一种基片表面检测设备和方法

摘要

本发明提供一种基片表面检测设备和方法，利用基片同检测液体之间的接触线以及夹角的变化检测基片的均匀性。本发明提供一种基片表面检测设备，其包括移动装置，第一容器，第一液体，液面探测装置；所述第一液体盛放在第一容器中；所述移动装置用于使基片与第一液体产生相对运动；所述液面探测装置用于探测液体与基片之间的夹角。这种设备可以用于检测基片表面的均匀性。本发明设备具有结构简单，造价低，检测速度快等优点。

权利要求

1.一种基片表面检测设备，其特征在于，包括移动装置，第一容器，第一液体，第二液体，角度检测装置；所述第一液体盛放在第一容器中；所述移动装置用于使基片与第一液体产生相对运动；第二液体与第一液体互不相溶，第二液体也盛放于第一容器中，所述移动装置用于将基片以一定的角度进入或拉出第一液体与第二液体；基片在第一液体和第二液体的界面形成夹角；所述角度检测装置用于检测基片在第一液体和第二液体的界面形成的夹角以及第一液体与基片形成的夹角。

2.根据权利要求1所述的设备，所述移动装置包括电机、连接臂、夹具；电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和夹具，夹具用于装夹基片。

3.根据权利要求1所述的设备，所述第一容器是固定的。

4.根据权利要求1所述的设备，所述移动装置包括电机、连接臂、容器固定装置，电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和容器固定装置，容器固定装置用于固定第一容器。

5.根据权利要求1或4所述的设备，所述移动装置使得基片以一定的角度，匀速进入第一液体。

6.根据权利要求1所述的设备，所述移动装置包括电机、连接臂、基片固定装置；基片固定在基片固定装置上；基片固定装置通过连接臂与电机连接；电机通过连接臂、基片固定装置带动基片运动。

7.一种基片表面检测方法，其特征在于，基片以一定的角度进入或者离开第一液体与第二液体的分界线，利用第一液体、第二液体分界面与基片所产生的夹角以及接触线的变化，检测基片表面的均匀性；其中所述第一液体在基片表面呈疏水态；所述第一液体和第二液体互不相溶，所述第一液体和第二液体盛放在第一容器中。

8.根据权利要求7所述的方法，所述一定的角度，指的是基片同第一液体液面之间的夹角大于90度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，表面修饰或者不修饰的均匀基片，在进入第一液体的时候，产生稳定的夹角。

说明书

一种基片表面检测设备和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基片表面均匀性检测的方法和设备，利用流体检测生物、化学等领域用芯片表面的均匀性，属于生物化学领域。

背景技术

[0002] 生物化学等领域中大量利用到各种基片。本发明所述的芯片主要指的是化学或者生物等领域的带有表面结构、表面化学修饰，或者未经化学修饰的基片。常见的基片比如载玻片、生物化学芯片、半导体工艺具有均匀阵列的片子，疏水化学修饰片子，特殊化学修饰玻璃片等。

[0003] 基片的表面常见的各种化学或者物理修饰都存在稳定性的问题。例如，生物芯片中点样的均匀性，半导体芯片中表面蚀刻的均匀性，化学修饰的基片的表面均匀性。基片的稳定性有多种检测方法。比如，比较大的物理缺陷可以用投影等方法检测，比较大的化学修饰缺陷的检测可以用荧光等化学修饰手段进行检测。不同的检测方法会适用于不同的情况。本发明提供一种简单的检测装置和方法，利用接触角的变化检测基片的均匀性，方法简单，不对基片表面造成损伤，可以适用于大规模的筛查质检等方向。

发明内容

[0004] 本发明提供一种基片表面检测设备，其特征在于，包括移动装置，第一容器，第一液体，角度检测装置；所述第一液体盛放在第一容器中；所述移动装置用于使基片与第一液体产生相对运动；所述角度检测装置用于检测第一液体与基片之间的夹角以及接触线。

[0005] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机、连接臂、夹具；电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和夹具，夹具用于装夹基片。

