| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트) |
| 권호 |
25권 1호 |
| 발표분야 |
G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 |
스핀 코팅 공정 변수 제어를 통한 박막 두께 특성평가 및 수학적 모델 구성 (Thin film thickness characteristic and mathematical modeling by variables control of spin coating process ) |
| 초록 |
스핀 코팅(Spin coating)은 마이크로 단위에서 나노 단위에 이르기까지 다양한 물질의 박막을 제조하는데 이용되는 코팅기술로써, 반도체나 미세 전자 산업분야에서 흔히 사용되며 이외에 절연체, 합성금속 등에 균일한 박막을 제조하는데 효과적이다. 스핀 코팅 방식은, 스핀 코팅 과정에서의 회전 속도(spin speed)에 따라 두께를 조절하며 코팅 물질을 바깥쪽으로 유도하는 원심력과 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 조절이 요구된다. 뉴턴 유체에 대한 수식에 따르면 스핀 코팅 후 박막의 두께는 기판의 회적 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 뉴턴 유체에 대한 수식 내 변수를 제어하여 스핀 코팅을 진행하였다. 제조한 PDMS 박막은 Surface Profiler(Dektak XT)를 이용해 두께를 측정하였다. 측정한 실험값과 뉴턴 유체에 대한 수식을 통해 계산한 이론값을 비교한 결과 두 값 사이에 차이가 나타났으며, 추가로 aging time등의 스핀 코팅 변수 제어에 따른 두께 변화를 수학적 통계 분석을 진행하였다. 이에 따라 기존의 수식을 보완하는 새로운 수학적 모델 구성을 위한 가설을 세웠다. |
| 저자 |
이진호, 한도형, 윤혜원, 지승환, 김륜나, 이운기, 정현수, 김우병
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| 소속 |
단국대 |
| 키워드 |
Spin coating; Thin film; PDMS; Thickness
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