폴리머 (Polymer(Korea))

  • 제27권6호
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  • Pages.555-561
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  • 2003
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  • 0379-153X(pISSN)
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  • 2234-8077(eISSN)
한국고분자학회 (The Polymer Society of Korea)
권호 표지

옥타데실트리클로로실란 코팅에 의한 실리콘 표면 특성 변화

Surface Characteristics of Silicon Substrates Coated with Octadecyltrichlorosilane

  • 유희재 (기능성 고분자 신소재 연구센터, 단국대학교 고분자공학과) ;
  • 김수경 (LG전자기술원) ;
  • 김진홍 ;
  • 강호종 (기능성 고분자 신소재 연구센터, 단국대학교 고분자공학과)
  • 발행 : 2003.11.01
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초록

미세전자기계 시스템에 사용되는 실리콘 기판의 표면 특성 조절을 위하여 옥타데실트리클로로실란 (OTS)을 실리콘에 자기조립 단분자층 (SAMs)으로 형성시켜, 코팅 조건 및 코팅 용액 조성에 따른 표면특성 변화를 살펴보았다. OTS와의 솔-젤 반응을 위하여 실리콘 표면을 sulfuric peroxide mixture (SPM) 용액으로 처리한 결과, 실리콘 표면에 -OH기가 형성되어 친수성이 증가됨을 알 수 있었으며 상온에서 황산의 비가 85%인 SPM 용액에서 솔-젤 반응을 위한 최적의 산화막이 형성됨을 알 수 있었다. SPM 처리에 의하여 발현된 실리콘 표면의 -OH기는 솔-젤 반응에 의하여 OTS의 -CI와 반응하여 Si-O 화학결합을 형성하며 이에 따라 표면은 소수성으로 변화됨을 확인할 수 있었다 이 때 코팅 온도 및 시간 그리고 용액의 조성은 솔-젤 반응에 영향을 미쳐 SAMs표면의 소수성을 조절하는 인자로 작용하였다.

The self-assembled monolayer coating of octadecyltrichlorosilane (OTS) on the silicon based MEMS was investigated and surface characteristics were considered as a function of coating conditions and reagent composition. The sulfuric peroxide mixture (SPM) solution was used to form -OH group which caused the hydrophilic characteristic on silicon surftce. Highest hydrophilicity was obtained by SPM solution with 85% acid content at room temperature. OTS was applied on the silicon surface by means of self-assembled monolayers (SAMs) coating. It was found that sol-gel reaction was took place between -OH group on the silicon surface and -Cl group in OTS. As a result, the contact angle increased due to the increase of hydrophobicity by Si-O bonding of SAMs. Sol-gel reaction could be controlled by coating conditions as well as reagent composition in OTS coating solution.

키워드

참고문헌

  1. Handbook of Micro/Nano Technology B.Bhushan
  2. Wear v.200 K.Komvoopoulos https://doi.org/10.1016/S0043-1648(96)07328-0
  3. Microsystem Technol. v.5 Z.Rymuza https://doi.org/10.1007/s005420050160
  4. Colloid Surface A v.105 M.L.Hair;C.P.Tripp https://doi.org/10.1016/0927-7757(95)03298-5
  5. J. Electrochem. Soc. v.142 K.Deng;R.J.Collins;M.Mehregany;C.N.Sukenik https://doi.org/10.1149/1.2044164
  6. Sens. Actuators v.A44 P.Clechet;C.Martelet;M.Belin;H.Zarrad
  7. Wear v.251 K.H.Cha;D.E.Kim https://doi.org/10.1016/S0043-1648(01)00729-3
  8. Thin Solid Films v.381 H.Liu;I.Ahme;M.Scherge https://doi.org/10.1016/S0040-6090(00)01546-7
  9. J. Non-Cryst. Solids v.178 H.Schmidt https://doi.org/10.1016/0022-3093(94)90299-2
  10. J. Appl. Phys. v.91 J.Choi;M.Gawaguchi;T.Kato https://doi.org/10.1063/1.1452690
  11. J. Am. Chem. Soc. v.102 J.Sagiv https://doi.org/10.1021/ja00521a016