如何成功的旋涂微流控SU-8光刻膠？

在微流控PDMS芯片或SU-8模具制作的過程中，需要把PDMS膠或SU-8光刻膠根據(jù)所需要的厚度來選擇合適的旋涂轉速并且使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若干種技術來完成。最常用的技術是旋涂技術，該技術是在旋轉的基底上放置一小灘SU-8光刻膠。旋轉速度、加速度和SU-8光刻膠的黏度將會決定SU-8光刻膠層（如下簡稱膠層）的厚度。
使用旋涂機來旋涂SU-8光刻膠，相比于其它技術來講，旋涂機會使用比所需要的SU-8膠更多的用量，因為95%的SU-8光刻膠在旋轉涂布的過程中都損失掉了。然后，旋涂技術是實驗室內(nèi)使用最多的技術，因為它易于使用并且真正的可重復使用。
旋涂SU-8光刻膠的成功與否不僅要匹配所選擇的實驗設備，而且也要留意實驗的參數(shù)。本文簡要介紹一些技巧來提高涂布SU-8光刻膠成功的可能性。
成功SU-8光刻膠旋涂的相關參數(shù)
基底潤濕性
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光刻膠必須足夠潤濕基底。有幾種方法可以確?；拙哂辛己玫臐櫇裥?，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，水的接觸角測量可以用來表征這些圖層或基底表面的潤濕性。事實上，例如，在PET膜上涂覆SU-8 3000（目的是在軟基底上形成干膜），接觸角可達到80°。如果接觸角較高，則SU-8光刻膠在表面上不能正常擴散；如果接觸角較低，則SU-8光刻膠就會粘貼在PET上而不會被剝落。
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旋涂技術來獲得從幾百納米到幾百微米的不同厚度的膠層。粘度對膠層的厚度有重大的影響，但是粘度會隨環(huán)境參數(shù)（溫度，濕度）和時間的變化而變化。
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)（旋轉速度，加速度等等）必須能根據(jù)工作溫度來進行調(diào)節(jié)。工作溫度調(diào)節(jié)完成之后，就必須定期的測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，因為例如對于一瓶500mL的SU-8樹脂，您在使用前必須至少等待2個小時。
粘度也會隨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，溶劑的百分比會隨時間的延長而發(fā)生變化。這就是為什么如果SU-8光刻膠時間太長或存放方式不對，其黏度會發(fā)生變化。
最后，當使用SU-8光刻膠時，溶劑會在空氣中蒸發(fā)并且必須遵守處理時間。此外，根據(jù)空氣的濕度的不同，溶劑的蒸發(fā)量也會有所不同。所以，例如溫度，需要適當?shù)恼{(diào)整部分參數(shù)以使加工過程適應室內(nèi)的濕度。

審核編輯 黃宇