한다.Referring to FIG. 6 (b), the laser device 14 '' irradiates the laser beam onto the membrane 200 '' and cuts a part of the region to have a predetermined shape to form the micro channel 210 ''.

도 6의 (c)를 참조하면, 작업자는 레이저 빔으로 미세유로(210'')의 가공 작업이 완료되면, 삼차원 기판(100'')에서 멤브레인(200'')을 분리시킨다. 이와 같이 본 발명의 플렉시블 포토마스크(400'')는 자외선 비투과재질로 제조된 멤브레인(200'')에서 자외선이 투과되는 영역으로 가공됨에 따라 자외선을 이용한 삼차원 형상의 미세유체칩 몰드(630) 제작에 사용 가능하다. Referring to FIG. 6C, the operator separates the membrane 200 '' from the three-dimensional substrate 100 '' upon completion of the machining operation of the micro channel 210 '' with the laser beam. As described above, since the flexible photomask 400 '' of the present invention is processed into the region through which the ultraviolet ray is transmitted in the membrane 200 '' made of ultraviolet ray non-transmissive material, the ultrafine ultrafine microfluidic chip mold 630 Lt; / RTI >

즉, 본 발명에서 S100 단계는 평면, 곡면 및 삼차원중 적어도 하나의 형상을 갖는 기판(100, 100', 100'')과 일치되도록 평면, 곡면 및 삼차원중 적어도 하나의 형상을 갖는 얇은 멤브레인(200, 200', 200'')을 접착시키고, 레이저빔을 조사하여 미세유체칩이 구조물 형상을 레이저로 가공한 플렉시블 포토마스크(400, 400', 400'')를 제작할 수 있다. That is, in the present invention, the step S100 may include the step of forming a thin film 200 having at least one of a flat surface, a curved surface and a three-dimensional shape so as to coincide with the substrate 100, 100 ', or 100' 'having a shape of at least one of planar, , 200 ', and 200' ', and irradiating a laser beam to fabricate a flexible photomask (400, 400', or 400 '') in which a microfluid chip is processed into a laser shape of a structure.

이하에서는 S100 단계를 통하여 제조된 플렉시블 포토마스크를 이용하여 미세유체칩 몰드(630)를 제작하는 S200 단계를 설명한다. S200 단계는 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다. The step S200 of fabricating the microfluid chip mold 630 using the flexible photomask manufactured through the step S100 will be described below. The step S200 will be described with reference to FIG. 7 and FIG.

도 7은 S200 단계를 상세 도시한 순서도, 도 8은 도 7의 각 단계를 간략 도시한 도면이다. FIG. 7 is a flowchart showing details of step S200, and FIG. 8 is a view schematically showing each step of FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, S200 단계는 몰드기판(610)에 포토마스크(400)를 설치하는 S210 단계와, 경화형 수지를 주입하는 S220 단계와, 경화형 수지를 경화시키는 S230 단계와, 포토마스크(400) 및 미반응 수지를 제거하는 S240 단계와, 미세유체칩 몰드(630)를 추출하는 S250 단계를 포함한다. Referring to FIGS. 7 and 8, in operation S200, a photomask 400 is installed on a mold substrate 610, a step S220 of injecting a curable resin, a step S230 of curing the curable resin, (S240) of removing the unreacted resin (400), and extracting the microfluid chip mold (630).

S210 단계는 포토마스크(400)를 설치하는 단계이다. 여기서 몰드기판(610)은 평면형이고, 포토마스크(400)는 위 제1실시예에 의해 제조된 것으로서, 몰드기판(610)의 상면에 고정된 수지 저장조(620)의 상면에 설치된다. In step S210, a photomask 400 is installed. Here, the mold substrate 610 is planar, and the photomask 400 is manufactured by the first embodiment, and is installed on the upper surface of the resin reservoir 620 fixed on the upper surface of the mold substrate 610.

수지 저장조(620)는 경화형 수지가 주입되는 주입관(621)과 경화형 수지가 배출되는 배출관(621')과, 경화형 수지가 수용되는 본체(도면번호 부여되지 않음)의 상면에 고정되는 투명판(622)과, 내측에서 양각된 구조물이 접착되는 몰드판(631)을 포함한다. The resin reservoir 620 includes an injection tube 621 for injecting the curable resin, a discharge tube 621 'for discharging the curable resin, and a transparent plate (not shown) fixed to the upper surface of the body 622, and a mold plate 631 to which a structure embossed inside is adhered.

