KR101067763B1 - Method for Preparing Ag Doped Transparent Conductive Tin Oxide - Google Patents

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Abstract

본 발명은 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법은 은과 산화주석을 동시에 증착한 후, 이를 열처리하여 얻어질 수 있다. 이와 같이 제조된 투명 산화막은 저항이 매우 낮아 다양한 전자소자의 투명 전극으로 이용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing a silver-doped transparent tin oxide film. The method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention may be obtained by simultaneously depositing silver and tin oxide, and then heat treating it. The transparent oxide film prepared as described above has a very low resistance and may be used as a transparent electrode of various electronic devices.

금속 도핑, 투명, 전도성, 산화물 Metal doped, transparent, conductive, oxide

Description

은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법{Method for Preparing Ag Doped Transparent Conductive Tin Oxide}Method for Preparing Transparent Tin Oxide Doped with Silver {Method for Preparing Ag Doped Transparent Conductive Tin Oxide}

본 발명은 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 은과 산화주석을 동시에 증착하고, 이를 열처리하는 것으로 은이 도핑된 주석산화막을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a silver-doped transparent tin oxide film. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing a silver oxide doped tin oxide film by simultaneously depositing silver and tin oxide, and thermally treating the tin oxide.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 원천 사업의 일환으로 수행한 과제로부터 도출된 것이다[과제번호: 2006-S-079-03, 과제명: 투명전자소자를 이용한 스마트창].The present invention is derived from a task performed as a part of the IT source project of the Ministry of Knowledge Economy and ICT Research Project [Task No .: 2006-S-079-03, Task name: Smart window using a transparent electronic device].

일반적으로 투명 전극은 재료에 따라서 크게 네 가지로 분류될 수 있다. Generally, transparent electrodes can be classified into four types according to materials.

첫 번째가 ITO계 투명 전극 재료이다. ITO계 투명 전극은 In2O3 및 SnO2을 90:10의 중량비로 혼합한 것으로 제조되는 것이 가장 일반적이다. 또한, ITO 계열에 ZnO를 첨가하여 일함수를 조정한다든지, 결정질을 변화시키는 파생 기술이 있 다. 최근에는 ITO 기반에 제 3 원소를 추가시키는 것이 다수 제안되고 있지만, ITO계 투명 전극의 가장 큰 단점인 In2O3의 가격이 높다는 점 때문에 인듐을 사용하지 않는 투명 전극 재료에 대한 지속적인 연구가 진행되고 있다.The first is an ITO-based transparent electrode material. The ITO-based transparent electrode is most commonly manufactured by mixing In 2 O 3 and SnO 2 in a weight ratio of 90:10. In addition, there are derivative techniques for adjusting the work function by adding ZnO to the ITO series or for changing the crystallinity. Recently, many proposals have been made to add a third element to the ITO base. However, due to the high price of In 2 O 3 , which is the biggest disadvantage of the ITO transparent electrode, continuous research on the transparent electrode material without using indium is ongoing. It is becoming.

두 번째로는 비 ITO계 투명 전극 재료이다. 비 ITO계 투명 전극 재료로는 ZnO를 기반으로 Al 또는 Ga을 도핑한 투명 전도성 산화물 박막이 일반적이다. 그러나, 전도성 측면에서는 ITO 보다 못하다는 단점을 갖는다. 전도성 문제를 해결하기 위하여 In 또는 B와 같은 도펀트를 첨가시키는 연구가 시도되고 있지만, ITO 정도의 전도성을 얻기 어렵다. Second is a non-ITO-based transparent electrode material. As the non-ITO-based transparent electrode material, a transparent conductive oxide thin film doped with Al or Ga based on ZnO is generally used. However, it has a disadvantage in that it is inferior to ITO in terms of conductivity. In order to solve the conductivity problem, a study of adding a dopant such as In or B has been attempted, but it is difficult to obtain conductivity of about ITO.

세 번째로는 금속 도핑된 투명 전도성 산화물 재료이다. 문헌 상으로는 In2O3를 기본 산화물로 하고, 각종 금속, 예를 들면, W, Ti, Zr, Nb, Mo 등을 도핑하여 투명 전도막을 제조하거나, Al이 도핑된 ZnO 타겟을 이용하여, Ni와 같은 금속을 공동-도핑하여 투명 전도막을 제조하는 경우가 있다. Third is a metal doped transparent conductive oxide material. According to the literature, a transparent conductive film is prepared using In 2 O 3 as a basic oxide and doped with various metals such as W, Ti, Zr, Nb, Mo, or Ni using an Al-doped ZnO target. In some cases, a transparent conductive film is manufactured by co-doping the same metal.

