KR100954287B1 - 전도성 카본 코팅장치 및 방법 - Google Patents

전도성 카본 코팅장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 카본 코팅장치 및 방법에 관한 것으로, 진공챔버와 피코팅제와 전원공급부를 구비한 전도성 카본 코팅장치에 있어서, 상기 진공챔버 내에서 서로 대향하여 배치되어 전도성 카본층을 합성하기 위한 제1 및 제2 타겟이 각각 장착된 제1 및 제2 마그네트론원, 피코팅재를 회전시켜 상기 제1 및 제2 타겟으로부터 방출된 타겟 재료에 의해 전도성 카본층이 상기 피코팅재 상에 합성되도록 하는 회전식 지그, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 제1 및 제2 타겟에 동시 또는 어느 하나에만 직류 바이어스 전압이 공급되도록 제어함과 동시에 상기 회전식 지그에 직류 바이어스 전압이 공급되도록 제어하는 제어부 및 진공챔버내의 혼합된 반응 가스가 유입되도록 하고 혼합된 반응가스의 조성비율을 조절하는 반응가스 조절부를 포함하여 구성되며, 혼합가스 조성 비율, 플라즈마 변수제어, 나노구조 카본층의 도핑금속함량, 또는 바이어스 전압을 조절하여 전도성 특성이 우수한 나노 결정 구조 카본층을 형성하도록 한다.

Description

전도성 카본 코팅장치 및 방법{apparatus and method for coating conductive carbon}
본 발명은 전도성 카본 코팅에 관한 것으로, 특히 전도성 카본 코팅장치 및 방법에 관한 것이다.
탄소 재료는 2차 전지, 초고용량 캐패시터 및 연료전지 등과 같은 전기화학적 에너지 저장 기술분야와 새롭게 주목받고 있는 수소저장 분야 등에서 폭넓게 활용되어지므로 최근 국내외적으로 활발한 연구개발 및 적용이 시도되고 있다.
이에 따라 세계적으로 소형화 및 경량화, 고용량화를 위한 탄소재료의 개발이 다양하게 이루어지고 있으나, 벌크재료(탄소입자 및 분말재료 포함)에 국한되고 있으며, 차세대 소형부품의 적용까지 가능한 탄소 박막재료의 개발에 있어서는 그 연구분야가 탄소나노튜브에 국한되어 있는 실정이다.
일반적으로 탄소 박막재료로는 1970년대부터 개발되어 우수한 고경도 및 유활 특성, 합성 공정의 단순성 등으로 인해 각종 공구 및 기계부품에 산업적으로 이미 널리 적용되고 있는 다이아몬드 탄소 박막(Diamond Like Carbon:DLC)이 있으나, 높은 전기비저항 값을 지녀 전극재료로 활용되기에는 적합하지 않다.
반면 탄소나노튜브는 가벼우면서도 높은 전기전도도와 화학적 안정성 및 큰 비표면적 등의 특성을 지녀 전기화학적 에너지 저장치의 전극 활물질로 활용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으나 증발증착법 또는 스퍼터링법 등의 방법을 통해 별도의 시드(seed)를 형성시킨 후 그 위에 화학증착법을 통해 다시 탄소나노튜브를 형성시켜야 하는 등 합성 공정이 복잡하고 약 500℃ 이상으로 합성온도가 높아 모재에 열손상을 가할 우려가 있으며, 따로 합성하여 접착시에 상호 접착이 난해하다는 문제점도 있다.
또한 종래 전도성 카본 코팅 장치 및 방법에 의하여 형성된 전도성 카본은 저항률이 높고 물리적 특성이 우수하지 못해 그 응용에 많은 제한이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 별도의 시드(seed) 형성을 위한 이중 공정이 필요치 않은 단순한 합성 공정과 200℃ 이하의 낮은 합성 온도에서 다양한 피코팅재상에 나노구조 카본층을 합성하도록 한 전도성 카본 코팅장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저항률이 낮고 물리적 특성이 우수한 전도성 카본을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 카본 코팅장치의 특징은, 진공챔버와 피코팅제와 전원공급부를 구비한 전도성 카본 코팅장치에 있어서, 상기 진공챔버와 서로 대향되는 양측에 각각 구성되어 상기 피코팅재 상에 전도성 나노구조 카본층을 합성하기 위한 제1 및 제2 타겟이 각각 장착된 제1 및 제2 마그네트론원, 상기 진공챔버 내에 진공챔버와 절연되도록 구성되며, 상기 전원공급부에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)이 공급된 상태에서 상기 피코팅재를 회전시켜 상기 제1 및 제2 타겟으로부터 방출된 타겟 재료에 의해 전도성 나노구조 카본층이 상기 피코팅재 상에 합성되도록 하는 회전식 지그, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 제1 및 제2 타겟에 동시 또는 어느 하나에만 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어함과 동시에 상기 회전식 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하는 제어부, 및 상기 진공챔버의 반응 가스를 유량을 조절하여 상기 진 공챔버 내에 혼합된 반응가스가 유입되도록 하는 반응가스조절부를 포함하여 구성되는데 있다.
