如何成功的旋涂微流控SU-8光刻胶？

在微流控PDMS芯片或SU-8模具制作的过程中，需要把PDMS胶或SU-8光刻胶根据所需要的厚度来选择合适的旋涂转速并且使PDMS胶或SU-8胶涂布均匀化。
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻胶？
基底上SU-8光刻胶的图层可以通过若干种技术来完成。最常用的技术是旋涂技术，该技术是在旋转的基底上放置一小滩SU-8光刻胶。旋转速度、加速度和SU-8光刻胶的黏度将会决定SU-8光刻胶层（如下简称胶层）的厚度。
使用旋涂机来旋涂SU-8光刻胶，相比于其它技术来讲，旋涂机会使用比所需要的SU-8胶更多的用量，因为95%的SU-8光刻胶在旋转涂布的过程中都损失掉了。然后，旋涂技术是实验室内使用最多的技术，因为它易于使用并且真正的可重复使用。
旋涂SU-8光刻胶的成功与否不仅要匹配所选择的实验设备，而且也要留意实验的参数。本文简要介绍一些技巧来提高涂布SU-8光刻胶成功的可能性。
成功SU-8光刻胶旋涂的相关参数
基底润湿性
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻胶？
SU-8光刻胶旋涂在什么基底上并不重要，重要的是SU-8光刻胶在基底表面上均匀分布，在烘烤期间不发生收缩而且在涂胶结束后SU-8胶仍能够停留在基底的表面上。为此，SU-8光刻胶必须足够润湿基底。有几种方法可以确保基底具有良好的润湿性，例如良好洁净的晶圆，良好的脱水，部分等离子体处理以及固相或液相中使用助粘剂等等，水的接触角测量可以用来表征这些图层或基底表面的润湿性。事实上，例如，在PET膜上涂覆SU-8 3000（目的是在软基底上形成干膜），接触角可达到80°。如果接触角较高，则SU-8光刻胶在表面上不能正常扩散；如果接触角较低，则SU-8光刻胶就会粘贴在PET上而不会被剥落。
SU-8光刻胶的粘度
如何成功的旋涂微流控SU-8光刻胶？
不同的SU-8光刻胶具有各自的粘度，较宽泛的粘度范围使得能够通过旋涂技术来获得从几百纳米到几百微米的不同厚度的胶层。粘度对胶层的厚度有重大的影响，但是粘度会随环境参数（温度，湿度）和时间的变化而变化。
粘度的大小取决于温度的高低，因此，如果其他参数是恒定的，那么胶层的厚度就是温度的函数。所有的参数（旋转速度，加速度等等）必须能根据工作温度来进行调节。工作温度调节完成之后，就必须定期的测量工作温度以确保其保持恒定。我建议您在室温下使用SU-8光刻胶，因为例如对于一瓶500mL的SU-8树脂，您在使用前必须至少等待2个小时。
粘度也会随SU-8光刻胶内部的溶剂量的变化而发生变化。溶剂具有挥发性，因此，溶剂的百分比会随时间的延长而发生变化。这就是为什么如果SU-8光刻胶时间太长或存放方式不对，其黏度会发生变化。
最后，当使用SU-8光刻胶时，溶剂会在空气中蒸发并且必须遵守处理时间。此外，根据空气的湿度的不同，溶剂的蒸发量也会有所不同。所以，例如温度，需要适当的调整部分参数以使加工过程适应室内的湿度。

审核编辑 黄宇