在微流控PDMS芯片或SU-8模具制作的過(guò)程中，需要把PDMS膠或SU-8光刻膠根據(jù)所需要的厚度來(lái)選擇合適的旋涂轉(zhuǎn)速并且使PDMS膠或SU-8膠涂布均勻化。
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻膠？
基底上SU-8光刻膠的圖層可以通過(guò)若干種技術(shù)來(lái)完成。最常用的技術(shù)是旋涂技術(shù)，該技術(shù)是在旋轉(zhuǎn)的基底上放置一小灘SU-8光刻膠。旋轉(zhuǎn)速度、加速度和SU-8光刻膠的黏度將會(huì)決定SU-8光刻膠層（如下簡(jiǎn)稱膠層）的厚度。
使用旋涂機(jī)來(lái)旋涂SU-8光刻膠，相比于其它技術(shù)來(lái)講，旋涂機(jī)會(huì)使用比所需要的SU-8膠更多的用量，因?yàn)?5%的SU-8光刻膠在旋轉(zhuǎn)涂布的過(guò)程中都損失掉了。然后，旋涂技術(shù)是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用最多的技術(shù)，因?yàn)樗子谑褂貌⑶艺嬲目芍貜?fù)使用。
旋涂SU-8光刻膠的成功與否不僅要匹配所選擇的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且也要留意實(shí)驗(yàn)的參數(shù)。本文簡(jiǎn)要介紹一些技巧來(lái)提高涂布SU-8光刻膠成功的可能性。
成功SU-8光刻膠旋涂的相關(guān)參數(shù)
基底潤(rùn)濕性
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻膠？
SU-8光刻膠旋涂在什么基底上并不重要，重要的是SU-8光刻膠在基底表面上均勻分布，在烘烤期間不發(fā)生收縮而且在涂膠結(jié)束后SU-8膠仍能夠停留在基底的表面上。為此，SU-8光刻膠必須足夠潤(rùn)濕基底。有幾種方法可以確保基底具有良好的潤(rùn)濕性，例如良好潔凈的晶圓，良好的脫水，部分等離子體處理以及固相或液相中使用助粘劑等等，水的接觸角測(cè)量可以用來(lái)表征這些圖層或基底表面的潤(rùn)濕性。事實(shí)上，例如，在PET膜上涂覆SU-8 3000（目的是在軟基底上形成干膜），接觸角可達(dá)到80°。如果接觸角較高，則SU-8光刻膠在表面上不能正常擴(kuò)散；如果接觸角較低，則SU-8光刻膠就會(huì)粘貼在PET上而不會(huì)被剝落。
SU-8光刻膠的粘度
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻膠？
不同的SU-8光刻膠具有各自的粘度，較寬泛的粘度范圍使得能夠通過(guò)旋涂技術(shù)來(lái)獲得從幾百納米到幾百微米的不同厚度的膠層。粘度對(duì)膠層的厚度有重大的影響，但是粘度會(huì)隨環(huán)境參數(shù)（溫度，濕度）和時(shí)間的變化而變化。
粘度的大小取決于溫度的高低，因此，如果其他參數(shù)是恒定的，那么膠層的厚度就是溫度的函數(shù)。所有的參數(shù)（旋轉(zhuǎn)速度，加速度等等）必須能根據(jù)工作溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。工作溫度調(diào)節(jié)完成之后，就必須定期的測(cè)量工作溫度以確保其保持恒定。我建議您在室溫下使用SU-8光刻膠，因?yàn)槔鐚?duì)于一瓶500mL的SU-8樹脂，您在使用前必須至少等待2個(gè)小時(shí)。
粘度也會(huì)隨SU-8光刻膠內(nèi)部的溶劑量的變化而發(fā)生變化。溶劑具有揮發(fā)性，因此，溶劑的百分比會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化。這就是為什么如果SU-8光刻膠時(shí)間太長(zhǎng)或存放方式不對(duì)，其黏度會(huì)發(fā)生變化。
最后，當(dāng)使用SU-8光刻膠時(shí)，溶劑會(huì)在空氣中蒸發(fā)并且必須遵守處理時(shí)間。此外，根據(jù)空氣的濕度的不同，溶劑的蒸發(fā)量也會(huì)有所不同。所以，例如溫度，需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整部分參數(shù)以使加工過(guò)程適應(yīng)室內(nèi)的濕度。

審核編輯 黃宇