본 발명에서는 상기 혼합된 반응 가스에는 Ar, Xe, N2, 및 H2 로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He가 사용되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 35 내지 95부피%인 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게, 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이다. 특히, 상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 제1 및 제2 마그네트론원중 어느 하나에는 카본 타겟이 장착되고, 다른 하나에는 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al,중 어느 하나 또는 하나 이상이 타겟으로 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 나노구조 카본층은 카본과 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al, N, H 중 어느 하나 또는 하나 이상이 합성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노구조 카본층에서 금속의 함량은 0.1% 에서 20% 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 바이어스 전압은 -10V 내지 -400V인 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위해 진공챔버 내에 피코팅재, 회전식 지그, 제1 및 제2 마그네트론원을 구비하여 상기 피코팅재 상에 코팅을 하는 전도성 카본 코팅방법으로서, 상기 제1 및 제2 마그네트론원중 어느 하나에는 타겟으로서 카본이 장착되고, 다른 하나에는 타겟으로서 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag중 어느 하나 또는 하나 이상을 장착하는 단계; 반응가스조절부를 통하여 상기 진공챔버의 반응 가스를 유량을 조절하여 상기 진공챔버 내에 혼합된 반응가스가 유입되도록 하는 단계; 상기 타겟에 동시 또는 어느 하나에만 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어함과 동시에 상기 회전식 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하여 타겟 재료를 스퍼터링하는 단계; 및 각각 스퍼터링된 타겟 재료가 회전식 지그에 의해 회전되는 피코팅재 상에 합성되어 전도성 나노구조 카본층을 형성하도록 하는 단계를 포함하는 전도성 카본 코팅방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 타겟에 공급되는 전력 밀도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방법에서 혼합된 반응 가스에는 Ar, Xe, N2, 및 H2 로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He가 사용되는 것을 특징으로 하며, 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 35 내지 95부피% 범위인 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게, 본 발명에서 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이다. 특히, 상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서 상기 나노구조 카본층은 카본과 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al 중 어느 하나 또는 하나 이상이 합성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법에서, 상기 나노구조 카본층에서 금속의 함량은 0.1%에서 20% 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법에 따르면, 상기 바이어스 전압은 -10V 내지 -400V로 제어되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전도성 카본 코팅장치 및 방법은 별도의 시드(seed) 형성을 위한 이중 공정이 필요치 않은 단순한 합성 공정과 200℃ 이하의 낮은 합성 온도에서 피코팅재상에 나노구조 카본층을 합성하도록 할 수 있다. 또한, 공정 조건에서 반응 가스로서 혼합가스를 사용하며 혼합 가스의 조성 비율을 조정함으로서 나노구조 카본층의 저항률을 상당히 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 특성의 분산도와 밀도를 유지할 수 있다. 더불어, 공정 조건 중에 나노 구조 카본층의 도핑금속 함량 및 플라즈마 변수(전자밀도 및 온도, 이온밀도 및 래디칼 밀도)를 조절함으로써 바이어스 전압 부가 없이도 나노구조 전도성 카본층을 합성할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 전도성 카본 코팅장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1a은 전도성 카본 코팅 장치의 일실시예를 나타낸 도면으로서, 진공챔버(110)와, 진공펌프(120)와, 가스조절부(130)와, 제1 및 제2 타겟(140)(150)과, 제1 및 제2 마그네트론원(160)(170)과, 피코팅재(미도시), 회전식 지그(180)와, 전원공급부(190)와, 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
도 1b는 전도성 카본 코팅 장치의 다른 실시예이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 소스와 소스의 각도를 제어함으로써 고밀도의 균일성이 높은 도핑을 가능하게 한다. 바람직하게 제1 타겟(140)과, 제1 마그네트론원(160)으로 이루어진 제1 소스 및 제2 타겟(150)과, 제2 마그네트론원(170)으로 이루어진 제2 소스를 대략 회전식 지그(180)에 대하여 45?? 각도를 가지도록 조절한다.
전도성 카본 코팅 장치에서 상기 진공펌프(120)는 상기 진공챔버(110)의 진공도를 조절하게 된다. 상기 가스조절부(130)는 상기 진공챔버(110)의 반응 가스의 유량을 조절하게 되며, 상기 반응 가스는 Ar, He, Xe, N2, 및 H2 로 이루어진 가스 혼합물이다. 특히 Ar, Xe, N2, 및 H2 로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He가 가스 혼합물로써 사용된다. 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 35 내지 95부피% 범위이다. 바람직하게, 본 발명에서 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이다. 특히, 상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)은 일측에 카본 박막의 합성을 위한 카본 타겟이 장착되고, 타측에 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al, N중 어느 하나 또는 하나 이상이 장착되어 상기 피코팅재를 코팅하게 된다.
상기 제1 및 제2 마그네트론원(160)(170)은 상기 진공챔버(110)의 서로 대향되는 양측에 각각 구비되어 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)의 전면에 자기장을 형성하게 된다.
상기 회전식 지그(180)는 상기 진공챔버(110)내에 진공챔버(110)와 절연되도록 구성되며 상기 피코팅재를 회전시켜 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)으로부터 방출된 타겟 재료에 의해 나노구조 카본층이 상기 피코팅재상에 합성되도록 하게 된다. 상기 카본층에서 금속의 함량은 1.2 내지 20%이다.
상기 전원공급부(190)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)과 회전식 지그(180)에 직류 바이어스 전압(-)을 공급하게 된다.
상기 제어부(200)는 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)에 동시 또는 어느 하나에만 그리고 상기 회전식 지그(180)에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 상기 전원공급부(190)를 제어하게 된다.
도 2는 도 1의 전도성 카본 코팅 장치를 이용하여 형성된 전도성 카본 필름의 단면을 나타낸 도면이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전도성 카본 코팅장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
(실시예)
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공챔버(110)의 서로 대향되는 양측에 각각 구성된 제1 및 제2 마그네트론원(160)(170)중 어느 하나에는 카본을 제1 타겟(140)으로 장착하고, 다른 하나에는 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al, N중 어느 하나 또는 하나 이상을 제2 타겟(150)으로 장착한 후, 회전식 지그(180)에 피코팅재(10)를 결합한 상태에서 진공펌프(120)를 통해 상기 진공챔버(110)의 진공도를 1~4*10-3 Torr로 조절하게 된다. 그리고 챔버의 온도는 상온에서 400 내지 500℃ 범위를 유지한다.
이어, 가스조절부(130)는 상기 진공챔버(110)내 Ar, He, Xe, N2, 및 H2 에 대한 반응 가스 유량을 조절한다. 본 실시예에서는 반응 가스 유량이 단독으로 사용되지 않으며 혼합 가스 형태로 사용된다. 혼합가스는 Ar, Xe, N2, 및 H2 로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He가 사용된다. 전체 혼합 가스중에서 He는 35 내지 95 부피% 범위이다. He의 함량이 35부피%이하이면 스퍼터링시 플라즈마와 온도에 민감하게 반응하게 되며, 저항률이 높아진다. 또한, He의 함량이 95%이상이면 스퍼터링이 원활하게 이루어지지 않는다. 본 발명에서 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 60 내지 95부피%인 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것이 바람직하다.
이와 같은 상태에서 제어부(200)는 전원공급부(190)를 제어하여 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)과, 회전식 지그(180)에 직류 바이어스 전압(-)을 각각 공급하 게 된다. 바람직하게 직류 바이어스 전압은 -10V 내지 - 500V인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 타겟에 가해지는 전력 밀도(power density)는 10 W/cm2이며, 바람직하게는 10 내지 40 W/cm2이다.
직류 바이어스 전압이 인가되면, 제1 및 제2 타겟(140)(150) 각각으로부터 전자가 방출되게 되며, 이어 방출된 전자가 반응 가스와 충돌하여 플라즈마를 생성하게 된다.
이때, 제1 및 제2 마그네트론원(160)(170)은 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)의 표면에 평행한 자장을 발생하여 집속함과 동시에 전자가 주변에서 선회하도록 함으로 상기 생성된 플라즈마를 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150) 표면의 매우 가까운 곳에 유지시키게 된다.
그리고 회전식 지그(180)는 상기 피코팅재(10)를 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)의 전방을 지나도록 이송시키는데, 상기 전원공급부(190)에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)이 공급된 상태에서 상기 피코팅재(10)를 회전시키게 된다.