[0006] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机、连接臂、第一容器固定装置，电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和第一容器固定装置，第一容器固定装置用于固定第一容器。

[0007] 本发明提供一种基片表面检测设备，其特征在于，包括移动装置，第一容器，第一液体，角度检测装置；所述第一液体盛放在第一容器中；所述移动装置用于使基片与第一液体产生相对运动；所述角度检测装置用于检测第一液体与基片之间的夹角。

[0008] 所述的第一液体和基片之间夹角，不仅指的是某一点的基片表面与液体之间的夹角，还包括不同点的夹角信息，这种信息还能反馈基片表面与第一液体之间的接触线。

[0009] 根据优选的实施方式，所述第一容器是固定的，所述基片在移动装置的作用下，以一定的角度进入第一液体。

[0010] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机、连接臂、容器固定装置，电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和容器固定装置，容器固定装置用于固定第一容器。

[0011] 根据优选的实施方式，所述角度检测装置为摄像系统。

[0012] 根据优选的实施方式，所述移动装置使得基片以一定的角度，匀速进入第一液体。

[0013] 根据优选的实施方式，所述移动装置使得基片以一定的角度，非匀速进入第一液体。当基片进入第一液体的时候，均匀基片的匀速运动可以产生稳定的夹角，均匀基片的非匀速运动不一定能产生稳定的夹角。但是即使不稳定的夹角，也可以判断基片表面的缺陷。例如当一个25*75mm的基片表面有一个1mm直径的缺陷的时候，基片进入第一液体的过程中，经过该缺陷的时候，夹角及接触线会有明显的突变。

[0014] 根据优选的实施方式，还包括第二液体，第二液体与第一液体互不相溶，第二液体也盛放于第一容器中，所述移动装置用于将基片以一定的角度进入或拉出第一液体与第二液体；基片在第一液体和第二液体的界面形成夹角。

[0015] 根据优选的实施方式，所述摄像系统包括显示系统，用于显示液体与基片形成的夹角。

[0016] 根据优选的实施方式，摄像系统中显示的夹角信息，包括该基片与第一液体的夹角线信息。

[0017] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机、连接臂、基片固定装置；基片固定在基片固定装置上；基片固定装置通过连接臂与电机连接；电机通过连接臂、基片固定装置带动基片运动。

[0018] 根据优选的实施方式，还包括自动判断系统，用于判断液体与基片形成夹角的范围和/或稳定程度。

[0019] 根据优选的实施方式，所述基片数目为N，N为大于等于1的整数。

[0020] 根据优选的实施方式，还包括第二容器。

[0021] 根据优选的实施方式，包括第一液体、第三液体。可以包括第二液体，也可以不包括第二液体。第一液体盛放与第一容器，第二液体盛放与第二容器。多个容器可以同时检测多个基片。第一液体和第三液体可以是相同的也可以是不同的。

[0022] 根据优选的实施方式，所述第一液体为纯水或者溶解有染料的纯水。

[0023] 根据优选的实施方式，所述第二液体为氟油。

[0024] 根据优选的实施方案，所述移动装置包括电机、连接臂、容器固定装置，电机用于提供动力，连接臂用于连接电机和容器固定装置，容器固定装置用于固定容器。

[0025] 根据优选的实施方式，所述设备还包括第二液体，第二液体与第一液体互不相溶，第二液体也盛放于第一容器中，所述基片移动装置用于将基片以一定的角度浸入或移除第一液体与第二液体；基片在第一液体和第二液体的界面形成夹角。

[0026] 根据优选的实施方式，所述摄像系统包括显示系统，用于显示液体与基片形成的夹角。

[0027] 根据优选的实施方式，所述设备还包括照明光源。

[0028] 根据优选的实施方式，所述移动装置带动基片做上升运动。

[0029] 根据优选的实施方式，所述移动装置带动基片做无规则运动。

[0030] 根据优选的实施方式，所示移动装置带动基片以固定的角度浸入第一液体。

[0031] 根据优选的实施方式，所述移动装置带动基片以固定的角度远离第一液体。

[0032] 根据优选的实施方式，所述基片为普通玻璃；基片表面有小于100微米的微结构。

[0033] 根据优选的实施方式，所述基片为硅片；基片表面有小于100微米的微结构。

[0034] 根据优选的实施方式，所述基片的表面是疏水或者亲水的。

[0035] 根据优选的实施方式，所述基片的数目为1.

[0036] 根据优选的实施方式，所述基片的数目大于1.

[0037] 根据优选的实施方式，所述第一液体为氟油。

[0038] 根据优选的实施方式，所述第一液体为矿物油、氟油中的一种。优选FC40，FC70，杜邦氟油。

[0039] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括多个基片，包括与基片配套的多个或单个容器。

[0040] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第二容器。

[0041] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第二移动装置。

[0042] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第N容器，其中N为大于等于2的整数。

[0043] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第N移动装置，其中N为大于等于2的整数。

[0044] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第二液体，第二液体与第一液体互不相溶，第二液体也盛放于容器中，所述基片移动装置用于将基片以一定的角度浸入或移出第一液体与第二液体；基片在第一液体和第二液体的界面形成夹角。

[0045] 根据优选的实施方式，所述检测设备包括第二液体，第二液体与第一液体互不相溶，第二液体也盛放与容器中。第一液体与第二液体通过接触层或者接触面上下分层。

[0046] 根据优选的实施方式，所述第一液体和第二液体的接触面是稳定的。

[0047] 根据优选的实施方式，所示第一液体为水，第二液体为FC70。两种液体在容器中上下分层，形成稳定的体系。

[0048] 根据优选的实施方式，所述第一液体为染料的水溶液，第二液体为FC70。两种液体在容器中上下分层，形成稳定的体系。

[0049] 本发明提供一种基片表面检测方法，其特征在于，基片以一定的角度进入第一液体，通过基片与第一液体接触所产生的接触线，以及所产生夹角的均匀性检测基片表面的均匀性；所述第一液体在基片表面的接触角大于90度。

[0050] 根据优选的实施方式，所述一定的角度，指的是基片同第一液体液面之间的夹角大于90度；更优选90-160度，更优选110-150度。

[0051] 根据优选的实施方式，表面修饰或者不修饰的均匀基片，在进入第一液体的时候，产生稳定的夹角。

[0052] 根据优选的实施方式，所述基片以一定的角度进入第一液体，指的是基片以固定的角速度进入第一液体。

[0053] 根据优选的实施方式，所述基片以一定的角度，沿着垂直的方向向下运动进入第一液体。

[0054] 根据优选的实施方式，所述一定的角度，指的是基片同水平方向成一定的夹角，匀速或者非匀速，向下进入第一液体。

[0055] 根据优选的实施方式，所述一定的角度，指的是基片同水平方向成一定的夹角，并且沿着非垂直的方向进入第一液体。比如当基片同水平方向成100度角的时候，基片不一定需要垂直进入第一液体，可以同垂直的方向成10度的夹角的方向进入第一液体；并且在这个过程中，基片同水平方向的100度角不变。

[0056] 根据优选的实施方式，所述基片进入第一液体的时候，表面均匀修饰的基片，产生两侧高，中间部分趋于水平的夹角线。

[0057] 根据优选的实施方式，基片表面均匀修饰，第一液体在基片的表面的静态接触角大于90度；当基片以一定的角度进入第一液体的时候，呈现两端高、中间趋于平行或者水平的夹角线。

[0058] 根据优选的实施方式，基片表面均匀修饰，第一液体在基片的表面的静态接触角大于90度；当基片以一定的角度进入第一液体的时候，不同位置产生的夹角不一定相同。

[0059] 根据优选的实施方式，基片表面均匀修饰，第一液体在基片的表面的静态接触角大于90度；当基片以一定的角度进入第一液体的时候，产生两端高、中间趋于平行的夹角线，夹角线(也称为接触线)高度同测试点的位置，以及基片运动的方式有关。当方向基片面的两个侧边同第一液体液面以相同的夹角进入第一液体的时候，则夹角线成中间对称分布。

