KR100739484B1 - 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법 - Google Patents

징크옥사이드 투명전도막의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100739484B1
KR100739484B1 KR1020050101967A KR20050101967A KR100739484B1 KR 100739484 B1 KR100739484 B1 KR 100739484B1 KR 1020050101967 A KR1020050101967 A KR 1020050101967A KR 20050101967 A KR20050101967 A KR 20050101967A KR 100739484 B1 KR100739484 B1 KR 100739484B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
zno
gas
voltage
chamber
Prior art date
Application number
KR1020050101967A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070045557A (ko
Inventor
정운조
Original Assignee
정운조
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정운조 filed Critical 정운조
Priority to KR1020050101967A priority Critical patent/KR100739484B1/ko
Publication of KR20070045557A publication Critical patent/KR20070045557A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100739484B1 publication Critical patent/KR100739484B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

본 발명은 RF 마그네트론 스퍼터링으로 ZnO를 기판에 성막하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 목적은 ZnO를 증착하는 방법에 있어서, 가스를 챔버에 주입하는 단계; 상기 챔버내에서 가스를 이온화하는 단계; 기판에 전압을 인가하여 상기 기판을 표면처리 하는 단계; 및 상기 기판에 ZnO를 증착하는 단계로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.
따라서, 본 발명의 ZnO 투명전도막을 제조하는 방법은 이온화된 가스를 이용하여 기판의 표면을 처리하여 ZnO를 성막함으로써 ZnO 필름과 기판간의 밀착력 및 투과율이 향상되고 면저항이 낮아진다는 효과가 있다.
ZnO, 스퍼터링