포토마스크(400)는 일면에 접착되는 투명판(622)과의 기밀성을 위하여 외곽측에서 접착제 또는 양면테이프가 부가된다. The photomask 400 is provided with an adhesive or a double-sided tape on the outer side for airtightness with the transparent plate 622 bonded to one surface.

S220 단계는 경화형 수지를 주입하는 단계이다. 경화형 수지는, 예를 들면, 액아크릴레이트 기능기; 메타크릴레이트 기능기를 포함하는 자외선 경화형 폴리머 및 광경화 개시제를 포함한다. 또한, 자외선 경화형 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다아크릴레이트 및 하이드록시 에틸 메타크릴레이트 중 적어도 하나이다. Step S220 is a step of injecting the curable resin. The curable resin may be, for example, a liquid acrylate functional group; An ultraviolet curing type polymer containing a methacrylate functional group and a photo-curing initiator. The ultraviolet curable polymer is at least one of polyethylene glycol methyl ether acrylate, polyethylene glycol diacrylate and hydroxyethyl methacrylate.

또한, 광경화 개시제는 2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, 모노아실 포스핀 옥사이드, 및 비스아실 포스핀 옥사이드 중 적어도 하나인 것이 바람직하다. The photo-curing initiator is preferably at least one of 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, monoacylphosphine oxide, and bisacylphosphine oxide.

더욱 바람직하게로는 광경화 개시제가 자외선 경화 폴리머에 대하여 1 내지 3 중량%를 포함한다. More preferably, the photocuring initiator comprises 1 to 3% by weight based on the ultraviolet curable polymer.

수지 저장조(620)에 설치된 주입관(621) 및 배출관(621')은 수지 공급장치(12) 또는 회수장치(도시되지 않음)로부터 연장된 배관이 연결되어 경화형 수지가 주입되거나 또는 배출된다. 따라서, 수지 저장조(620)는 주입관(621)을 통하여 주입된 경화형 수지가 충진된다. 이때, 몰드판(631)은 경화형 수지가 충진된 수지 저장조(620) 내측에 수용된다. The injection pipe 621 and the discharge pipe 621 'provided in the resin reservoir 620 are connected to a pipe extending from the resin supply device 12 or the recovery device (not shown) to inject or discharge the curable resin. Therefore, the resin reservoir 620 is filled with the curable resin injected through the injection tube 621. [ At this time, the mold plate 631 is accommodated inside the resin reservoir 620 filled with the curable resin.

S230 단계는 자외선을 조사하여 경화반응을 일으키는 단계이다. 경화장치(13)는 포토마스크(400)의 상면에서 자외선을 조사한다. 따라서, 자외선은 포토마스크(400)의 미세유로(210)의 하측으로 노출된 수지 저장조(620)의 영역을 경화시켜 고체화한다. 이때, 투명판(622)은 투명재질로 포토마스크(400)의 미세유로(210)를 통하여 입사되는 자외선을 수지 저장조(620) 내측으로 투과시킨다. 이때, 투과된 자외선은 경화반응을 일으켜 몰드판(631)의 상면에서 경화형 수지를 고체화시킨다. Step S230 is a step of irradiating ultraviolet rays to cause a curing reaction. The curing device 13 irradiates ultraviolet rays from the upper surface of the photomask 400. [ Accordingly, the ultraviolet ray cures and solidifies the region of the resin reservoir 620 exposed below the micro flow path 210 of the photomask 400. At this time, the transparent plate 622 transmits ultraviolet rays incident through the micro channel 210 of the photomask 400 to the inside of the resin reservoir 620 with a transparent material. At this time, the transmitted ultraviolet ray causes a curing reaction to solidify the curable resin on the upper surface of the mold plate 631.

S240 단계는 설정 시간동안 자외선을 조사한 뒤에 포토마스크(400)와 수지 저장조(620)에서 미반응 경화형 수지를 제거하는 단계이다. 작업자는 배출관(21')을 통하여 수지 저장조(620)의 내측에 잔류된 미반응 경화형 수지를 배출시킨다. 이때, 미반응 경화형 수지는 미세유로(210)를 통하여 노출된 영역 이외에 충진된 경화형 수지다. Step S240 is a step of removing unreacted curable resin from the photomask 400 and the resin reservoir 620 after irradiating ultraviolet rays for a set time. The operator discharges the unreacted curing resin remaining in the resin reservoir 620 through the discharge pipe 21 '. At this time, the unreacted curable resin is a curable resin filled in a region other than the region exposed through the micro flow path 210.

