生物芯片是近年随着微加工技术与生物技术的结合发展起来的一个新颖的跨学科领域。PCR生物芯片由于具有功耗小、成本低、操作简单、易于集成等传统PCR技术所不具备的优点，成为目前倍受瞩目的研究焦点。本文在综述PCR芯片研究进展的基础上，提出一种可用于生物医学检测的新型PCR芯片。在完成芯片的设计、工艺制作、实验测试的同时，对两种可用于生物芯片构建的新型聚合物材料的工艺条件进行了优化研究。本论文的主要结构如下：（1）设计了两版PCR芯片系统，并且对芯片的功能器件与整体版图进行了设计。在第一版的设计中提出了一种三模块微型PCR芯片系统；第二版在对第一版改进的基础上提出了一种新型的PCR芯片系统。通过备选材料各方面参数的对比与工艺兼容性的考虑，确定了芯片的衬底材料以及各种功能器件的制作材料。通过设计参数的计算和对比，设计了温度传感器与多种形貌的微加热器及电化学微电极。（2）详细阐述了两版PCR芯片的工艺制作、工艺结果以及微系统的组装。芯片是用MEMS微加工技术制作完成。通过光学照片及SEM电镜照片等手段表征的最终工艺制作结果可以看出，芯片表面膜厚均匀，功能器件线条清晰，工艺效果良好。（3）用封装芯片进行了一系列实验测试，以检测芯片性能。实验结果显示，温度传感器TCR系数为4.34×10^-3℃-1，芯片热均匀性良好，升降温平均速度分别可达到3℃/s与5℃/s，具有良好的温度稳定性和可控性；微电极的检测限可达到6.9×10^-10mol/L，具有高灵敏度、良好的稳定性以及可重复性。（4）介绍了一种基于含氟气体C4F8的反应离子刻蚀（RIE）工艺干法刻蚀硅橡胶聚二甲基硅氧烷（PDMS）的方法，取得了优化的实验条件和良好的刻蚀效果，为解决PDMS在用于生物微流体器件加工过程中难以直接图形化的问题提供了一种有效的手段。（5）对一种有生物芯片应用前景的聚丙烯酸干膜光刻胶（DFP）新型材料的曝光及显影特性进行了研究，并用该干胶进行微流道试验研究。通过实验，优化了曝光及显影时的工艺参数，并获得理想形貌的干胶微沟道结构。