Description

징크옥사이드 투명전도막의 제조방법{The method of deposition for ZnO}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증착장비의 구성도
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
101: 챔버 110, 111: 셔터
106: DC 전압공급기 108: 가스
113: ZnO 타겟
빛에 대한 투과성을 가지는 투명전도막은 태양전지용 투명전극이나 LCD, LED, 또는 PDP 등의 디스플레이, 광전지 및 촬상관등의 감광소자에 적용되고 있다.
이러한 투명전도막을 형성하는 방법으로 종래에는 스프레이, 증기증착, 스퍼터링 등의 방법으로 이루어졌다. 그러나 상술한 바와 같은 방법으로 기판상에 박막을 형성할 경우, 증착과정에서 기판을 가열하거나 증착 후 기판을 열처리 해야만 만족할 만한 전기적, 광학적 성질을 얻을 수 있다.
J.Electo chem SeC, Vol 122, No 12 PP17~19에는 기판의 열처리를 배제한 투명전도막의 제조방법이 소개되어 있다. 이 방법에 따라 증착 후 열처리와 증착하는 동안의 열처리를 전혀 행하지 않고, 기판의 열처리를 완전히 RF 스퍼터링에 의한 전자의 충돌로 행하는 것이다. 그런데, 이러한 제조방법에 의하면 초기 기판의 온도가 매우 낮아 스퍼터링 동안 기판표면상에 막의 부착력이 약하다는 경향이 있다.
이로 인하여 막의 백탁현상 또는 흑화현상이 빈번히 발생되어 균질의 박막을 얻는데 부적합하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판으로 사용되는 유리 또는 고분자 필름 기판상의 부착강도를 높이고, 흑화현상 또는 백탁현상을 감소시키면서 뛰어난 광 투과도를 얻을 수 있는 투명전도막의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 ZnO를 증착하는 방법에 있어서, 가스를 챔버에 주입하는 단계; 상기 챔버내에서 가스를 이온화하는 단계; 기판에 전압을 인가하여 상기 기판을 표면처리 하는 단계; 및 상기 기판에 ZnO를 증착하는 단계에 의해 달성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실시예 1
먼저 도1은 본 발명에 따른 ZnO의 성막을 위한 장비를 도시한 것이다.
기판에 ZnO를 증착하기 위한 챔버(101)가 있으며 챔버의 한 측면에는 증착에 필요한 조건, 즉 진공상태로 만들기 위한 펌프(107)가 있다. 펌프에 의한 초기 압력(Base Pressure)은 10-7~10-9 torr가 바람직하다. 여기에 MFC(도시안됨)를 이용하여 적정량의 가스(108)를 주입한다.
가스는 일반적으로 불활성 가스가 사용되며 그 중 아르곤(Ar2)을 사용할 수 있다. 가스 주입에 의한 작업 압력(Working Pressure)은 10-2~10-4 torr가 바람직하다. 스퍼터링을 위한 적절한 압력에 이르면 챔버 상부에 위치한 건(102)에 RF전압을 인가한다.
전압공급기(Power supply:105))에 의하여 건(102)으로 공급되는 전압은 150~300W 정도이며, 매칭박스(Matching Box:104))와 연결되어 적절한 주파수를 유지한다.
건(102)에 전압이 인가되면 주입된 가스(108)가 이온화 즉, 플라즈마(112)가 생성된다. 이때 가스의 이온화와 동시에 ZnO 타겟(113)에 스퍼터링이 이루어지게 되는데, 기판(109)에 ZnO의 직접적인 증착을 막고, 이온화된 가스만이 전압이 인가된 기판(109) 상부로 충돌을 유도하기 위하여 기판을 바라보는 건의 전면과 기판의 상부에 셔터(Shutter:110,111))가 구비되어 있다. 기판(109) 상부에 셔터(111)는 필요에 따라 기판이 챔버안에 위치한 직후부터 가릴 수 있게 할 수 있다.
기판(109)은 균일한 성막을 위하여 회전속도가 조절되는 회전판(103) 상부에 놓여지게 되고, 이때 기판(109)에 인가되는 전압은 DC 전압으로 약 3 ~ 10분 동안 -100 ~ -300V로 기판에 인가된다. 전압은 회전판 통하여 챔버 외부에 연결되어 있는 DC 전원공급기(106)로부터 공급된다. 챔버 내부의 가스는 양이온 상태이므로 기판에 음전압을 인가하여 가스 이온이 기판으로 향하게 한다.
기판에 전압을 인가하여 표면처리가 완료되면, 기판에 인가된 전압을 제거하고 이 후 시료 상부 및 건 전면에 위치한 셔터를 제거한 후 ZnO를 기판에 증착한다.
상술한 바와 같은 공정을 통하여 얻은 ZnO 박막의 특성은 기판과 약 40N 이상이 되는 강한 밀착력, 약 10-4Ω·㎝ 정도의 비저항 값 및 90% 이상의 가시광 투과율 보였다.
기판이 유리인 경우, 보다 효과적으로 전압을 회전판을 통하여 기판에 전달하기 위하여 회전판과 접촉하게 되는 유리면에는 금속으로 코팅처리하는 것도 바람직하다.
실시예 2
최근 플렉서블한 디스플레이어가 각광을 받기 시작하면서 유연한 고분자 필름상에 투명전도막을 증착하여 디스플레이를 제조하기 시작하였으나, 고분자 필름상에는 금속과 같은 무기물의 증착이 어려운 것으로 알려져 있으며 이는 고분자 필름과의 밀착력이 낮기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 일부에서는 진공 또는 상압에서 산소 플라즈마를 이용한 기판의 표면처리가 이루어지고 있다. 이는 당해 분야에서는 통상적으로 알려진 것에 불과하므로 자세한 사항은 생략한다.
이러한 방식은 시료의 표면처리 후 대기중 노출되거나 증착공정을 위하여 다른 챔버로 운반해야 한다는 단점이 있다.
본 발명에서는 ZnO를 고분자 필름에 증착하되 실시예1과 동일한 방식으로 고분자 필름상에 전압을 인가하여 기판의 표면에 이온화된 가스의 충돌을 유도 및 증착하였다. 이 때 사용되는 가스는 산소로 하였다.
실시예 3
기판이 유리 또는 고분자 필름이 아닌 다른 소재일 경우 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 그 소재의 특성에 따라 아르곤과 산소를 혼합하여 사용할 수 있으며 그 비율은 소재의 성분에 따라 아르곤과 산소의 비율을 9:1 ~ 1:9로 조절하여 사용할 수 있다.
또한, 전기적 및 광학적 특성을 향상시키기 위하여 ZnO 막을 형성한 후 추가로 열처리를 진행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 ZnO 투명전도막이 제조방법은 DC 전압에 의해 기판표면에 가스 이온의 충돌을 유도함으로써, 기판과의 밀착력을 높일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 증착 과정 또는 증착이 완료된 후 추가적인 열처리 공정이 필요 없어 융점이 낮은 고분자 필름에도 적용 가능하다는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. ZnO를 증착하는 방법에 있어서,
    가스를 챔버에 주입하는 단계;
    상기 챔버내에서 가스를 이온화하는 단계;
    기판에 전압을 인가하여 상기 기판을 표면처리 하는 단계; 및
    상기 기판에 ZnO를 증착하는 단계
    를 포함하는 ZnO 투명전도막의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스는 아르곤, 질소 또는 산소 중 하나를 선택하거나 둘 이상을 혼합하여 사용하는 ZnO 투명전도막의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이온화하는 단계에서 건 또는 기판을 셔터로 가리는 단계를 포함하는 ZnO 투명전도막의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전압은 -100 내지 -300의 DC 전압을 인가하는 ZnO 투명전도막의 제조방법.
KR1020050101967A 2005-10-27 2005-10-27 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법 KR100739484B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101967A KR100739484B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101967A KR100739484B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070045557A KR20070045557A (ko) 2007-05-02
KR100739484B1 true KR100739484B1 (ko) 2007-07-13