S250 단계는 투명판(622)을 분리하여 양각형의 미세유체칩 몰드(630)를 추출하는 단계이다. 몰드판(631)은 수지 저장조(620)의 내측에 수용되었기에 그 상면에서 경화된 수지가 고체화된다. 따라서, 작업자는 수지 저장조(620)를 해체(예를 들면, 상면에 위치된 투명판(622)을 분리)한 뒤에 내측의 몰드판(631)을 인출시킨다. 이때 인출된 몰드판(631)의 상면에는 포토마스크(400)의 미세유로(210)의 형상과 일치된 양각된 구조물(632)가 형성된다. 따라서, 몰드판(631)에 양각된 구조물이 형성된 미세유체칩 몰드(630)가 완성된다. In step S250, the transparent plate 622 is separated to extract the microfluid chip mold 630 of a positive type. Since the mold plate 631 is accommodated inside the resin reservoir 620, the resin cured on the upper surface thereof is solidified. Therefore, the operator pulls out the inner mold plate 631 after disassembling the resin reservoir 620 (for example, separating the transparent plate 622 located on the upper surface). At this time, an embossed structure 632 is formed on the upper surface of the drawn mold plate 631 in conformity with the shape of the micro channel 210 of the photomask 400. Accordingly, the microfluid chip mold 630 in which the structure embossed in the mold plate 631 is formed is completed.

여기서, 본 발명은 미세유체칩 몰드를 광경화 반응으로 제조함에 따라 포토마스크의 재사용이 가능하다. Herein, the photomask can be reused as the microfluid chip mold is manufactured by the photo-curing reaction.

또한, 상술한 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')와 삼차원 형상의 포토마스크(400'')를 이용한 곡면과 삼차원 형상의 미세유체칩 몰드(630) 제작이 가능하다. 이는 상술한 과정에서 기판(100) 및 폴리머저장조(620)의 투명판(622)의 형상을 포토마스크(400, 400', 400'')와 일치되도록 형성함에 따라 제조 가능하다. 이중, 곡면형의 플렉시블 포토마스크를 이용한 S200 단계의 제2실시예를 도 9를 참조하여 설명한다. In addition, it is possible to manufacture a microfluidic chip mold 630 having a curved surface and a three-dimensional shape using the above-described curved flexible photomask 400 'and the three-dimensional photomask 400' '. This can be achieved by forming the transparent plate 622 of the substrate 100 and the polymer reservoir 620 to conform to the photomasks 400, 400 ', and 400' 'in the above process. A second embodiment of the S200 step using a curved, flexible photomask will be described with reference to FIG.

도 9는 S200 단계의 제2실시예를 단계별로 간략 도시한 도면이다. FIG. 9 is a view briefly showing a second embodiment of the step S200.

도 9의 (a)를 참조하면, 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')는 곡면형의 수지 저장조(620')의 투명판(622') 상면에 접착된다. 여기서 곡면형의 플렉시블 포토마스크(400')는 접착제 또는 앙면테이프가 부가될 수 있다. Referring to FIG. 9A, the curved flexible photomask 400 'is adhered to the upper surface of the transparent plate 622' of the curved resin reservoir 620 '. In this case, the curved flexible photomask 400 'may be provided with an adhesive or an embossing tape.

도 9의 (b)를 참조하면, 경화장치(13)는 수지 저장조(620)에 부착된 곡면형 포토마스크(400')의 상측에서 자외선을 조사한다. 이때, 자외선은 포토마스크(400')의 미세유로(210')와 수지 저장조(620')의 투명판(622')을 통하여 내측으로 입사된다. 따라서, 수지 저장조(620')의 내측에 수용된 몰드판(631')의 상면에서 경화형 수지가 경화 된다. Referring to FIG. 9 (b), the curing device 13 irradiates ultraviolet rays from above the curved photomask 400 'attached to the resin reservoir 620. At this time, ultraviolet rays are incident inward through the fine flow path 210 'of the photomask 400' and the transparent plate 622 'of the resin reservoir 620'. Therefore, the curable resin is cured on the upper surface of the mold plate 631 'accommodated in the resin reservoir 620'.

도 9의 (c)를 참조하면, 포토마스크(400')는 설정된 시간동안 자외선을 조사한 뒤에 제거된다. 이때, 수지 저장조(620')는 투명판(622')을 통하여 내측에서 경화반응된 양각 구조물(632')을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9 (c), the photomask 400 'is removed after irradiating ultraviolet rays for a set time. At this time, the resin reservoir 620 'can confirm the relief structure 632' cured inward through the transparent plate 622 '.

