KR101061307B1 - Manufacturing method of chaotic mixed microchannel - Google Patents

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오범환
김보순
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인하대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate

Abstract

카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법을 개시한다. 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 성질이 다른 두 가지의 감광제를 이용한 두 번의 현상공정을 수행하여, 유체가 흐르는 채널을 형성한 후 채널 위에 카오스 혼합을 유도하기 위한 그루브를 형성한다. 그리고, 채널과 그루브가 형성된 마스터를 PDMS를 이용하여 복제한 후 원하는 기판에 부착시켜 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작할 수 있다.A method of making a chaotic mixed microchannel is disclosed. In the method of manufacturing a chaotic mixed type microchannel, two development processes using two kinds of photosensitive agents having different properties are performed to form grooves for inducing chaotic mixing on the channel after forming the channel through which the fluid flows. In addition, the master on which the channel and the grooves are formed may be replicated using PDMS, and then attached to a desired substrate to prepare a chaotic mixed microchannel.

마이크로 채널, 카오스 혼합, 감광제 현상 Microchannel, Chaotic Blend, Photoresist Phenomenon

Description

카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법{FABRICATION METHOD OF CHAOTIC MIXER FOR MICROCHANNEL}Manufacturing method of chaos mixed type microchannel {FABRICATION METHOD OF CHAOTIC MIXER FOR MICROCHANNEL}

본 발명의 실시예들은 카오스 혼합 형태를 가지는 마이크로 채널을 제작하는 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to a method of fabricating a micro channel having a chaotic mixing form.

MEMS(microelectromechanical systems) 기술의 개발과 함께 마이크로 시스템의 기능성, 경량화, 저가 대량 생산의 장점이 제시되면서 효율적인 소자를 개발하기 위한 연구들이 수행되고 있다. 이 중 다양한 응용 분야를 가지며 시장성이 높은 마이크로 반응 시스템의 경우 발전 속도가 매우 빠르다.With the development of microelectromechanical systems (MEMS) technology, the advantages of micro-system functionality, light weight, and low-cost mass production have been suggested, and studies to develop efficient devices have been conducted. Among them, the micro reaction system having various application fields and the marketability is very fast.

최근에는 생화학(Biochemistry), 생명공학(Biomedical) 분야에 적용되어 초소형 시스템인 랩온어칩(Lab-on-a-Chip)과 마이크로 총 분석 시스템(μ-TAS, Micro Total Analysis System)과 같은 마이크로 바이오 칩 시스템 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 마이크로 바이오 칩 시스템은 유체의 처리, 반응, 검출, 분리 등을 하나의 칩 상에서 수행할 수 있기 때문에 적은 시료의 양과 저렴한 비용으로 실험이 가능하고 실험 시간도 단축할 수 있다는 장점이 있다.Recently applied in the fields of biochemistry and biomedical, micro bio such as lab-on-a-chip and micro total analysis system (μ-TAS) Chip system research is being actively conducted. Since the micro biochip system can perform the treatment, reaction, detection, and separation of a fluid on a single chip, it is possible to perform experiments with a small amount of sample and low cost, and to shorten the experiment time.

특히, 카오스 혼합 형태를 가지는 마이크로 채널에 관하여 2002년 스트 룩(Strook)은 채널 내에 주기적 또는 비주기적인 그루브(groove)를 만들어 일정 거리가 지난 후 미세 유체의 혼합 특성을 실험한 것에 대해 발표하였으며, 이와 비슷한 카오스 혼합형 마이크로 채널에 관한 연구가 많이 진행되고 있다.In particular, in the case of microchannels with chaotic mixing, Strook published in 2002 a test of the mixing characteristics of microfluids after a certain distance by making periodic or aperiodic grooves in the channels. Similar studies on chaotic mixed microchannels have been conducted.

그러나, 기존의 카오스 혼합형 마이크로 채널은 그 형상이 복잡하고 제조가 어렵다는 문제가 있다.However, the conventional chaotic mixed microchannel has a problem that its shape is complicated and difficult to manufacture.

본 발명의 일실시예는 간단하고 형태의 제한이 없는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a method of making a chaotic mixed microchannel simple and without limitation of form.

본 발명의 일실시예는 정해진 구조가 아닌, 마스크의 형태에 따라 다양한 구조의 채널을 만들고 손쉽게 복제할 수 있는 제조 기술을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a manufacturing technique that can be easily duplicated to create a channel of various structures according to the shape of the mask, not a predetermined structure.

본 발명의 일실시예는 채널과 그루브 형태를 제작한 후 그루브 형상을 지우고 다른 그루브를 만들 수 있는, 즉 하부 기판의 재사용 기술을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a technique for reusing a lower substrate, which is capable of clearing the groove shape and making another groove after fabricating the channel and groove shape.

본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 채널 형성용 감광제를 이용한 현상 공정을 수행하여 유체의 유입을 위한 유입구와 유체의 배출을 위한 배출구를 가진 채널 패턴(channel pattern)을 형성하는 단계; 및, 상기 채널 형성용 감광제과 성질이 다른 그루브 형성용 감광제를 이용한 현상 공정을 수행하여 상기 채널 패턴 상에 카오스 혼합을 유도하는 그루브 패턴(groove pattern)을 형성하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a chaotic mixed microchannel according to an embodiment of the present invention forms a channel pattern having an inlet for inflow of fluid and an outlet for discharging of the fluid by performing a developing process using a photosensitive agent for channel formation. Doing; And forming a groove pattern on the channel pattern to induce chaotic mixing by performing a developing process using a groove forming photosensitive agent having different properties from the channel forming photosensitive agent.

본 발명의 일실시예에서, 상기 채널 형성용 감광제는 네거티브(negative) 감광제를 이용하고 상기 그루브 형성용 감광제는 포지티브(positive) 감광제를 이용한다.In one embodiment of the present invention, the photosensitive agent for channel formation uses a negative photosensitive agent, and the photosensitive agent for groove formation uses a positive photosensitive agent.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 상기 그루브 패턴이 형성된 마스터 상에 PDMS(polydimthylsiloxane)를 도포 하여 상기 PDMS에 그루브 패턴을 복제하는 단계; 상기 그루브 패턴이 복제된 PDMS를 기판에 부착하여 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a chaotic mixed microchannel according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: duplicating a groove pattern on the PDMS by applying a polydimthylsiloxane (PDMS) on the master on which the groove pattern is formed; The method may further include attaching the PDMS, the groove pattern of which is replicated, to a substrate, to fabricate a chaotic mixed microchannel.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 상기 그루브 패턴이 형성된 마스터 상에서 상기 그루브 패턴을 제거하는 단계; 상기 그루브 형성용 감광제를 이용한 현상 공정을 수행하여 상기 채널 패턴 상에 다른 그루브 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a chaotic mixed micro-channel according to an embodiment of the present invention comprises the steps of removing the groove pattern on the master on which the groove pattern is formed; The method may further include forming another groove pattern on the channel pattern by performing a developing process using the groove forming photoresist.

본 발명의 일실시예에 따르면, 마스크 형태에 따라 채널 하단부의 그루브 형태를 조절할 수 있는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a chaotic mixed microchannel that can adjust the groove shape of the lower end of the channel according to the mask shape.

본 발명의 일실시예에 따르면, 감광제를 통한 마스터 패턴을 제작하면 손쉽게 여러 번 복제할 수 있는 제작 방법을 제공할 수 있고, 하부 기판을 재사용하여 다른 형태의 그루브 패턴을 가진 마이크로 채널의 제작이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, if the master pattern through the photosensitive agent is produced, it is possible to provide a manufacturing method that can be easily replicated many times, and it is possible to manufacture a micro channel having a different groove pattern by reusing the lower substrate. Do.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법의 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a process of manufacturing a chaotic mixed micro-channel according to an embodiment of the present invention.

카오스 혼합형 마이크로 채널은 채널 내에서 혼합을 발생시키기 위하여 채널 하부 벽면에 높이를 지닌 주기적 또는 비주기적인 블록과, 채널로 유체를 유입하기 위한 두 개 이상의 유입구와, 혼합된 유체를 배출하는 하나의 배출구를 포함하는 형태로 구성된다.Chaotic mixed microchannels have a periodic or aperiodic block with a height at the bottom wall of the channel for generating mixing in the channel, two or more inlets for entering the fluid into the channel, and one outlet for discharging the mixed fluid. It is configured in the form including a.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a chaotic mixed microchannel according to an embodiment of the present invention may include the following process.

본 발명의 일실시예는 실리콘 기판(101)의 상부에 네거티브 감광제(102)를 코팅한다(S101). 네거티브 감광제(102)를 코팅하는 단계(S101)는 SU-8 계열의 네거티브 감광제(102)를 설계한 채널 높이에 따라 종류를 정해서 사용한다.In one embodiment of the present invention to coat a negative photosensitive agent 102 on the silicon substrate 101 (S101). In the step (S101) of coating the negative photosensitive agent 102, the type of the negative photosensitive agent 102 of the SU-8 series is determined according to the designed channel height.

본 발명의 일실시예는 네거티브 감광제(102)가 코팅된 실리콘 기판(101)을 채널 마스크(103)를 이용하여 자외선에 노광시킨 후(S102) 현상 공정을 통하여 유입, 배출구를 가지는 기본적인 채널 패턴(104)을 형성한다(S103). 상기한 구조의 채널 패턴(104)을 형성하기 위한 채널 마스크(103)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.According to an embodiment of the present invention, after the silicon substrate 101 coated with the negative photosensitive agent 102 is exposed to ultraviolet rays using the channel mask 103 (S102), a basic channel pattern having inlet and outlet holes through a developing process ( 104 is formed (S103). The channel mask 103 for forming the channel pattern 104 having the above-described structure will be described with reference to FIG. 3.

본 발명의 일실시예는 채널 패턴(104) 위에 포지티브 감광제(105)를 코팅하고(S104) 이어 그루브 마스크(106)를 이용하여 정렬 과정을 거친 후(S105) 다시 현상 공정을 통하여 그루브 패턴(107)을 형성한다(S106). 포지티브 감광제(105)를 코팅하는 단계(S104)는 AZ 계열의 포지티브 감광제(105)를 설계한 그루브 높이에 따라 종류를 정해서 사용한다. 네거티브 감광제(102)는 자외선을 받으면 크로스링킹(cross-linking)이 일어나 굳어지게 되는 반면, 포지티브 감광제(105)는 자외선 을 받으면 크로스링킹이 풀어져 쉽게 제거된다. 또한, 네거티브 감광제(102)와 포지티브 감광제(105)는 다른 현상액을 사용하기 때문에 두 번의 현상 공정이 진행되어도 네거티브 감광제(102)로 구성된 그루브 패턴(107) 하단부에 형성된 채널 패턴(104)의 구조를 손상시키지 않는다. 상기한 구조의 그루브 패턴(107)을 형성하기 위한 그루브 마스크(106)에 대해서는 도 4와 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.In one embodiment of the present invention, the positive photoresist 105 is coated on the channel pattern 104 (S104) and then aligned using the groove mask 106 (S105), and then the groove pattern 107 is developed through the development process. ) Is formed (S106). Coating the positive photosensitive agent 105 (S104) is used to determine the type according to the groove height of the positive photosensitive agent 105 of the AZ series. The negative photoresist 102 is hardened by cross-linking when subjected to ultraviolet rays, while the positive photosensitive agent 105 is easily removed by being unlinked when subjected to ultraviolet rays. In addition, since the negative photosensitive agent 102 and the positive photosensitive agent 105 use different developing solutions, the structure of the channel pattern 104 formed at the lower end of the groove pattern 107 composed of the negative photosensitive agent 102 even after two development processes are performed. Do not damage. The groove mask 106 for forming the groove pattern 107 having the above-described structure will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

본 발명의 일실시예는 그루브 패턴(107)이 완성된 마스터 구조 위에 PDMS(polydimthylsiloxane)(108)를 도포한다(S107). 이때, 굳은 상태의 PDMS(108)를 상기 마스터 구조에서 분리시키면 카오스 혼합형 마이크로 채널 구조(109)가 만들어지므로 PDMS(108)로 만들어진 카오스 혼합형 마이크로 채널 구조(109)를 분리시켜 PDMS 부착용 기판(110)에 부착한다(S108). PDMS 부착용 기판(110)으로는 실리콘 기판 또는 유리 기판을 이용할 수 있다. PDMS(108)는 표면 에너지가 낮아 실리콘이나 유리 기판에 잘 붙지만, 표면을 산소 플라즈마 처리 후 부착시키면 표면이 친수성으로 변하기 때문에 더욱 강한 힘으로 부착될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예는 PDMS(108)로 만들어진 카오스 혼합형 마이크로 채널 구조(109)를 PDMS 부착용 기판(110)에 부착한 후 유입, 배출구 부분을 형성하면 채널 구조가 완성된다.In one embodiment of the present invention, a polydimthylsiloxane (PDMS) 108 is coated on the master structure on which the groove pattern 107 is completed (S107). At this time, since the chaotic mixed microchannel structure 109 is made by separating the solid state PDMS 108 from the master structure, the chaotic mixed microchannel structure 109 made of the PDMS 108 is separated to form the PDMS substrate 110. Attach to (S108). As the substrate 110 for attaching the PDMS, a silicon substrate or a glass substrate may be used. The PDMS 108 has a low surface energy and adheres well to a silicon or glass substrate. However, the PDMS 108 may be attached with a stronger force because the surface changes to hydrophilicity when the surface is attached after oxygen plasma treatment. Therefore, in one embodiment of the present invention, after the chaotic mixed microchannel structure 109 made of the PDMS 108 is attached to the PDMS attachment substrate 110, the channel structure is completed by forming an inlet and an outlet portion.