네 번째로는 산화물과 금속이 산화물/금속/산화물로 적층된 다층막 투명 전극이다. 이런 구조의 투명 전극에서 금속은 보통 10nm 내외의 두께를 가지며, 금속으로 Ag, Pt, Au, Al 등이 사용될 수 있다. 이와 같은 다층막 구조의 투명 전도막은 저항을 획기적으로 낮출 수 있지만, 이종 박막에 기인한 식각 특성의 차이로 인해 패터닝 과정에서 문제가 발생될 수 있다.The fourth layer is a multilayer transparent electrode in which oxides and metals are laminated with oxides / metals / oxides. In the transparent electrode of this structure, the metal usually has a thickness of about 10nm, Ag, Pt, Au, Al, etc. may be used as the metal. Although the transparent conductive film of such a multilayer film structure can significantly lower the resistance, a problem may occur in the patterning process due to the difference in etching characteristics due to the heterogeneous thin film.

지금까지 밝혀진 금속이 도핑된 투명 전극 시스템은 다음과 같다.The metal doped transparent electrode systems thus far found are as follows.

전형적인 TCO 박막에서 호스트 및 관련 도펀트 물질Host and Related Dopant Materials in a Typical TCO Thin Film 이성분Two-component 도펀트Dopant 저항 resistance 독성toxicity ZnO

CdO
In2O3

Ga2O3
SnO2
TiO2
ZnO

CdO
In2O3

Ga2O3
SnO2
TiO2
Al, Ga, B, In, Y, Sc, V, Si, Ge, Ti, Zr, Hf// F
In, Sn
Sn, Ge, Mo, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, Te//F
Sn
Sb, As, Nb, Ta//F
Nb, Ta
Al, Ga, B, In, Y, Sc, V, Si, Ge, Ti, Zr, Hf // F
In, Sn
Sn, Ge, Mo, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, Te // F
Sn
Sb, As, Nb, Ta // F
Nb, Ta















××
×

××
×
삼성분Samsung 도판트Dopant MgIn2O4
GaInO3
(Ga, In)2O3
CdSb2O6
SrTiO3
MgIn2O4
GaInO3
(Ga, In) 2O3
CdSb2O6
SrTiO3

Sn, Ge

Y
Nb, La

Sn, Ge

Y
Nb, La




×




×



×



×
삼성분Samsung 다성분Multicomponent 저항resistance 독성toxicity Zn2In2O5
(Zn3In2O6)
In4Sn3O12
CdIn2O4
Cd2SnO4
(CdSnO3)
Zn2SnO4
(ZnSnO3)
Zn2In2O5
(Zn3In2O6)
In4Sn3O12
CdIn2O4
Cd2SnO4
(CdSnO3)
Zn2SnO4
(ZnSnO3)
ZnO-In2O3 시스템

In2O3-SnO2 시스템
CdO-In2O3 시스템
CdO-SnO2 시스템

ZnO-SnO2 시스템

ZnO-In2O3-SnO2 시스템
CdO-In2O3-SnO2 시스템
ZnO-CdO-In2O3-SnO2 시스템
ZnO-In2O3 System

In2O3-SnO2 System
CdO-In2O3 System
CdO-SnO2 System

ZnO-SnO2 System

ZnO-In2O3-SnO2 System
CdO-In2O3-SnO2 System
ZnO-CdO-In2O3-SnO2 System























×
×




×
×



×
×




×
×
⊙ : 매우우수, ○ : 우수, △ : 평균, × : 나쁨, ×× : 매우나쁨 ⊙: Very good, ○: Excellent, △: Average, ×: Poor, ××: Very bad

이에 본 발명자들은 투명 전도막에 대한 연구를 진행하면서, 산화막으로 산화주석을 사용하고, 도판트로서 은을 사용하여, 산화막을 형성하면서 동시에 금속을 산화막 속으로 침투시키고, 이어서 이를 열처리하는 경우 저항이 낮은 투명 전도막을 얻을 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention conducted a study on a transparent conductive film, using tin oxide as an oxide film, and using silver as a dopant, while forming an oxide film and simultaneously infiltrating a metal into the oxide film, and then heat-treating it. It was found that a low transparent conductive film could be obtained and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 첫 번째 기술적 과제는 저항을 낮출 수 있는 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the first technical problem of the present invention is to provide a method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film which can lower the resistance.