[0060] 根据优选的实施方式，所述基片以一定的角度进入第一液体，指的是基片以固定的角速度进入第一液体。

[0061] 根据优选的实施方式，基片以一定的角度进入第一液体，然后进入第二液体，所述第一液体和第二液体接触；第一液体和第二液体互不相溶。第二液体在基片表面的静态接触角并没有严格限制。

[0062] 根据优选的实施方式，所述基片表面检测方法利用一种基片检测设备检测基片表面的均匀性，所述基片检测设备包括移动装置，第一容器，第一液体，角度检测装置；所述第一液体盛放在第一容器中；所述移动装置用于使基片与第一液体产生相对运动；所述角度检测装置用于检测液体与基片之间的夹角。

[0063] 根据优选的实施方式，基片以一定的角度进入第一液体，产生夹角，角度检测装置检测第一液体和基片之间的夹角和接触线；通过夹角和接触线的均匀性，判断基片的相应位置表面的均匀性；其中所述第一液体表面和基片之间的夹角大于90度，所述第一液体在基片表面的静态接触角大于90度。

[0064] 本发明提供一种基片表面均匀性检测设备，其特征在于，包括基片固定装置，容器，第一液体，摄像系统，移动装置；其中所述基片固定装置用于固定基片；所述第一液体位于容器中；移动装置用于移动容器，使得容器与基片产生相对运动；所述摄像系统用于监测第一液体和基片形成的夹角的变化。

[0065] 根据优选的实施方式，所述移动装置带动容器首先以不规则的路径接近基片，然后使得基片以同液面固定的角度伸入液面。

[0066] 根据优选的实施方式，所述移动装置带动容器首先以规则的路径接近基片，然后使得基片以同第一液体液面固定的角度伸入液面。

[0067] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括托盘，用于安放容器。

[0068] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括托盘，托盘上面安装减震垫，容器安放在减震垫上。

[0069] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机，用于产生动力。

[0070] 根据优选的实施方式，所述移动装置包括电机、连接臂、托盘；移动装置运动的时候，带动托盘及托盘上的容器运动。

[0071] 除非特殊声明，本发明所指的名词均为本领域的一般意义。

[0072] 本发明所述的基片指的是一般意义上的基片。例如一般的生物化学领域的常见的，化学修饰或未化学修饰的，经过或者未经过微纳加工形成表面微结构的具有固定形状的片子。

[0073] 本发明公开了一种简单的、动态判断基片表面均匀性的方法。通过接触角的动态变化，可以检测整个片子表面的均匀性。不同于一般的接触角测量装置，本发明所述的方法或者装置具备以下特点：(1)可以测量整个基片的表面情况；(2)可以测量很大的面积，例如一个25*75mm的载玻片大小的片子，可以在半分钟内检测完毕；(3)可以同时检测很多基片；多个基片安装在相同的固定装置上，可以同时进行检测；(4)检测速度快；(5)根据摄像系统的性能，可以检测片子上很小范围的表面性能变化。例如，25*75的基片上，有一个500微米大小左右的斑点的表面均匀性同其他区域有区别，可以通过接触角的变化检测出来。根据摄像系统的性能以及基片和液体相对运动的速度，可以检测约100微米左右的不均匀区域。
(5)不用准确确定基片对于第一液体的接触角。(6)液体在基片的表面呈疏水态，不易造成吸附，不会损伤基片。(7)同时检测的不仅仅是某点的接触角，还检测了接触线。这种检测方式提高了检测的通量。

[0074] 一般的生物领域中，特别是生产的过程中，基片表面的修饰均匀性是很难控制的。例如常见的气相修饰或者液体修饰，表面的均匀性会有很大的差异。通常来说，例如一个载玻片大小的基片，可能因为灰尘或者清洗的原因，会有100微米级别的很小的点的表面修饰存在缺陷。常规的表征手段或者不能直接的对于这种缺陷进行检测，或者需要付出损伤基片的代价；并不适合全面的质检。