도 9의 (d)를 참조하면, 미세유체칩 몰드(630')는 수지 저장조(620')의 내측에 양각 구조물이 형성된 체로 수납되었다. 따라서, 미세유체칩 몰드(630')는 수지 저장조(620')를 해체한 뒤에 인출된다. 이때, 인출된 미세유체칩 몰드(630')는 곡면형의 몰드판(631')의 상면에서 양각된 구조물(632')이 형성된다. Referring to FIG. 9D, the microfluid chip mold 630 'is housed inside a resin reservoir 620' with a relief structure formed therein. Accordingly, the microfluid chip mold 630 'is drawn out after disassembling the resin reservoir 620'. At this time, the drawn microfluid chip mold 630 'is formed with a structure 632' embossed on the upper surface of the curved mold plate 631 '.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같이, 삼차원 형상의 미세유체칩 몰드(630) 역시 제조 가능하며, 이는 삼차원 형상의 수지 저장조 및 포토마스크(400'')로서 제조될 수 있다. 이는 상술한 곡면형의 미세유체칩 몰드(630)와 동일함에 따라 그 설명을 생략한다.Also, as described above, the present invention can also produce a three-dimensional microfluidic chip mold 630, which can be manufactured as a three-dimensional resin reservoir and photomask 400 ''. This is the same as the curved microfluidic chip mold 630 described above and will not be described.

도 10은 본 발명의 S300 단계를 도시한 순서도, 도 11은 도 10의 각 단계를 간략 도시한 도면, 도 12은 본 발명에서 제조된 미세유체칩의 예를 도시한 도면이다. FIG. 10 is a flow chart showing the step S300 of the present invention, FIG. 11 is a simplified view of each step of FIG. 10, and FIG. 12 is a view showing an example of a microfluidic chip manufactured in the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, S300 단계는 미세유체칩 몰드(630)에 제2경화형 수지를 주입하는 S310 단계와, 제2경화형 수지를 경화시키는 S320 단계와, 미세유체칩 몰드(630)에서 레플리카(640)를 이형분리하는 S330 단계와, 레플리카(640)에서 시료 주입구와 시료 배출구를 형성하는 S340 단계와, 레플리카(640)의 표면을 플라즈마 처리하는 S350 단계와, 칩기판(650)에 레플리카(640)를 접착하는 S360 단계를 포함한다. Referring to FIGS. 10 to 12, step S300 includes injecting a second curable resin into the microfluidic chip mold 630, step S320 of curing the second curable resin, A step S 340 of removing the replica 640 and a step S340 of forming a sample inlet and a sample outlet from the replica 640 and a step S350 of plasma processing the surface of the replica 640, (Step 660).

S310 단계는 미세유체칩 몰드(630)에 경화형 수지를 주입 또는 도포하는 단계이다. 미세유체칩 몰드(630)는, 도 11의 (a) 참조, 상술한 바와 같이 몰드판(631)의 상면에서 경화형 수지가 광경화반응에 의하여 고체화된 양각 구조물(632)이 형성된다. 이때, 미세유체칩 몰드(630)는 작업테이블(11)의 상면에 고정된다. 따라서, 작업자는 수지 공급장치(12)에서 연장된 배관 또는 수지 공급장치(12)로부터 토출된 경화형 수지를 용기에 담아서 이동시킨 후 미세유체칩 몰드(630)의 상면에 도포시킬 수 있다. Step S310 is a step of injecting or applying a hardening resin to the microfluid chip mold 630. [ 11A, the microfluid chip mold 630 is formed with the relief structure 632 in which the curable resin is solidified by the photo-curing reaction on the upper surface of the mold plate 631 as described above. At this time, the microfluid chip mold 630 is fixed to the upper surface of the work table 11. Therefore, the operator can put the cured resin discharged from the resin supply device 12 or the pipe extending from the resin supply device 12 into the container and then apply it to the upper surface of the microfluid chip mold 630.

제2경화형 수지는, 도 11의 (b)를 참조하면, 수지 공급장치(12)로부터 공급되어 양각 구조물이 형성된 미세유체칩 몰드(630)의 상면에 소정의 두께로서 도포된다. 이때, 제2경화형 수지는 가열 경화형 폴리머용액, 자외선 경화형 폴리머용액, 방사선 경화형 폴리머용액 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.11 (b), the second curable resin is applied to the upper surface of the microfluid chip mold 630, which is supplied from the resin supply device 12 and has a relief structure, to a predetermined thickness. At this time, the second curable resin may use at least one of a heat curable polymer solution, an ultraviolet curable polymer solution, and a radiation curable polymer solution.

