在制作微流控芯片時(shí)，勻膠旋涂是最重要的步驟之一，那么在旋涂過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)哪些常見(jiàn)的問(wèn)題呢？

彗星

這些通常發(fā)生在相對(duì)較大的固體顆粒阻礙溶液在旋轉(zhuǎn)晶片上的正常流動(dòng)模式時(shí)。除了在“旋轉(zhuǎn)”期間，流動(dòng)通常是平滑的和徑向的（徑向速度梯度由適用的力平衡和粘度限制控制）。彗星的存在可以通過(guò)在更清潔的環(huán)境中工作和過(guò)濾涂層來(lái)減少或消除解決方案作為分配過(guò)程的一部分。

條紋

條紋是涂層薄膜中厚度變化的徑向取向線。通常它們是非常平滑地變化的厚度變化，其間距或周期性在 50-200 微米左右的范圍內(nèi)。它們的方向?qū)?yīng)于主要流體流動(dòng)的方向。它們的出現(xiàn)被認(rèn)為是由于蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)的表面張力效應(yīng)而產(chǎn)生的。輕質(zhì)溶劑的早期蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致表面層中水和/或其他不易揮發(fā)的物質(zhì)富集。如果該層的表面張力大于起始溶液（并且仍然存在于更深的水平），則存在不穩(wěn)定性，其中較高的表面張力實(shí)際上以規(guī)則的間隔將材料吸入，而兩者之間的空間更能夠蒸發(fā)，和表面浮雕發(fā)展。這主要是由于 Marangoni 效應(yīng)，它控制著葡萄酒在酒杯側(cè)面的排水模式中結(jié)構(gòu)的發(fā)展：乙醇首先蒸發(fā)，留下一個(gè)乙醇耗盡的酒層，該層聚集成小溪并沿著玻璃壁排出。

蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)的表面張力效應(yīng)可以通過(guò)以下方式產(chǎn)生條紋：

蒸發(fā)過(guò)程使頂層具有不同的成分，因此具有不同的表面張力。然后，頂面可能會(huì)變得不穩(wěn)定，不受“長(zhǎng)波長(zhǎng)”擾動(dòng)的影響，而這些擾動(dòng)又會(huì)變得不穩(wěn)定?？刂剖裁词欠€(wěn)定和什么是不穩(wěn)定的確切條件仍然不為人知。我們的初步模型是，您希望蒸發(fā)過(guò)程將局部表面張力驅(qū)動(dòng)到較低的值，這將趨于穩(wěn)定系統(tǒng)。目前正在對(duì)許多溶膠-凝膠和聚合物涂層系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。

卡盤(pán)標(biāo)記

這些圖案可以通過(guò)晶圓頂部的溶液和晶圓背面的金屬真空卡盤(pán)之間的熱“交流”產(chǎn)生。因此，基板材料的熱導(dǎo)率和熱驅(qū)動(dòng)力（主要是蒸發(fā)冷卻，但也可能是由于溶液與基板和卡盤(pán)之間的溫度差異）非常重要。右圖在玻璃基板上具有單層溶膠-凝膠衍生涂層。硅晶片由于其較高的導(dǎo)熱性，與玻璃或塑料相比，通常具有較小的厚度差異。

環(huán)境敏感性

在周?chē)h(huán)境中制作涂層時(shí)，周?chē)h(huán)境可能會(huì)對(duì)涂層質(zhì)量產(chǎn)生影響。一個(gè)關(guān)鍵變量是周?chē)諝獾臐穸?。?duì)于許多溶液而言，水在溶液本身的化學(xué)性質(zhì)中起著重要作用，因此當(dāng)環(huán)境中存在不同量的水時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致不同的涂層質(zhì)量。這可以表現(xiàn)為涂層粗糙、涂層在進(jìn)一步干燥時(shí)出現(xiàn)微裂紋、涂層中形成夸張的條紋等。顯然，對(duì)旋涂機(jī)周?chē)h(huán)境的密切控制其重要性不言而喻。

晶圓邊緣效應(yīng)

基板的邊緣始終是需要關(guān)注的區(qū)域。如果可以在邊緣保持更好的均勻性，則可以將更多區(qū)域用于器件制造。邊緣是有幾個(gè)原因的問(wèn)題。首先，表面張力效應(yīng)使徑向向外流動(dòng)的溶液難以從晶片上分離。因此，一個(gè)小的液體“珠”可以圍繞整個(gè)周邊保持附著，并在該邊緣區(qū)域產(chǎn)生更厚的涂層。此外，如果基材不是完全圓形，特別是如果它們是正方形或矩形，那么突出部分（角落）上方的氣流將受到干擾。雖然流動(dòng)可能仍然是層流，但它會(huì)有不同的流動(dòng)歷史，通常會(huì)導(dǎo)致這些角落區(qū)域的涂層厚度不均勻。

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