PDMS薄膜：旋涂PDMS層的厚度
一層薄的PDMS被稱為PDMS膜。PDMS膜具有多種性質(zhì)，使其非常有價值。
事實上，由于PDMS的滲透性，膜可用于在兩種液體之間或氣體與液體之間交換氣體或小分子而無需直接接觸。更重要的是，由于PDMS的柔軟性，膜片可用于制造閥門，例如Quake閥門。
其他應用可以想象，一切主要取決于定義擴散的層的厚度和層的柔軟度。我們將在這里看到如何制作PDMS薄膜并操作它。
PDMS膜制造過程由4個主要步驟組成
1. 底物的制備
2. 犧牲層的實現(xiàn)
3. PDMS膜的實現(xiàn)
4. PDMS膜釋放
1. PDMS膜：底物的制備
PDMS膜通常在將用于旋涂機的晶圓上完成以實現(xiàn)PDMS膜。在使用之前，必須清潔晶圓。如此處所述，建議使用經(jīng)典清潔。
如果您在潔凈室內(nèi)，可以用溶液（H2SO4 + H2O2）清潔它，在干凈的室外可以使用丙酮。如果您確定晶圓的狀態(tài)，清洗可以選擇，但強烈建議在任何情況下，您必須加熱晶圓以除去表面上的所有水分。例如，我們建議在120°C的烘箱中15分鐘。如果需要，5分鐘內(nèi)等離子體處理（氧氣或空氣等離子體正常工作）會增加擴散。
2. PDMS膜：犧牲層的實現(xiàn)
為了能夠從基底上去除PDMS，最好的方法是使用一個犧牲層，該層在過程結(jié)束時被去除以釋放PDMS。
您可以使用多種材料制作犧牲層，我們使用一些AZ4562光刻膠，因為它易于操作并且工作完美。
為了制造AZ4562，旋涂光刻膠（每英寸基材1毫升），您將獲得薄而平坦的層。然后在2分鐘內(nèi)在100°C烘烤。不需要加熱或冷卻的溫度斜坡，所以您可以在2分鐘后直接從熱板上取下晶圓。
不需要曝光光刻膠，晶圓已經(jīng)準備好進行下一步。
旋涂參數(shù)：
速度 | 促進 | 時間 | |
步驟1 | 500轉(zhuǎn) | 300轉(zhuǎn)/秒 | 10S |
第2步 | 5000轉(zhuǎn) | 300轉(zhuǎn)/秒 | 30S |
3. PDMS膜的實現(xiàn)
PDMS膜是通過將PDMS旋涂在基材上制成的，因此在此之前，必須準備PDMS。這意味著，混合單體和固化劑（10/1）并對PDMS進行脫氣。
現(xiàn)在最相關的步驟是PDMS的旋涂，因為旋涂的速度，加速度和時間將決定您想要的層的厚度。
根據(jù)您在以下圖形中使用的參數(shù)，您將能夠獲得有關您可能獲得哪種圖層的信息。
圖1：作為旋涂速度的函數(shù)的5分鐘旋涂時間（左）和作為兩個給定旋涂速度（右）的旋涂時間的函數(shù)的PDMS層厚度對于微流體裝置的依賴性。
PDMS部分A和部分B（Sylgard 184，Dow Corning）以10：1（重量：重量）比率混合并在2分鐘期間轉(zhuǎn)向。使用前將PDMS置于真空干燥器中脫氣（10-13分鐘）。總準備時間：15分鐘。
圖2：作為旋涂速度的函數(shù)的PDMS層厚度
剛剛在堿和固化劑之后使用的Sylgard-184 PDMS以10：1的比例混合。深藍色圓圈是來自[3]的具有60s旋涂時間的數(shù)據(jù)點，淺藍色圓圈是具有30s旋涂時間的測量值，并且實線是理論擬合W = 0.23ω-1.14（W以米，ω以rpm計）。
4. PDMS膜釋放
現(xiàn)在你的薄膜處于所需的厚度，但處理并將其從晶圓上取出是非常困難的，這就是為什么我們使用了犧牲層。
您只需將晶圓放入丙酮溶液中，等待AZ4562溶解即可。這將需要幾分鐘（2-3分鐘），然后你將PDMS膜浮在表面上。
請注意，最好的辦法是將PDMS膜浸入水中，以便輕松操作，因為它非常粘稠。