본 발명의 두 번째 기술적 과제는 은이 도핑된 투명 주석산화막을 제공하는 것이다.The second technical problem of the present invention is to provide a transparent tin oxide film doped with silver.

첫 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에 있어서, 산화막 형성과 동시에 금속이 산화막 속에 도핑되도록 은과 산화주석을 동시에 증착하는 단계 및 증착된 은이 도핑된 주석산화막을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법을 제공한다.In order to solve the first technical problem, the present invention provides a method for manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film, the step of simultaneously depositing silver and tin oxide so that the metal is doped into the oxide film at the same time as the oxide film formation and the silver-doped tin It provides a method for producing a transparent tin oxide film doped with silver, characterized in that it comprises the step of heat-treating the oxide film.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에서, 증착 단계는 불활성 환경 하에서 수행되는 것이 바람직하다.In the method for producing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, the deposition step is preferably performed under an inert environment.

또한, 본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에서, 은이 도핑된 투명 주석산화막 상에 도핑 금속과 동일 또는 다른 금속으로 1 내지 3nm의 두께 범위 내에서 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 다른 금속은 Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Ti, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni, Sn, Bi, Al, Ga 및 In로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직 하다.In addition, in the method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, the method may further include coating the silver-doped transparent tin oxide film with a metal equal to or different from the doped metal within a thickness range of 1 to 3 nm. , Where the other metals are Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Ti, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni It is preferable to select at least one kind from the group consisting of Sn, Bi, Al, Ga and In.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에서, 은의 함량은 0.1 내지 15중량%이고, 산화주석의 함량은 85 내지 99.9중량%인 것이 바람직하다.In the method for producing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, the content of silver is preferably 0.1 to 15% by weight, and the content of tin oxide is preferably 85 to 99.9% by weight.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에서, 상기 증착은 스퍼터(sputter), 이베퍼레이터(evaporator) 또는 이온-건(ion-gun)을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.In the method for producing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, the deposition is preferably performed using a sputter, an evaporator or an ion-gun.

본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

첫 번째, 본 발명에 따른 투명 산화막은 고가의 ITO를 대체할 수 있다.First, the transparent oxide film according to the present invention can replace expensive ITO.

두 번째, 본 발명에 따른 투명 산화막은 저항을 낮출 수 있어 전자 소자에 적합하다.Second, the transparent oxide film according to the present invention can lower the resistance, which is suitable for electronic devices.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법은 은과 산화주석을 동시에 증착하는 단계 및 증착된 산화막을 열처리하는 단계를 포함하며, 이에 따라 주석산화막 형성과 동시에 은이 산화막 속으로 침투된다. The method for manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention includes simultaneously depositing silver and tin oxide and heat-treating the deposited oxide film, and thus silver penetrates into the oxide film at the same time as the tin oxide film is formed.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법은 은과 산화주석을 동시에 증착하는 단계 이후에, 은이 도핑된 주석산화막 상에 상기 도핑 금속과 동일한 종류 또는 다른 종류의 금속으로 1 내지 3㎚의 두께 범위로 코팅시키는 단계 를 더 포함할 수 있다. In the method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, after the step of simultaneously depositing silver and tin oxide, 1 to 3 nm of the same or different type of metal as the doped metal on the silver-doped tin oxide film is obtained. The method may further include coating in a thickness range.

상기 다른 금속으로는 Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Tl, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni, Sn, Bi, Al, Ga 및 In로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하다. The other metals include Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Tl, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni At least one selected from the group consisting of, Sn, Bi, Al, Ga and In is preferable.

상기 은과 산화주석을 동시에 증착하는 단계는 스퍼터, 이베퍼레이터 또는 이온-건과 같은 장치를 이용하여 수행된다. 여기서, 동시 증착은 도 1에 나타낸 바와 같이, 은과 산화주석이 각각 포함된 타겟 1 및 타겟 2 또는 건 1 및 건 2을 갖는 장치를 통해 기판 상에 증착될 수 있다. 금속 타겟(또는 건)에는 DC, 산화물 타겟(또는 건)에는 RF인 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 두개 모두 DC 이거나 RF 이어도 상관없다.Deposition of the silver and tin oxide simultaneously is carried out using a device such as a sputter, evaporator or ion-gun. Here, co-deposition can be deposited on the substrate via a device having Target 1 and Target 2 or Gun 1 and Gun 2 each containing silver and tin oxide, as shown in FIG. 1. Preferably, the metal target (or gun) is DC, and the oxide target (or gun) is RF, but in some cases, both may be DC or RF.

또한 상기 증착하는 단계는 산소가 없는 분위기, 즉 불활성 환경 하에서 수행될 수 있으며, 예를 들어 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 등과 같은 불활성 가스 하에서 수행되는 것이다.In addition, the deposition may be performed under an oxygen-free atmosphere, that is, under an inert environment, for example, under inert gas such as argon (Ar), helium (He), neon (Ne), and the like.

또한, 동시에 증착되는 은과 산화주석에서, 은은 0.1 내지 15중량%의 범위 내에서 사용되고, 산화주석은 85 내지 99.9중량%의 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다. 15중량%를 초과하여 은을 사용하는 경우, 투과성이 떨어지기 때문에 투명 전극으로 사용이 제한될 수 있다.In addition, in silver and tin oxide which are deposited simultaneously, silver is preferably used in the range of 0.1 to 15% by weight, and tin oxide is preferably used in the range of 85 to 99.9% by weight. When silver is used in excess of 15% by weight, its use may be limited to transparent electrodes because of poor permeability.

또한, 본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법은 은과 산화주석을 동시에 증착하는 단계 이후에, 은이 도핑된 주석산화막을 열처리하는 단계가 진행된다. 여기서, 열처리는 250 내지 350℃의 온도에서 30분 내지 2시간동안 수행되며, 상기 열처리를 통해 전기적 특성을 개선시킬 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention, after the step of simultaneously depositing silver and tin oxide, a step of heat-treating the silver-doped tin oxide film is performed. Here, the heat treatment is performed for 30 minutes to 2 hours at a temperature of 250 to 350 ℃, it is possible to improve the electrical properties through the heat treatment.

이와 같이 제조된 은이 도핑된 투명 주석산화막의 투과도는 50% 내지 90%를 갖는다.The transmittance of the silver-doped transparent tin oxide film thus prepared has 50% to 90%.

본 발명에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법을 통해 제조된 투명 전도막은 박막 트랜지스터를 포함하는 각종 전자 소자에 적용될 수 있다.The transparent conductive film manufactured by the method of manufacturing the silver-doped transparent tin oxide film according to the present invention can be applied to various electronic devices including thin film transistors.

박막 트랜지스터는 도 2 내지 도 5와 같은 구조를 가질 수 있다. 도 2 내지 도 5는 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 도면이다. 박막 트랜지스터는 도 2를 참조하면, 기판(10) 상에 순차적으로 소스·드레인 전극(20), 채널층(30), 게이트 절연막(40) 및 게이트 전극(50)이 형성되어 있는 상부 게이트 역 코-플래너형 구조, 도 3을 참조하면, 기판(10) 상에 순차적으로 채널층(30), 소스·드레인 전극(20), 게이트 절연막(40) 및 게이트 전극(50)이 형성되어 있는 상부 게이트 스태거드형 구조, 도 4를 참조하면, 기판(10) 상에 순차적으로 게이트 전극(50), 게이트 절연막(40), 소스·드레인 전극(20) 및 채널층(30)이 형성되어 있는 하부 게이트 역 코-플래너형 구조, 또는 도 5를 참조하면, 기판(10) 상에 순차적으로 게이트 전극(50), 게이트 절연막(40), 채널층(30) 및 소스·드레인 전극(20)이 형성되어 있는 하부 게이트 역 스태거드형 구조를 가질 수 있다.The thin film transistor may have a structure as shown in FIGS. 2 to 5. 2 to 5 are diagrams showing the structure of a thin film transistor. Referring to FIG. 2, the thin film transistor may include an upper gate inverted nose in which a source / drain electrode 20, a channel layer 30, a gate insulating film 40, and a gate electrode 50 are sequentially formed on a substrate 10. -Planar type structure, Referring to FIG. 3, the upper gate in which the channel layer 30, the source / drain electrode 20, the gate insulating film 40, and the gate electrode 50 are sequentially formed on the substrate 10. FIG. 4, a lower gate in which a gate electrode 50, a gate insulating film 40, a source / drain electrode 20, and a channel layer 30 are sequentially formed on a substrate 10. 5, the gate electrode 50, the gate insulating film 40, the channel layer 30, and the source and drain electrodes 20 are sequentially formed on the substrate 10. It may have a lower gate inverse staggered structure.

