| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 스핀 코팅 두께에 영향을 미치는 변수의 특성 및 수학적 모델 구성 Characterization of variables and construction of mathematical models affecting spin coating thickness |
| 초록 | 스핀 코팅(Spin coating)은 다양한 물질의 박막을 제조하는데 이용되는 코팅 기술로써, 마이크로 단위에서 나노 단위에 이르기까지 폭넓은 두께의 박막을 제조하는데 이용될 수 있다. 스핀 코팅 기술은 반도체 및 미세 전자 산업분야에서 흔히 사용되며 이외에 절연체, 합성금속 등 기지재료에 균일한 박막을 제조하는데 효과적이다. 스핀 코팅 방식은 공정 과정에서의 회전 속도(spin speed)에 따라 두께를 조절하며 코팅 물질을 바깥쪽으로 유도하는 원심력, 기판과 코팅 물질 사이의 점성 및 표면장력 등의 영향을 이용하여 넓은 면적의 박막을 형성한다. 따라서 스핀 코팅을 통한 박막 제조 시 여러 가지 변수 제어를 통해 용도에 따른 두께 특성이 요구된다. 뉴턴 유체에 대한 수식에 따르면 스핀 코팅 후 박막의 두께는 기판의 회전 속도와 회전 시간, 코팅 물질의 점도와 밀도, 회전을 시작하기 전 코팅 물질의 초기 두께에 의해 결정된다. 본 연구에서는 실리콘계 폴리머 PDMS(Polydimethylsiloxane)와 유리 기판을 이용해 스핀 코팅을 진행하였으며 뉴턴 유체에 대한 수식 내 변수 제어를 통해 변화되는 두께 특성을 분석하였다. 제조한 PDMS 박막의 두께는 Surface Profiler(Dektak XT)를 이용하여 측정하였다. 뉴턴 유체에 대한 수식을 통해 계산한 이론값과 측정한 실험값을 비교한 결과 두 값 사이에 차이가 존재하였으며 추가적으로 점도 및 밀도 등의 변수를 제어함으로써 두께 변화의 수학적 통계 분석을 진행하였다. 결과적으로 기존의 수식을 보완하는 새로운 수학적 모델 구성을 위한 가설을 세웠다. |
| 저자 | 윤혜원, 이진호, 이운기, 정현수, 김우병 |
| 소속 | 단국대 |
| 키워드 | <P>Spin coating; Thin film; PDMS; Thickness</P> |