본 발명의 일실시예는 그루브 패턴(107)이 완성된 마스터 구조에 PDMS(108)를 이용하여 복제를 할 경우 마스터에 거의 손상이 가지 않기 때문에 반복 공정이 가능하다.In one embodiment of the present invention, when the groove pattern 107 is replicated by using the PDMS 108 in the completed master structure, since the damage of the master hardly occurs, a repeating process is possible.

도 2는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작시 형성된 하부 기판(201)을 재 활용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서, 하부 기판(201)은 도 1에 도시한 과정에서 그루브 패턴(202)이 완성된 마스터 구조를 의미할 수 있다.FIG. 2 is a diagram for describing a process of reusing a lower substrate 201 formed when a chaotic mixed microchannel is manufactured. In FIG. 2, the lower substrate 201 may refer to a master structure in which the groove pattern 202 is completed in the process illustrated in FIG. 1.

본 발명의 일실시예는 도 1에 도시한 과정에서 그루브 구조의 현상 후 패턴 제작에 실패하여 패턴을 다시 제작하거나, 또 다른 그루브 패턴을 형성하기 위하여 PDMS(108)로 만들어진 카오스 혼합형 마이크로 채널 구조(109)를 분리시킨 하부 기판(201)을 다시 사용할 수 있다.An embodiment of the present invention is a chaotic mixed microchannel structure made of PDMS 108 to fail to fabricate a pattern after development of the groove structure in the process shown in FIG. 1, or to manufacture the pattern again, or to form another groove pattern. The lower substrate 201 from which the 109 is separated may be used again.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법은 다음과 같은 하부 기판(201)을 재활용하는 과정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the method for manufacturing a chaotic mixed microchannel according to an embodiment of the present invention may include a process of recycling the lower substrate 201 as follows.

본 발명의 일실시예는 하부 기판(201)의 상부에 형성된 그루브 패턴(202)을 아세톤 또는 이소프로필 알코올 등을 이용하여 제거한다(S201). 그루브 패턴(202)은 포지티브 감광제로, 그루브 패턴(202)을 제거한 하부 기판(201)은 네거티브 감광제로 만들어져 있기 때문에 그루브 패턴(202)을 제거할 때 하부의 채널은 손상되지 않는다.In an embodiment of the present invention, the groove pattern 202 formed on the lower substrate 201 is removed using acetone or isopropyl alcohol (S201). Since the groove pattern 202 is a positive photoresist and the lower substrate 201 from which the groove pattern 202 is removed is made of a negative photoresist, the lower channel is not damaged when the groove pattern 202 is removed.

본 발명의 일실시예는 그루브 패턴(202)이 제거된 하부 기판에 포지티브 감광제(203)을 코팅하고(S202) 이어 그루브 마스크(204)를 이용하여 노광을 거친 후(S203) 다시 현상 공정을 통하여 그루브 패턴(205)을 형성한다(S204).According to an embodiment of the present invention, the positive photosensitive agent 203 is coated on the lower substrate from which the groove pattern 202 has been removed (S202), and then subjected to exposure using the groove mask 204 (S203). The groove pattern 205 is formed (S204).

본 발명의 일실시예는 그루브 패턴(205)이 형성된 마스터 구조 위에 PDMS(206)를 도포하고(S205) PDMS(206)가 굳으면 상기 마스터 구조에서 분리시킨다(S206). 이때, 상기 마스터 구조에서 분리된 PDMS(206) 즉, PDMS(206)로 만들어진 카오스 혼합형 마이크로 채널 구조(207)를 PDMS 부착용 기판(208)에 부착하여 채널 구조를 완성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the PDMS 206 is coated on the master structure on which the groove pattern 205 is formed (S205), and when the PDMS 206 is hardened, the PDMS 206 is separated from the master structure (S206). In this case, the channel structure may be completed by attaching the chaotic mixed microchannel structure 207 made of the PDMS 206, that is, the PDMS 206 separated from the master structure, to the PDMS attachment substrate 208.

따라서, 본 발명의 일실시예는 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작하는 과정에서 만들어진 하부 기판(201)을 재활용하여 그루브 패턴을 다시 형성하거나 다른 그루브 패턴을 갖는 채널 구조를 제작할 수 있다Therefore, one embodiment of the present invention can recycle the lower substrate 201 made in the process of manufacturing the chaotic mixed micro-channel to re-form the groove pattern or to produce a channel structure having another groove pattern.

도 3은 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 과정에서 이용되는 채널 마스크(103)의 일례를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a channel mask 103 used in the process of fabricating a chaotic mixed microchannel.

본 발명의 일실시예에서 채널 마스크(103)는 기본적인 유입, 배출구를 가지는 채널의 형태로 구성될 수 있으며 그 형태는 도 3에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the channel mask 103 may be configured in the form of a channel having a basic inlet and outlet, and the form is not limited or limited by FIG. 3.

도 3을 참조하면, 채널 마스크(103)는 두 개의 유입구(301)와, 유체가 혼합되는 채널부(303)와, 유입구(301)와 채널부(303)를 연결하는 채널(302)과, 혼합된 유체가 배출되는 배출구(304)로 구성된다. 상기한 구조의 채널 마스크(103)는 네거티브 감광제를 이용하는 과정을 거치기 때문에 마스크 구조 역시 네거티브 형태로 구성한다.Referring to FIG. 3, the channel mask 103 includes two inlets 301, a channel unit 303 in which fluid is mixed, a channel 302 connecting the inlet 301 and the channel unit 303, It consists of an outlet 304 through which the mixed fluid is discharged. Since the channel mask 103 having the above structure is subjected to a process using a negative photoresist, the mask structure is also configured in a negative form.

도 4와 도 5는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 과정에서 이용되는 그루브 마스크(106)의 일례를 도시한 도면이다.4 and 5 illustrate an example of the groove mask 106 used in the fabrication of the chaotic mixed microchannel.

본 발명의 일실시예에서 그루브 마스크(106)는 채널 구조를 만들기 위하여 유체의 혼합을 유도하는 형태의 마이크로 구성될 수 있으며 그 형태는 도 4와 도 5에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the groove mask 106 may be configured as a micro in the form of inducing the mixing of the fluid to create a channel structure, the shape is not limited or limited by Figs.

도 4와 도 5를 참조하면, 그루브 마스크(106)는 두 개의 유입구와 하나의 배출구, 및 유체의 혼합을 유도하기 위한 그루브 구조(401)(501)로 구성된다. 상기한 구조의 그루브 마스크(106)는 포지티브 감광제를 이용하는 과정을 거치기 때문에 마스크 구조 역시 포지티브 형태로 구성한다. 그루브 마스크(106)는 채널 마스크(103)로 만들어진 채널 패턴 위에 정확히 정렬하여 현상 공정을 진행하여야 하므로 채널 마스크(103)와 거의 동일한 형태로 구성한다. 그루브 마스크(106)는 빗살무늬 타입의 그루브 구조(401), 꺽인 빗살무늬 타입의 그루브 구조(501) 등 다양한 구조를 이용하여 유체의 혼합을 유도하는 형태의 마이크로 채널을 만들 수 있다.4 and 5, the groove mask 106 is composed of two inlets and one outlet, and groove structures 401 and 501 for inducing mixing of the fluid. Since the groove mask 106 having the above structure is subjected to a process using a positive photoresist, the mask structure is also configured in a positive form. Since the groove mask 106 needs to be precisely aligned on the channel pattern made of the channel mask 103 and the development process is performed, the groove mask 106 is formed in almost the same shape as the channel mask 103. The groove mask 106 may make a microchannel inducing a mixture of fluids using various structures such as a comb pattern groove structure 401 and a curved comb pattern groove structure 501.

그루브 마스크(106)는 유입구를 추가하거나 채널의 너비 또는 형태를 변경하는 것이 가능하므로 그루브 부분(401)(501)을 수정하여 채널 내에 주기적 또는 비주기적인 그루브를 만들거나, 또는 그루브의 모양을 바꾸어 효율이 더 높은 채널을 만드는 등 원하는 형태의 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작 할 수 있다. 또한, 채널의 설계에 따라 감광제의 종류를 결정하여 채널과 그루브의 높이 제어가 가능하다.Since the groove mask 106 can add inlets or change the width or shape of the channel, the groove portions 401 and 501 can be modified to create periodic or aperiodic grooves within the channel, or to change the shape of the groove. Chaos mixed microchannels can be fabricated in the desired form, for example, to create more efficient channels. In addition, the height of the channel and the groove can be controlled by determining the type of photoresist according to the design of the channel.

따라서, 본 발명의 일실시예는 마스크 형태에 따라 채널 하단부의 그루브 형태를 조절할 수 있는 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작할 수 있으며, 하부 기판을 재활용함으로써 마이크로 채널의 복제와 그루브 패턴의 수정이나 변경이 용이하다.Therefore, an embodiment of the present invention can manufacture a chaotic mixed microchannel that can adjust the groove shape of the lower channel portion according to the mask shape, and it is easy to modify or change the microchannel replication and groove pattern by recycling the lower substrate. .

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법의 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a process of manufacturing a chaotic mixed micro-channel according to an embodiment of the present invention.

도 2는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작시 형성된 하부 기판(201)을 재활용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a process of recycling the lower substrate 201 formed when the chaotic mixed microchannel is manufactured.

도 3은 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 과정에서 이용되는 채널 마스크의 일례를 도시한 도면이다.3 is a view showing an example of a channel mask used in the process of manufacturing a chaotic mixed micro-channel.

도 4는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 과정에서 이용되는 그루브 마스크의 일례를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a groove mask used in the process of fabricating a chaotic mixed microchannel.

도 5는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 과정에서 이용되는 그루브 마스크의 다른 일례를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a groove mask used in the fabrication of chaotic mixed microchannels.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101: 실리콘 기판 102: 네거티브 감광제101: silicon substrate 102: negative photosensitive agent

103: 채널 마스크 105: 포지티브 감광제103: channel mask 105: positive photoresist

106: 그루브 마스크 108: PDMS106: groove mask 108: PDMS

110: PDMS 부착용 기판110: PDMS substrate

Claims (5)

채널 형성용 감광제로 네거티브(negative) 감광제를 이용하여 자외선 노광 및 현상 공정을 통해 유체의 유입을 위한 유입구와 유체의 배출을 위한 배출구를 가진 채널 패턴(channel pattern)을 형성하는 단계;Forming a channel pattern having an inlet for inflow of fluid and an outlet for discharging of the fluid through an ultraviolet exposure and development process using a negative photoresist as a channel forming photoresist; 그루브 형성용 감광제로 포지티브(positive) 감광제를 이용하여 자외선 노광 및 현상 공정을 통해 상기 채널 패턴 상에 카오스 혼합을 유도하는 그루브 패턴(groove pattern)을 형성하는 단계;Forming a groove pattern on the channel pattern through an ultraviolet exposure and development process using a positive photoresist as a groove forming photoresist; 상기 그루브 패턴이 형성된 마스터 상에 PDMS(polydimthylsiloxane)를 도포하여 상기 PDMS에 그루브 패턴을 복제하는 단계; 및Replicating a groove pattern on the PDMS by applying a polydimthylsiloxane (PDMS) on the master on which the groove pattern is formed; And 상기 그루브 패턴이 복제된 PDMS를 기판에 부착하여 카오스 혼합형 마이크로 채널을 제작하는 단계Attaching the PDMS, the groove pattern of which is replicated, to a substrate to fabricate a chaotic mixed microchannel 를 포함하고,Including, 상기 마스터는,The master is, 상기 그루브 패턴의 수정이나 변경 시 재활용 되는 것Recycled when modifying or changing the groove pattern 을 특징으로 하는 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법.Method of producing a chaotic mixed micro-channel, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 채널 형성용 감광제와 그루브 형성용 감광제의 종류에 따라 상기 채널 패턴과 그루브 패턴의 높낮이를 조절하는, 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법.And adjusting the height of the channel pattern and the groove pattern according to the type of the channel forming photosensitive agent and the groove forming photosensitive agent. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그루브 패턴이 형성된 마스터 상에서 상기 그루브 패턴을 제거하는 단계;Removing the groove pattern on the master on which the groove pattern is formed; 상기 그루브 형성용 감광제를 이용한 현상 공정을 수행하여 상기 채널 패턴 상에 다른 그루브 패턴을 형성하는 단계Forming another groove pattern on the channel pattern by performing a development process using the groove forming photoresist; 를 더 포함하는, 카오스 혼합형 마이크로 채널의 제작 방법.Further comprising, chaos mixed micro-channel manufacturing method.
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