이러한 동작에 의하여 플라즈마 밀도와 이온화율이 증가하게 되고, 그 결과 다량 생산된 이온에 의한 방전 전류가 증가하여 스퍼터링 속도가 증가하게 된다.
이에 따라 상기 제1 및 제2 타겟(140)(150)에서 스퍼터링된 타겟 재료가 상기 회전식 지그(180)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이, 피코팅재(10)상에 전도성 나노구조 카본층(20)을 형성하게 된다.
상기 전도성 나노구조 카본층(20)은 카본과 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al과 같은 금속이 혼합되어 형성된다. 이 때, 상기 전도성 나노구조 카본층(20)에서 금속의 함량은 1.2 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 금속으로 Ti를 사용할 경우, Ti의 함량은 1.2 내지 20중량%이며, 금속으로 Au를 사용할 경우, Au의 함량은 6 내지 20중량%이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 혼합된 반응 가스에서 He의 조성 비율을 조절함으로써 형성된 전도성 나노구조 카본층의 저항률(resistivity)을 도시하였다. 본 실시예에서 압력은 약 3×10-3로 하였으며, 온도는 약 150℃로 조절하였다. 이와 같은 공정 조건에서 혼합가스중 He의 조성 비율을 0부피% 에서 95부피%까지 조정하여 각각의 조성 비율에서 전도성 카본층을 형성하고, 각각에 대하여 저항률을 측정하였다. 혼합된 반응 가스에는 Ar, He, Xe, N2, 및 H2 이 사용된다. 도 3에 도시된 바와 같이, He의 조성 비율이 약 35부피%에서 3000mΩ·cm으로 전도성 나노구조 카본층의 저항률이 급격이 낮아지는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 상기 혼합된 반응 가스에는 He의 조성비율은 35 내지 95부피%, 바람직하게 60 내지 95부피%이다. 본 실시예에서, 상기 혼합된 반응 가스로는 He와 Ar이 사용되었으며, He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것이 바람직하다.
도 4a는 단일 반응 가스를 이용하여 형성된 전도성 카본층에 대한 미세구조 사진을 도시하고, 도 4b는 혼합된 반응 가스에서 He의 조성 비율을 변경하여 형성된 전도성 카본층에 대한 미세구조 사진을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 혼합된 반응가스에서 He의 조성 비율을 제어하여 제조된 전도성 카본층이 단일 반응 가스를 이용하여 제조된 전도성 카본층에 비하여 분산도 및 밀도에서 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 바이어스 전압을 제어함으로 형성된 전도성 나노구조 카본층의 저항률(resistivity)을 도시하였다. 본 실시예에서 압력은 약 3×10-3로 하였으며, 온도는 약 150℃로 조절하였다. 또한 혼합가스중 He의 조성 비율을 약 80부피%로 유지하였다. 도 5에 도시된 바와 같이, 바이어스 전압이 -100V일때 나노구조 카본층의 저항률이 약 11.16 mΩ·cm으로 급격이 낮아지는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따라 나노구조 카본층의 도핑금속 함량에 따른 나노구조 카본층의 저항률의 변화를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서 압력은 약 3*10-3로 하였으며, 온도는 약 150℃로 조절하였다. 전도성 카본 코팅 장치의 제 1 및 제 2마그네트원중 어느 하나에는 카본을 제 1타겟으로 장착하고, 다른 하나에는 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al중 어느 하나 또는 이들 혼합물로 이루어진 제 2타겟을 장착한다. 금속으로써 Ti를 사용하여 카본 코팅을 하였을 때, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 나노구조 카본층에서 Ti의 함량이 약 1.2% 이상일 경우, 저항률이 약 1.2 mΩ·cm으로 급격이 낮아지는 것을 알 수 있다. 또한, 금속으로써 Au를 사용하여 카본 코팅을 하였을 때, 나노구조 카본층에서 Au의 함량이 약 6% 이상일 경우, 저항률이 약 1.8 mΩ·cm으로 급격이 낮아지는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 나노구조 카본층은 도핑금속의 함량을 제어함에 따라 저항률이 변경되며, 본 발명에서 나노구조 카본층에서 금속 함량은 1.2 에서 20% 범위인 것이 바람직하다. 만약 카본층에서 금속 함량이 20중량%를 초과할 경우 카본층으로서 우수한 특성인 소형화, 경량화, 고경도, 윤활 특성을 상실하게 될 것이다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
도 1a는 전도성 카본 코팅장치의 일실시예를 나타낸 도면.
