학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2018년 가을 (11/07 ~ 11/09, 여수 디오션리조트) |
권호 | 24권 2호 |
발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
제목 | 스핀 코팅 공정을 통해 제조한 박막 두께와 공정 변수의 영향 평가Evaluation of effect of process parameters on thin film thickness produced by spin coating process |
초록 | 스핀 코팅 공정은 디스플레이 및 전자기기의 박막 제조에 사용되며 스핀 코팅을 이용한 박막 제조 시 용도에 따른 두께의 조절은 중요하다. 스핀 코팅은 고속 회전에 의해 코팅 물질이 기판의 바깥으로 밀려나는 원심력, 기판과 코팅 물질 사이의 점성 및 표면장력의 영향 등 다양한 변수에 의해 평평한 기판 상에 얇은 박막을 형성하게 된다. 따라서 원하는 두께의 박막을 제조하기 위해서는 여러 가지의 변수를 제어할 필요가 있다. 뉴턴 유체의 스핀 코팅에 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 뉴턴 유체에 대한 수식에 있는 변수를 제어해 다양한 조건으로 스핀 코팅을 진행하였으며 코팅 물질과 기판은 실리콘계 폴리머 PDMS(Polydimethylsiloxane)와 유리 기판을 사용하였다. 제조한 박막은 단차 측정 장비 Dektak XT를 이용해 두께를 측정하였다. 뉴턴 유체에 대한 수식을 통해 계산한 이론값과 실제 측정한 실험값을 비교한 결과, 두 값 사이에 차이가 있다는 것을 확인하였다. 추가로 스핀 코팅 공정 변수 제어에 따른 두께 변화에 대해 수학적 통계 분석을 진행하였다. 결과적으로 기존의 수식을 보완하여 새로운 수학적 모델 구축을 위한 가설을 도출하였다. |
저자 | 한도형, 김도연, 김륜나, 정현수, 이운기, 김우병 |
소속 | 단국대 |
키워드 | Spin coating; Thin film; Thickness; PDMS |