또는, 제2경화형 수지는 경화형 폴리머 소재와 탄성체 고무소재중 어느 하나로서 레플리카를 제조할 수 있다. Alternatively, the second curable resin may be a replica of either a curable polymer material or an elastic rubber material.

S320 단계는 제2경화형 수지를 경화 반응시키는 단계이다. 도 11의 (c) 를 참조하면, 미세유체칩 몰드(630)에 도포된 제2경화형 수지는 경화장치(13)에 의해 경화된다. 이때 경화장치(13)는 경화형 수지의 사양에 따라 자외선 조사장치, 방사선 조사장치, 가열장치중 선택될 수 있다. 따라서, 경화형 수지는 미세유체칩 몰드(630)의 상면에서 경화 반응에 의해 고형화된다. Step S320 is a step of curing and reacting the second curable resin. Referring to Fig. 11C, the second curable resin applied to the microfluid chip mold 630 is cured by the curing device 13. At this time, the curing apparatus 13 may be selected from an ultraviolet irradiation apparatus, a radiation irradiation apparatus, and a heating apparatus according to the specifications of the curable resin. Therefore, the curable resin is solidified by the curing reaction on the upper surface of the microfluidic chip mold 630.

또한, 레플리카(640)는 광경화반응에 의하여 제조됨에 따라서 미세유체칩 몰드의 재사용이 가능하고, 제2경화형 수지로서 적용된 경화형 폴리머 소재와 탄성체 고무소재중 어느 하나로 제조될 수 있다. In addition, the replica 640 can be made of any one of the curable polymer material and the elastic rubber material, which are applicable as the second curable resin, because the microfluidic chip mold can be reused as it is produced by the photo-curing reaction.

S330 단계는 미세유체칩 몰드(630)에서 레플리카(640)를 이형 분리하는 단계이다. 레플리카(640)는 경화형 수지가 경화되면서 고형화된 수지물이다. 따라서, 작업자는, 도 11의 (d) 참조, 미세유체칩 몰드(630)의 상면으로부터 레플리카(640)를 이형 분리시킨다. 이때, 분리된 레플리카(640)는 상하 반전되어 작업테이블(11)에 놓여진다. 레플리카(640)는, 도 11의 (e)에 도시된 바와 같이 레플리카(640) 본체(641)의 상면에서 미세유체칩 몰드(630)의 양각 구조물이 음각화된 음각부(642)를 포함한다. Step S330 is a step of releasing the replica 640 from the microfluid chip mold 630. The replica 640 is a resin material solidified while the curable resin is cured. 11 (d), the operator separates and separates the replica 640 from the upper surface of the microfluid chip mold 630. As a result, At this time, the separated replica 640 is vertically inverted and placed on the work table 11. The replica 640 includes the engraved portion 642 engraved with the relief structure of the microfluid chip mold 630 on the upper surface of the replica body 640 as shown in Figure 11E .

S340 단계는 작업테이블(11)에 놓여진 레플리카(640)에서 시료 주입구(643)와 시료 배출구(643')를 타공시키는 단계이다. 시료 주입구(643)와 시료 배출구(643')는, 도 11의 (f)를 참조하면, 타공장치(15)를 통하여 레플리카(640)의 음각부(642)의 설정 위치에 형성된다. Step S340 is a step of puncturing the sample injection port 643 and the sample discharge port 643 'in the replica 640 placed on the work table 11. The sample inlet 643 and the sample outlet 643 'are formed at the set position of the engraved portion 642 of the replica 640 through the perforator 15 as shown in FIG. 11 (f).

S350 단계는 레플리카(640)의 표면에서 친수성을 갖도록 플라즈마 처리하는 단계이다. 작업자는 S340 단계에서 타공된 레플리카(640)를 플라즈마 장치(16)를 이용하여 표면에 플라즈마 처리를 진행한다. 따라서, 레플리카(640)의 표면은 플라즈마 처리로 인하여 친수성을 갖는다. Step S350 is a step of plasma-treating the surface of the replica 640 to have hydrophilicity. In step S340, the operator applies plasma processing to the surface of the replica 640 using the plasma apparatus 16. [ Therefore, the surface of the replica 640 is hydrophilic due to the plasma treatment.