도 1b는 전도성 카본 코팅 장치에서 각각의 소스의 각도를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1에 따른 전도성 카본 코팅 장치를 이용하여 형성된 전도성 카본 필름의 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따라 반응 가스 He의 조성 비율을 조절함으로써 형성된 전도성 카본층의 저항률을 나타낸 도면.
도 4는 종래 기술에 따른 전도성 카본층의 미세구조(a) 및 본 발명에 따른 전도성 카본층의 미세구조(b)를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따라 바이어스 전압을 제어함으로써 형성된 전도성 나노구조 카본층의 저항률 변화를 나타낸 도면.
도 6은 카본층의 도핑 금속 함량에 따른 카본층의 저항률 변화를 나타낸 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 진공챔버 120 : 진공펌프
130 : 가스조절부 140 : 제1 타겟
150 : 제2 타겟 160 : 제1 마그네트론원
170 : 제2 마그네트론원 180 : 회전식 지그
190 : 전원공급부 200 : 제어부

Claims (20)

  1. 진공챔버와 피코팅제와 전원공급부를 구비한 전도성 카본 코팅장치에 있어서,
    상기 진공챔버와 서로 대향되는 양측에 각각 구성되어 상기 피코팅재 상에 전도성 카본층을 합성하기 위한 제1 및 제2 타겟이 각각 장착된 제1 및 제2 마그네트론원,
    상기 진공챔버 내에 진공챔버와 절연되도록 구성되며, 상기 전원공급부에서 공급된 직류 바이어스 전압(-)이 공급된 상태에서 상기 피코팅재를 회전시켜 상기 제1 및 제2 타겟으로부터 방출된 타겟 재료에 의해 전도성 카본층이 상기 피코팅재 상에 합성되도록 하는 회전식 지그,
    상기 전원공급부를 제어하여 상기 제1 및 제2 타겟에 동시 또는 어느 하나에만 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어함과 동시에 상기 회전식 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하는 제어부, 및
    상기 진공챔버의 반응 가스를 유량을 조절하여 상기 진공챔버 내에 Xe, N2, 및 H2로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He이 혼합된 반응가스가 유입되도록 하는 반응가스조절부를 포함하며,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 50 내지 95 부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마그네트론원중 어느 하나에는 카본 타겟이 장착되고, 다른 하나에는 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al중 어느 하나 또는 하나 이상이 타겟으로 장착되는 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카본층은 카본과 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al, N, H 중 어느 하나 또는 하나 이상이 합성되는 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 카본층에서 금속의 함량은 1.2 내지 20%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은 -10V 내지 -400V로 제어되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 타겟에 가해지는 전력 밀도(power density)는 10 W/cm2이상인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전도성 카본 코팅장치.
  11. 진공챔버 내에 피코팅재, 회전식 지그, 제1 및 제2 마그네트론원을 구비하여 상기 피코팅재 상에 코팅을 하는 전도성 카본 코팅방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마그네트론원중 어느 하나에는 타겟으로서 카본이 장착되고, 다른 하나에는 타겟으로서 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al중 어느 하나 또는 하나 이상을 장착하는 단계;
    반응가스조절부를 통하여 상기 진공챔버의 반응 가스를 유량을 조절하여 상기 진공챔버 내에 Xe, N2, 및 H2로 구성된 군으로부터 선택된 가스와 He이 혼합된 반응가스가 유입되도록 하는 단계;
    상기 타겟에 동시 또는 어느 하나에만 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어함과 동시에 상기 회전식 지그에 직류 바이어스 전압(-)이 공급되도록 제어하여 타겟 재료를 스퍼터링하는 단계; 및
    각각 스퍼터링된 타겟 재료가 회전식 지그에 의해 회전되는 피코팅재 상에 합성되어 전도성 카본층을 형성하도록 하는 단계를 포함하며,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 50 내지 95 부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 타겟에 공급되는 전력 밀도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 혼합된 반응 가스에서 He의 조성비율은 60 내지 95부피%이고 Ar의 조성비율은 40 내지 5부피%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 카본층은 카본과 Pt, Cr, Si, W, Ti, Cu, Ni, Au, Ag, Al 중 어느 하나 또는 하나 이상이 합성되는 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 카본층에서 금속의 함량은 1.2 내지 20%인 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은 -10V 내지 -400V로 제어되는 것을 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 타겟에 가해지는 전력 밀도(power density)는 10 W/cm2이상인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전도성 카본 코팅방법.
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