[0075] 本发明所述的方法并不能准确的检测基片表面对于水或者其它溶液的接触角。但是本发明所述的方法可以对比相同的基片的不同表面性质。例如相同的疏水修饰，一个基片的表面接触角为110度，另一个接触角为95度。当用该仪器测试的时候，通过其形成的角度可以明显区别。

附图说明

[0076] 图1.基片进入第一液体示意图；

[0077] 图2.基片表面检测系统；

[0078] 图3非均匀修饰基片的检测

[0079] 图4均匀修饰基片的检测

具体实施方式

[0080] 为了进一步说明本发明的核心内容，现将本发明用下面的例子作为说明。实施例是为了进一步解释发明内容部分，并不对于本发明造成限制。

[0081] 基片属于生物化学或者IC行业的常见基片，经过或者未经化学修饰。基片具有特定的形状，例如矩形，梯形等。

[0082] 基片可以用胶黏剂的方式固定在连接装置上；也可以用机械装夹的方式固定在连接装置上。

[0083] 根据不同的基片可以选择不同的第一液体。第一液体在基片的表面呈疏水态。

[0084] 在同时存在多组或多个基片的情况下，可以根据具体需求，选择相同的第一液体，如果有需要第二液体、第三液体等。

[0085] 基片进入液体的时候，与液体的交界面形成一定的角度。根据基片速度及角度的区别，该角度也会发生变化。如图1所示，当基片以一定的角度进入液体的时候，侧视图的示意图可以看到，基片101进入液体102的时候，形成稳定的夹角。，

[0086] 当存在多种液体的时候，本发明中，习惯于将最上面的液体称为第一液体，依次往下为第二液体等。

[0087] 基片进入第一液体的时候，与第一液体产生夹角。一般的根据有利于测量的原则，第一液体在基片的表面静态接触角大于等于90度为宜。

[0088] 基片与第一液体产生夹角。实际上，在该夹角的位置，基片在第一液体与空气的界面处产生夹角。

[0089] 基片进入第一液体的时候，其具备一定的速度，因此，该夹角并不等于第一液体在基片表面的接触角。

[0090] 当存在多种液体的时候。例如存在第一液体，第二液体。基片经过第一液体和第二液体的界面的时候，会产生一个新的夹角。

[0091] 常见的，利用电机作为动力装置，即移动装置。移动装置将运动传递到装置末端的连接板或者其它连接机构。根据需求，可以在移动装置的连接板或者其它连接机构上再连接一个连接臂。连接臂连接或者直接延伸到基片需要固定的位置。基片以夹具或者粘接的方式连接到连接臂。这样就可以用电机控制基片的运动。

[0092] 常见的，利用电机作为动力装置，即移动装置。移动装置直接或者间接连接到容器的固定装置。该固定装置可以是一个托盘，也可以是支架。容器放置于托盘或者支架上。通过这种连接方式，电机可以直接控制容器连同其中的液体的运动。

[0093] 电机直接控制基片运动，或者直接控制容器运动都是可行的。电机作为动力装置，其最主要的最用就是使得基片和其对应的检测液体(第一液体)产生相对运动。

[0094] 一般的，更倾向于将基片慢慢浸入第一液体；而不是将基片从第一液体中慢慢拉出。基片慢慢浸入第一液体的时候，产生的接触角更明显，有利于拍照。

[0095] 一般的，当基片表面疏水的情况下，选择纯水作为第一液体。基片以一定的角度，例如120度，慢慢伸入(浸入或进入)第一液体的时候，产生液体和基片之间的接触角。

[0096] 一般的，本发明中所述的基片以一定的角度，指的是基片待检测面同水平面或者液面的夹角。

[0097] 当基片表面性质很稳定的时候，基片与液体之间的接触角会比较稳定。反之，如果基片的表面不稳定，例如基片表面同纯水的接触角为130度，基片上有一个1mm直径的圆形区域未稳定修饰，其接触角远小于130度；则当液面到达该位置的时候，所产生的夹角会有明显的变化。

[0098] 当基片进行疏水修饰，例如全氟三氯硅烷；可以用纯水作为第一液体。第一液体中可以添加少量染料，使得拍照效果更佳明显。例如，可以在第一液体中加入红色的墨水。