S350 단계는 칩기판(650) 레플리카(640) 접착하는 단계이다. 칩기판(650) .....(재질과 특성)으로 이루어진다. 따 라서, 작업자는, 도 11의 (g)를 참조하면, 레플리카(640)를 칩기판(650)에 부착한다. 이때, 다른 실시예로서, 칩기판(650)에 접착된 레플리카(640)에 시료를 안내하는 튜브(670)가 더 포함될 수 있다. 따라서, 미세유체칩의 제조가 완료된다. S350 is a step of bonding the replica (640) to the chip substrate (650). The chip substrate 650 is made of (material and characteristics). Thus, the operator, with reference to the (g) 11, and attaching the replica (640) to the chip substrate (650). In this case, as another embodiment, a tube 670 for guiding the sample to the replica 640 bonded to the chip substrate 650 may be further included. Thus, the manufacture of the microfluidic chip is completed.

이와 같이 제조된 미세유체칩은 상술한 예에서 평면형의 미세유체칩을 제조하는 것을 위주로 설명하였으나, 도 12에 도시된 바와 같이, 상술한 곡면형 미세유체칩 몰드(630)와 삼차원형 미세유체칩 몰드(630)를 이용하여 곡면형 미세유체칩과 삼차원형 미세유체칩의 제조가 가능하다. 도 12의 (a)는 평면형 미세유체칩이고, (b)는 곡면형 미세유체칩이고, (c)는 삼차원형 미세유체칩이다. 12, the curved microfluidic chip mold 630 and the three-dimensional microfluidic chip 630 may be formed as described above. However, as shown in FIG. 12, It is possible to manufacture a curved microfluidic chip and a three-dimensional microfluidic chip by using the mold 630. 12 (a) is a planar microfluidic chip, (b) is a curved microfluidic chip, and (c) is a three-dimensional microfluidic chip.

즉, 본 발명은 고가의 장비를 사용하지 않고 단순한 방법으로서 여러 분야에 활용 가능한 포토마스크(400'')를 저렴한 비용으로 제작할 수 있고, 미세유체칩 몰드(630) 및 미세유체칩의 제조가 종래와 달리 고 청정룸에서 실행되지 않아도 되기에 대량생산을 위한 시설비용이 저렴하게 구성될 수 있는 것이 장점이다. That is, the present invention can manufacture a photomask 400 '' that can be used in various fields as a simple method at a low cost without using expensive equipment, and the fabrication of the microfluid chip mold 630 and the microfluidic chip It is advantageous that the facility cost for mass production can be made cheap because it is not required to be executed in a high clean room.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent to those skilled in the art that the present invention can be modified and changed without departing from the scope of the present invention.

10 : 미세유체칩 제조장치 11 : 작업테이블
12 : 수지 공급장치 13 : 경화장치
14 : 레이저 장치 15 : 타공장치
16 : 플라즈마 장치 100, 100', 100'' : 기판
200, 200', 200'' : 멤브레인 210, 210', 210'' : 미세유로
400, 400', 400'' : 포토마스크 600 : 미세유체칩 몰드장치
610 : 몰드기판 620 : 수지 저장조
621 : 주입관 621': 배출관
622 : 투명판 630 : 미세유체칩 몰드
631 : 몰드판 632 : 양각 구조물
640 : 레플리카 641 : 본체
642 : 음각부 643 : 시료 주입구
643' : 시료 배출구 650 : 칩기판
670 : 튜브 A, A', A'' : 미세유체칩
10: Microfluidic chip manufacturing apparatus 11: Work table
12: Resin feeding device 13: Curing device
14: laser device 15: perforation device
16: plasma apparatus 100, 100 ', 100'': substrate
200, 200 ', 200'': Membranes 210, 210', 210 '':
400, 400 ', 400'': Photomask 600: Microfluidic chip mold device
610: Molded substrate 620: Resin storage tank
621: injection tube 621 ': discharge tube
622: Transparent plate 630: Microfluidic chip mold
631: Mold plate 632: Embossed structure
640: Replica 641: Body
642: engraved portion 643: sample inlet
643 ': sample outlet 650: chip substrate
670: Tube A, A ', A'': Microfluidic chip

Claims (9)

