바이오나노학부 나노 공학실험 레포트 spin coating 레폿
나노 공학실험 레포트
Spin Coating
바이오나노학부
1. Introduction
-Spin coating은 전자 제품 소자에 많이 사용이 된다. Coating할 material을 Wafer위에 떨어뜨리고 고속으로 회전을 시키면 nm단위로 얇게 펴지면서 coating이 된다. 이번 실험에서는 Wafer을 사용하지 않고 슬라이드 글라스를 사용했다. PMMA(Poly Methyl Methacrylate)를 농도 및 회전속도에 따라 분류하여 Thickness가 어떻게 달라지는 지 알아보았다.
2. 실험 이론
-Spin coating의 원리는 원심력이다. material이 wafer위에 올라있는 채로 Spin coating 기계를 rpm을 설정한 후 wafer와 기계 사이에 진공을 잡아 wafer를 고정시킨다. 그 후 기계를 작동시키면 material이 원심력으로 인해 바깥으로 뻗어나간다. 전방위로 뻗어나간 material이 wafer를 coating한다.
두께를 측정하는 방법에는 UV/Visible Spectroscopy와 α-step 2가지로 나눌 수 있다.
첫째 UV/Visible Spectroscopy 는 유/무기 화합물의 정량, 임상실험 등에 널리 쓰이는 분석기기이며, 화합물의 구조를 밝히는데도 어느 정도의 정보를 제공하지만, 구조의 파악보다는 정량분석에 더 중점을 두어 사용되고 있다. 또한 원자에 대한 측정이 아니라 분자에 대한 측정이 가능하다. 분자 내의 파이결합이나 n전자가 있는 경우 UV/VIS 영역의 빛을 흡수하여 최외각 전자의 들뜸 현상이 일어나기 때문이다. 분자가 UV/VIS를 흡수하여 들뜬 분자가 이완과정을 거치며 형광을 발하고 이 때 나오는 빛을 측정하는데, 형광의 경우는 빛의 세기를 세게 하여주면 그만큼 형광도 세지기 때문에 감도가 좋아진다. 하지만 형광의 경우는 형광을 발하는 물질만 측정이 가능하다는 일종의 제한적인 요소가 있다. 이에 반해 UV/VIS는 파이결합, n 전자 등이 있으면 일단 빛을 흡수하기 때문에 흡광도의 측정이 가능하기에 더 많은 화학종에 대한 측정이 가능하다. 다른 기기에 비해서 측정에서 오는 상대오차가 1%이하이고, 선택성도 우수한 편이고, 사용이 매우 간단하다.
그럼 두께 측정 공식에 대해서 알아보자.
① ②
은 파장이 인 매질에 대한 굴절률이다. 는 공식에 사용할 파의 마디의 개수이다. 방정식 ①, ②에 대해 실험에서 나온 maximum과 minimum을 대입하여 coating film의 두께를 얻을 수 있다.
(참고문헌 기기분석/기기분석교재연구회/녹문…(생략)
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