[0099] 第一液体盛放在容器中，第一液体的液面是水平稳定的。

[0100] 特殊的情况下，可以在容器中同时加入第二液体。特殊的，以FC70氟油作为第二液体；以带红色染料的水作为第一液体。FC70同水完全不互溶。FC70密度较大，位于水的下方，同水形成十分鲜明的分界。当基片进入容器中的液体的时候，首先进入水，然后通过第一、第二液体的分界线，进入FC70。可以首先检测基片对于水的接触角的变化。还可以检测基片在第一、第二液体的分界面上形成的角度的变化。特殊的当基片用全氟硅烷修饰的时候。当基片通过第一液体的液面的时候，呈现疏水态，形成比较大的接触角；这个状态相当于基片经过空气和水的交界面。当基片通过第一、第二液体的分界面的时候，会形成新的接触角。特殊的，当基片从该分界面再次拉出的时候；由于亲疏性质变化，以及基片速度的影响，会形成新的夹角。特别的，当第一容器中不仅包括第一液体，还包括第二液体的时候，拉出所产生的夹角也有意义。

[0101] 当容器中包含第一液体和第二液体的时候。由于其进入或和拉出第一液体界面以及第一第二液体分界面的情况不一样，可以同时检测多项指标。具体的，例如当基片表面疏水修饰的时候。选择纯水作为第一液体，选择FC70作为第二液体。利用第一液体与空气界面可以检测基片是否有未进行化学修饰的区域。利用第一液体和第二液体的交界面，基片进入和拉出第二液体的时候，可以检测基片表面化学修饰的均匀性。

[0102] 一般的，当基片的表面存在微加工的图形的时候，可能影响检测的结果。例如，当基片表面存在100微米左右的微结构的时候，界面上会因为微结构的存在产生尺寸约400微米以下的液面不均匀现象。当微结构的尺寸小于10微米的时候，在100微米的尺度范围内基本看不到误差。根据微结构尺寸以及需要检测的最小区域的要求，这种情况可能发生改变。

[0103] 一般的，基片进入液体的速度要求是均匀的；进入液体的角度可以缓慢变化或者恒定。基片进入液体的速度会明显的影响接触角的大小。基片可以以一定的角度进入液体。基片也可以以旋转的方式进入液体。只要能够产生均匀的接触角，则表示基片一定的范围内表面性能比较稳定。

[0104] 一般的，本发明中所述的均匀的夹角，并不是相同的接触角。

[0105] 一般的，利用放大的图片可以发现更细微的表面均匀度区别。

[0106] 一般的，采用电机作为动力装置，可以提供较为稳定的牵引速度。

[0107] 一般的，采用CCD作为监测装置，可以更清楚的显示基片表面均匀性的差异。

[0108] 实施例1

[0109] 提供玻璃基片，基片的大小为20*50mm，厚度为1mm。首先将玻璃基片进行表面修饰。表面修饰的方法为真空气相熏蒸。在一个密闭的容器中，放置离心管，其中盛放100微升的三甲基氯硅烷。玻璃片预先用plasma处理表面。将处理的玻璃片放入密闭容器中，打开离心管的盖子，抽真空，真空压力达到1000pa以下。1h以后，将玻璃片取出，备用。

[0110] 设备搭建：取电机作为动力装置。如图2所示，将一个电机固定在支架上。电机倒置，其可以控制下端的平板做相应上下移动。平板下面连接一个垂直的装夹装置，装夹装置的是一个垂直的平板，其上面贴有双面胶。长方形基片的一端通过双面胶黏贴在垂直的平板上。基片基本垂直放置。通过这个装置，电机可以控制基片进行上下移动。使用一个50ML的离心管作为容器。容器中盛放适量的染料水溶液(即第一溶液)。当基片进入第一溶液的时候。液面同基片之间形成一个比较大的夹角，肉眼可以分辨。经过试验发现，稳定的基片表面同第一液体形成的夹角是稳定的；这个过程一直持续到基片整个进入到第一液体中。试验发现，当基片表面有修饰缺陷的时候。比如，有一个1mm直径大小的区域未能进行疏水修饰。则基片与液体形成的夹角在该位置会发生跳跃。更具体的说，在这个位置的夹角会突然变小。同一水平线上的其它位置夹角则不变。利用这种方法，可以检测基片上的修饰缺陷。

