스핀코팅(Sping Coating)

스핀코팅은 평평한 기판에 균일한 박막을 코팅하는 방법의 일종이다. 보통 기판 중앙에 소량의 코팅재를 도포 후 기판을 2000 rpm 이상 최대 10,000 rpm의 속도로 회전시켜 원심력에 의한 코팅재료를 확산시켜 코팅하는 기법이다. 킨다. 스핀코팅에 사용되는 기계를 스핀코터(spin coater) 혹은 스피너(spinner)라고도 한다.

스핀 코팅의 과정에서 원하는 필름 두께가 될 때까지 코팅재가 기판에서 퍼지면서 코팅되는 동안 회전은 계속된다. 도포되는 용제는 보통 휘발성이 있는 것을 사용하며, 코팅되는 동안에 증발이 잘되는 것을 사용한다. 회전 속도가 높을수록 필름이 얇아지며, 그 외에 필름의 두께는 용액의 점도, 농도, 용제의 종류에 따라 달라질 수 있다.

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그림. 스핀 코팅의 원리 (출처 : https://commons.wikimedia.org/)

 

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스핀코팅은 솔겔(sol-gel) 전구체(precursor)를 이용해 유리나 단일 결정 기판 등에 기능성 산화물 박막을 코팅하는데 많이 사용된다. 제조되는 박막의 두께는 서브 마이크론 크기부터 이보다 두꺼운 박막까지 다양하게 사용될 수 있으나 보통 1 마이크로미터의 박막 제조에 많이 사용된다. 스핀 코팅으로 제조된 박막은 두께가 균일하며 위치별로 두께차가 약 1 % 정도의 균일한 박막을 만들 수 있다.

스핀코팅은 박막의 균일성과 공정 및 장치가 간단하여 다양한 공정에서 사용된다. 또한 코팅속도가 빠르고 재현성이 뛰어나며, 필름의 두께 조절이 상당히 용이하며, 대면적(~ 30 cm)까지 코팅 가능하다. 주로 액정, 반도체 디바이스, 전도성 및 광학 고분자막의 코팅및 CD, DVD 제조, 후라이팬 코팅 등에도 사용된다.