멤브레인에 레이저빔을 조사하여 절단 가공되어 미세유체칩의 구조와 일치되는 형상으로 포토마스크를 제조하는 a)단계;
상기 포토마스크를 이용하여 미세유체칩의 구조가 양각된 미세유체칩 몰드를 제작하는 b)단계;
상기 미세유체칩 몰드에 경화형 수지를 도포 및 경화시켜 상기 미세유체칩 몰드의 양각된 구조물이 음각화된 레플리카를 제조하고, 상기 레플리카를 칩기판에 실장하여 미세유체칩을 제조하는 c)단계;를 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
A) a step of irradiating the membrane with a laser beam to produce a photomask which is cut and processed so as to conform to the structure of the microfluidic chip;
B) forming a microfluid chip mold in which the structure of the microfluid chip is embossed using the photomask;
C) applying and curing a curable resin to the microfluidic chip mold to produce a replica having a relief of the embossed structure of the microfluidic chip mold and mounting the replica on a chip substrate to produce a microfluidic chip; A method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask.
제1항에 있어서, 상기 b)단계는
상면에서 자외선을 투과시키는 투명판과, 자외선 경화형 수지가 충전된 수지 저장조의 상면에 상기 포토마스크가 설치되는 b-1)단계;
상기 b-1)단계 이후, 상기 포토마스크의 상면에서 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키는 b-2)단계;
상기 b-2)단계 이후, 상기 수지 저장조의 내측에서 미반응된 자외성 경화형 수지를 배출시키고, 상기 포토마스크를 제거하는 b-3) 단계;
상기 b-3) 단계 이후에 상기 수지 저장조의 내측에서 상기 자외선 경화형 수지가 경화되어 양각된 구조물이 형성된 상기 미세유체칩 몰드를 인출하는 b-4)단계를 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
The method of claim 1, wherein step b)
A transparent plate for transmitting ultraviolet rays on the upper surface, and (b-1) a step for mounting the photomask on the upper surface of the resin reservoir filled with the ultraviolet curable resin;
B-2), after the step b-1), irradiating ultraviolet light on the top surface of the photomask to cure the ultraviolet-curable resin;
B-3) removing the photomask after discharging unreacted ultraviolet-curable resin from the inside of the resin reservoir after the step b-2);
And b-4) withdrawing the microfluidic chip mold in which the ultraviolet curable resin is cured and embedded on the inside of the resin reservoir after the step b-3) A method of manufacturing a fluid chip.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는
상기 미세유체칩 몰드에 경화형 수지를 주입하는 c-1)단계;
상기 미세유체칩 몰드에 주입된 상기 경화형 수지를 경화시켜 상기 레플리카를 제조하는 c-2)단계;
상기 레플리카를 이형 분리하는 c-3)단계;
상기 레플리카에 시료 주입구와 시료 배출구중 적어도 하나를 타공시키는 c-4)단계; 및
칩기판에 상기 레플리카를 실장하는 c-5)단계를 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
The method of claim 1, wherein step c)
C-1) injecting a curable resin into the microfluid chip mold;
C-2) curing the curable resin injected into the microfluidic chip mold to produce the replica;
C-3) separating and separating the replica;
C-4) piercing at least one of the sample inlet and the sample outlet into the replica; And
And c-5) mounting the replica on the chip substrate. The method of manufacturing a microfluidic chip using the laser-processed photomask.
제3항에 있어서, 상기 c)단계는
상기 c-4)단계에서 타공된 상기 레플리카의 표면을 플라즈마 처리하는 단계;를 더 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
4. The method of claim 3, wherein step c)
And performing plasma processing on the surface of the replica bored in the step c-4).
제1항에 있어서, 상기 미세유체칩은
평면, 곡면 및 삼차원 형상중 적어도 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
The microfluidic chip according to claim 1,
The method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to claim 1, wherein the microfluidic chip is made of at least one of planar, curved, and three-dimensional shapes.
제1항에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 경화형 수지는
자외선 경화형 수지와, 가열 경화형 수지 및 방사선 경화형 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
The method according to claim 1, wherein in step (c), the curable resin
Wherein the ultraviolet curable resin is at least one of an ultraviolet curable resin, a heat curable resin and a radiation curable resin.
제1항에 있어서, 상기 레플리카는
경화형 폴리머 소재와 탄성체 고무소재중 어느 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
2. The system of claim 1, wherein the replica
The method of manufacturing a microfluidic chip using a laser-processed photomask according to claim 1, wherein the microfluidic chip is manufactured from one of a curable polymer material and an elastic rubber material.
제2항에 있어서, 상기 자외선 경화형 수지는
아크릴레이트 기능기 및 메타크릴레이트 기능기를 포함하는 자외선 경화형 폴리머 및 광경화 개시제를 포함하고,
상기 자외선 경화형 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다아크릴레이트 및 하이드록시 에틸 메타크릴레이트 중 적어도 하나이고,
상기 광경화 개시제는
2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, 모노아실 포스핀 옥사이드, 및 비스아실 포스핀 옥사이드 중 적어도 하나인 것을 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세유체칩 제조방법.
The ultraviolet curable resin composition according to claim 2, wherein the ultraviolet curable resin
An ultraviolet curing type polymer containing an acrylate functional group and a methacrylate functional group, and a photocuring initiator,
Wherein the ultraviolet curable polymer is at least one of polyethylene glycol methyl ether acrylate, polyethylene glycol diacrylate and hydroxyethyl methacrylate,
The photocuring initiator
Wherein the photoresist is at least one selected from the group consisting of 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, monoacylphosphine oxide, and bisacylphosphine oxide.
제8항에 있어서, 상기 광경화 개시제는
상기 자외선 경화 폴리머에 대하여 1 내지 3 중량%를 포함하는 레이저 가공된 포토마스크를 이용한 미세 유체칩 제조방법.