Family

ID=38271268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050101967A KR100739484B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100739484B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030179A (ja) * 1996-07-17 1998-02-03 Fuji Electric Co Ltd 酸化亜鉛膜の製造方法
KR20020070716A (ko) * 2001-03-02 2002-09-11 학교법인 포항공과대학교 스퍼터링증착법을 이용한 산화아연막의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030179A (ja) * 1996-07-17 1998-02-03 Fuji Electric Co Ltd 酸化亜鉛膜の製造方法
KR20020070716A (ko) * 2001-03-02 2002-09-11 학교법인 포항공과대학교 스퍼터링증착법을 이용한 산화아연막의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070045557A (ko) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6468403B1 (en) Methods for producing functional films
US6383345B1 (en) Method of forming indium tin oxide thin film using magnetron negative ion sputter source
US20140332371A1 (en) Transparent conductive oxides
WO2010041850A9 (ko) 전자빔 후처리를 이용한 투명성 산화 전극 제조 방법
US6153271A (en) Electron beam evaporation of transparent indium tin oxide
KR100336621B1 (ko) 고분자 기판 위의 인듐산화물 또는 인듐주석산화물 박막증착 방법
JPH02232358A (ja) 低抵抗透明導電膜の製造方法
EP1156131A1 (de) Verfahren zur Herstellung beschichteter Kunststoffkörper sowie Verwendung desselben
JPH0931630A (ja) 透明導電膜およびその製造方法
KR100859148B1 (ko) 고평탄 투명도전막 및 그 제조 방법
KR100739484B1 (ko) 징크옥사이드 투명전도막의 제조방법
KR101165770B1 (ko) 고투과율 및 저저항 특성을 갖는 인듐-틴 옥사이드 박막의 제조방법
JP2003086025A (ja) 透明導電膜成膜基板及びその製造方法
KR20120071100A (ko) 투명 전도막의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 투명 전도막
KR100408768B1 (ko) 이온빔 보조전자빔을 갖는 진공증착기로 완성한 수지계평판표시소자 및 그 제조방법
KR20090069886A (ko) 저주파 스퍼터링 장치를 이용하여 제조되는 투명 전극용산화인듐주석 박막 및 그 제조방법
KR100537014B1 (ko) 이온 플래이팅 방식에 의한 유해전자파 방지용 및 투명아크릴 폴리 카보네이트의 금속 칼라 박막 형성 시스템
CN220724317U (zh) 一种超薄光栅镀膜设备
KR20080006812A (ko) Ｉｔｏ 이중막 증착방법 및 이에 따라 제조된 ｉｔｏ이중막
JPS6128615B2 (ko)
TWI417410B (zh) 導電薄膜製作方法
JPH0273963A (ja) 低温基体への薄膜形成方法
KR101537069B1 (ko) 투명 도전막 제조 방법
KR100377376B1 (ko) 이온빔 증착에 의한 ｉｔｏ박막 증착방법 및 증착장치
KR20060077548A (ko) 고분자 아이티오 복합층, 동 제조방법 및 동 제조장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130424

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140423

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150608

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee