화공기실 MEMS 결과 보고서 - 5조

소개글

화학공학실험

목차

A. 서론
B. 설계 목적
C. 실험 방법
a. PDMS Channel 제작
b. 높이에 따른 유속 측정
D. 실험 결과
E. 고찰
F. 토의
G. 결론
H. 참고 문헌
I. 조원 분담표

본문내용

실리콘 기판위에 SU-8을 도포한다. 마스크를 이용해 선택적으로 자외선을 조사하여 Master Mold 제작후, 열경화 시킨다. 후에 PDMS를 분리한다. 산소 플라즈마를 가해 친수성으로 만든다음 slide glass에 부착하면 칩을 제작할 수 있다.

구리 기판을 이용한 mold 제작 (노광과 엣칭)

1) 현상액을 bath에서 40℃로 중탕하고, 에칭기 전원을 켜서 온도를 55℃로 예열한다.

2) 감광기판을 필요한 크기로 PCB cutting기를 이용하여 알맞게 재단한다. (25mm X 75mm)

3) 감광기판의 하얀색 보호 필름을 떼어내고, 초록색 면을 상단으로 하여 photo mask와 alignment하여 노광기를 이용하여 노광한다. (100sec)

4) 노광을 마친 기판을 현상액에 넣고 교반하며 현상.

5) 현상이 끝난 기판을 꺼내어 증류수로 헹구어내고, 질소 등으로 말린다.

6) 기판을 에칭액에 넣어 에칭한다.

7) 에칭이 끝난 기판을 꺼내어 증류수로 헹구어낸다.

8) 아세톤에 넣어 남아있는 photoresist를 제거한다.

9) 증류수로 헹구어내고, 질소 등으로 말려 남아있는 물기를 제거한다.
재단한 감광 기판을 노광기에 넣고 노광한다.

<중 략>

제작 과정에 관한 토의

제작과정에서는 PDMS 현상과정에서의 실수가 가장 잦았다. 선택적 감광 후에도 현상액에 담근 후 얼마 시간이 지나지 않아 채널 마저 모두 지워져 버렸다. 사실 필름을 통해 감광을 했기에 이 같은 현상이 없어야 했다. 이를 설명 하기 위해 필름 카메라는 이 같은 일이 없는지에 관한 의견이 나왔다.

조사 결과 필름 카메라의 현상 시, 현상액에 오래 담글 경우 현상이 제대로 이루어지지 않는다.
하지만 이번 실험에서는 매우 짧은 시간 동안의 과정이었기에 현상에 문제가 있을 정도의 시간은 아니라고 결론을 지었다.
그 후 현상액에 오래 담겨져 있을 경우 일어나는 반응에 초점을 맞추고 오래된 필름과 새로운 필름의 경우 나타나는 차이를 알아보았다. 이는 감광 받은 필름의 각 부분이 저절로 환원돼 필름이 변질되는 과정으로 나타났으며, 필름 보관 방법 시 온도가 낮을수록 환원이 거의 일어나지 않으며 온도가 높을 시 쉽게 변질 된다는 것을 알았다.

참고 자료

Chang W-J, Akin D, Sedlak M, Ladisch MR, Bashir R (2003)
Poly(dimethylsiloxane)(PDMS) and silicon hybrid biochip for bacterial culture. Biomed Microdev ,
281-290p

Unit Operation of Chemical Engineering, 7th ed., McGraw-Hill,
Warren L. McCabe, Julian C.Smith, Peter Harriott,
73-78p, 84p

Leclerc E, Sakai Y & Fujii T (2003) Cell Culture in 3-Dimensional Microfluidic Structure of PDMS (polydimethylsiloxane) Biomedical Microdevices,
109-114p

사구식물의 형질개선 및 세포배양을 위한 일체형 “Lab on a chip(LOC)"의 개발, (2007),
환경부 30-36p