[0111] 实施例2

[0112] 在实施例1的基础上，增加摄像装置。合适的摄像头设置的位置并不是水平或者垂直的方向。在图1装置的基础上。摄像头的位置大约在与垂直方向呈20-30度角，并且接近垂直于基片的正面。这个位置可以获得比较清晰并且对比度明显的图片。根据具体的需求，可以增加图片识别程序，自动判断基片与液体夹角的突然变化，从而达到机器之间基片的目的。

[0113] 实施例3

[0114] 在实施例1的基础上。将基片装夹装置变大；同时将容器换成一个500Ml的烧杯。装夹装置变大以后，可以同时装夹很多片基片。这样，可以用该体系同时做多个基片的表面检测。

[0115] 实施例4

[0116] 根据实施例1，取相同大小的基片。同实施例1做相同的表面修饰。表面修饰完毕的基片用接触角仪测量其接触角。接触角的数值大约为105度左右。多点测试，接触角都是104-106度的范围内。测试10个点，大约需要花费2-3分钟。除非运气特别好，否则很难发现表面的缺陷。

[0117] 实施例5

[0118] 取实施例4的基片。放入实施例1所述的仪器中。基片表面的缺陷很容易被发现。

[0119] 实施例6

[0120] 取两个相同大小的基片，根据实施例1所述的方法做表面修饰。其中，基片A表面修饰的时间为3min，基片B时间为1h。表面修饰完毕，用接触角仪测量两个基片相对于水的接触角。基片A的接触角为95度，基片B为106度。将A和B两个基片装夹在同一个测量仪器上。进行测量。可以发现，基片A与第一溶液接触产生的夹角小于基片B所产生的夹角。

[0121] 实施例7

[0122] 根据实施例1所述的装置。可以通过简单的改造，将基片固定在上方，将容器固定在电机的移动平板上，从而使得容器上升或下降，可以实现相同的功能。

[0123] 实施例8

[0124] 根据实施例1所述的装置。基片的装夹方向与垂直方向的夹角是可以改变的。一般的。将基片设置成与垂直方向呈20-30度角的方向，更有利于肉眼的观察。不同的装夹方向，可观测到的基片与第一液体的液面呈现不同的形状或者夹角。

[0125] 实施例9

[0126] 根据实施例1所述的装置和基片。当基片进入第一液体的时候；形成稳定的夹角。利用光源产生的光照射在整个液面的位置。当表面修饰不稳定的时候，由于其夹角的变化，所反射的光会有明显的变化。可以根据这种变化判断表面修饰的稳定程度。

[0127] 实施例10

[0128] 根据实施例1所述的装置。取基片，周围用三甲基氯硅烷疏水修饰，中心区域氟代硅烷修饰。修饰条件参见实施例1。基片装在检测装置上，进入液体的时候产生的角度如图3所示。图3中，上面的方形结构为基片，下面为液体。可以看到当基片进入液体的时候，基片环形的外圈同内部的表面所产生的夹角有很大的变化。这种变化就是表面化学修饰的不均匀引起的。并且，还可以看到，基片的中间位置，夹角有突然的变化，这种变化也说明了中间位置有修饰不均匀的区域。

[0129] 实施例11

[0130] 根据实施例1所述的装置和基片。基片进入第一液体，形成稳定的夹角。特别需要说明的是，基片是以一定的速度和角度进入液体的，基片表面虽然产生了稳定的夹角，但是这个夹角在不同横向方向是可以不同的。例如，如图4所示，基片两侧呈现稍微向上的弯曲，基片中心有比较平整的区域。这种两侧翘起，中间趋于平行液面的夹角，在稳定的速度和均匀的基片条件下，是稳定的。

[0131] 所述实施例是本发明的具体解释，并不对于本发明的范围造成限定。