在 PDMS 上打電極 並應用在 CMOS MEMS 生物晶片上

1. Gold electrodes on cover PDMS Microchannel Align to the IC hole on bottom PDMS Microchannel in Cover PDMS Cover PDMS The IC hole Bottom PDMS Gold electrodes on bottom PDMS IC Microchannel in Cover PDMS Gold electrodes IC Cover PDMS Bottom PDMS (a) (b) Protection layer (c) 圖 １： (a) 整個封裝設計的俯視圖，IC在微流道下面，微流道是以PDMS製成 (b) 封裝設計的側視圖，最深的流道和最淺的流道深度是8 μm 和25 μm (c) 整個封裝體的概述圖 在PDMS上打電極並應用在CMOS MEMS生物晶片上 電機所　劉佳峰　　奈微所　張恩旗 製程的設計： 摘要： 圖１和圖２是用來描述整個封裝設計的情況，IC被固定在PDMS的底座部分，我們在用來覆蓋IC的PDMS中設計了微流道。並分別在流道旁和底座上設計電極。然後利用氧電漿將帶有電極的微流道和底座接合在一起，上板和下板電極需對準，才能發揮功效。其中上板電極負責連結微流道到底座的電極，底座的電極則提供了PAD，用來外接量測的儀器。 我們討論的是CMOS MEMS在生物晶片上的應用。這裡介紹的晶片包含可抓取單一細胞的MEMS結構，還有CMOS-based的阻抗感測器，可測試這個細胞是否為癌細胞。我們可利用CMOSMEMS的製程來製造這個架構，其中PDMS是用來封裝IC的材料。這個設計的優點就是將微流道製造在封裝體上面，讓底下的IC來幫助測量，也就是說我們可以針對不同的需要來封裝各種測試用的IC，是一種流道與IC分離的生醫晶片。然而在這樣的設計當中，不但要顧及IC和電極(下板電極)的連結，還要設法做出細胞捕捉結構上的電極(上板電極)。因此，若能夠在PDMS上成功建立電極，在這晶片的整合和封裝上都有莫大的助益。 圖 ２：上半部和下半部PDMS的電極，在圖中的點a 是對應到點 a’ 的，藉由精密的阻抗分析，資料可以完整的傳送到儀器和電腦中 圖 ３：下半部PDMS的結構設計　(a) 把 IC 黏在玻片上　(b) 覆蓋 PDMS(c) 翻模後形成PDMS放IC的孔洞 (d) 在PDMS上塗上光阻　(e) 做曝光顯影　(f) 利用E-Beam鍍上 Cr和 Au (g) 經過 lift-off 之後留下電極　(h) 完成下半部的PDMS 上半部覆蓋用的PDMS也是利用相同方法來做