The photopolymerization initiator according to claim 8, wherein the photocurable initiator
Wherein the UV curable polymer is contained in an amount of 1 to 3% by weight based on the ultraviolet curable polymer.


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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115245848A (en) * 2022-08-20 2022-10-28 中国烟草总公司郑州烟草研究院 Method for rapidly preparing micro-fluidic chip die based on solvent-assisted bonding

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102580357B1 (en) 2020-11-18 2023-09-19 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 a sticky microfluidic chip and its manufacturing method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218605A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Toshiba Corp Ultraviolet-curable resin material for pattern transfer and method for manufacturing magnetic recording medium using the same
KR20100123755A (en) * 2008-03-05 2010-11-24 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 일리노이 Stretchable and foldable electronic devies
KR101053772B1 (en) * 2010-10-01 2011-08-02 경북대학교 산학협력단 Forming module for manufacturing microfluidic chip mold, method for manufacturing microfluidic chip mold using the same and microfluidic chip mold manufactured by the same
KR101183436B1 (en) 2010-03-15 2012-09-14 연세대학교 산학협력단 Microfluidic chips and method of manufacturing the same, and micro channel and method of manufacturing the same
JP5046719B2 (en) * 2007-04-12 2012-10-10 日立マクセル株式会社 Mask for array and manufacturing method thereof
KR20120119902A (en) * 2012-10-12 2012-10-31 서용덕 Lenz attached solar module menufacturing method and the lenz attached solar module therefrom
KR101283333B1 (en) 2010-12-24 2013-07-09 고려대학교 산학협력단 Cylindrical channel having saw-toothed cross section and preparation method of the same channel
KR20140092029A (en) * 2013-01-15 2014-07-23 인하대학교 산학협력단 Hydrogel bead based biosensor
KR20140109892A (en) * 2011-12-20 2014-09-16 가부시키가이샤 니콘 Substrate processing device, device manufacturing system and device manufacturing method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5046719B2 (en) * 2007-04-12 2012-10-10 日立マクセル株式会社 Mask for array and manufacturing method thereof
KR20100123755A (en) * 2008-03-05 2010-11-24 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 일리노이 Stretchable and foldable electronic devies
JP2010218605A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Toshiba Corp Ultraviolet-curable resin material for pattern transfer and method for manufacturing magnetic recording medium using the same
KR101183436B1 (en) 2010-03-15 2012-09-14 연세대학교 산학협력단 Microfluidic chips and method of manufacturing the same, and micro channel and method of manufacturing the same
KR101053772B1 (en) * 2010-10-01 2011-08-02 경북대학교 산학협력단 Forming module for manufacturing microfluidic chip mold, method for manufacturing microfluidic chip mold using the same and microfluidic chip mold manufactured by the same
KR101283333B1 (en) 2010-12-24 2013-07-09 고려대학교 산학협력단 Cylindrical channel having saw-toothed cross section and preparation method of the same channel
KR20140109892A (en) * 2011-12-20 2014-09-16 가부시키가이샤 니콘 Substrate processing device, device manufacturing system and device manufacturing method
KR20120119902A (en) * 2012-10-12 2012-10-31 서용덕 Lenz attached solar module menufacturing method and the lenz attached solar module therefrom
KR20140092029A (en) * 2013-01-15 2014-07-23 인하대학교 산학협력단 Hydrogel bead based biosensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115245848A (en) * 2022-08-20 2022-10-28 中国烟草总公司郑州烟草研究院 Method for rapidly preparing micro-fluidic chip die based on solvent-assisted bonding

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