편의를 위하여, 도 2의 상부 게이트 코-플래너형 구조의 박막 트랜지스터를 참조하여, 각 층을 상세히 설명한다.For convenience, each layer will be described in detail with reference to the thin film transistor of the upper gate co-planar type structure of FIG. 2.

상기 기판(10)으로는 유리, 실리콘 및 플라스틱이 사용될 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.Glass, silicon and plastic may be used as the substrate 10, but are not limited thereto.

상기 기판(10) 상에 형성되는 소스·드레인 전극(20)으로 상기 설명된 은이 도핑된 주석산화막이 사용될 수 있으며, 산화막이 형성된 후, 패터닝될 수 있다.The silver oxide doped tin oxide film described above may be used as the source / drain electrode 20 formed on the substrate 10, and may be patterned after the oxide film is formed.

상기 소스·드레인 전극(20) 상에서 채널 영역을 구성하는 채널층(30)은 이 분야에 공지된 모든 재료를 사용하여 스퍼터링법, 이베퍼레이팅법, E-빔 법, ALD법, 레이저 증착법 등과 같은 공정으로 이 분야의 통상적인 두께로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 산화물 반도체인, ZnO, In-Ga-Zn-O, Zn-Sn-O, In2O3, In-Zn-O 등으로 형성된다.The channel layer 30 constituting the channel region on the source / drain electrode 20 may be formed using any material known in the art, such as sputtering, evaporating, E-beam, ALD, and laser deposition. The process may be formed to a conventional thickness in the art, and is formed of, for example, ZnO, In—Ga—Zn—O, Zn—Sn—O, In 2 O 3, In—Zn—O, or the like, which are oxide semiconductors.

상기 채널층(30) 상에 형성되는 게이트 절연막(40)으로는 투명한 산화물 또는 질화물, 예를 들면 SiNx, ATO(AlOx + TiOx), TiO2, AlOx, TaOx, HfOx, SiON, SiOx 및 기타 고유전(high-k) 물질들 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 그 이외에도 고분자를 이용한 박막이 가능하다. 또한, 상기 게이트 절연막(40)은 이 분야의 통상적인 두께로 원자층 증착법(ALD), PECVD법, 스퍼터링법 또는 MOCVD법과 같은 공정을 통해 형성될 수 있다.The gate insulating layer 40 formed on the channel layer 30 may be a transparent oxide or nitride, for example, SiNx, ATO (AlOx + TiOx), TiO 2 , AlOx, TaOx, HfOx, SiON, SiOx and other high dielectric materials. It can include any one or more of the (high-k) materials. In addition, a thin film using a polymer is possible. In addition, the gate insulating film 40 may be formed by a process such as atomic layer deposition (ALD), PECVD, sputtering, or MOCVD with a conventional thickness in the art.

상기 게이트 절연막(40) 상의 게이트 전극(50)은 ITO, IZO, ZnO:Al(Ga) 등과 같은 투명 산화물, Mo, Pt, Ti, Ag, Au, Al, Cr, Al/Cr/Al, Ni 등과 같은 여러 종류의 저항이 낮은 금속 또는 전도성 고분자가 사용될 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 상기 게이트 전극(50)은 이 분야의 통상적인 두께로 스퍼터링법, 원자층 증착법(ALD) 또는 화학기상 증착법(CVD) 등의 공정을 통해 형성된 후 패터닝된다.The gate electrode 50 on the gate insulating film 40 may be formed of a transparent oxide such as ITO, IZO, ZnO: Al (Ga), Mo, Pt, Ti, Ag, Au, Al, Cr, Al / Cr / Al, Ni, or the like. The same low resistance metal or conductive polymer may be used, but is not limited thereto. The gate electrode 50 is formed after patterning by a process such as sputtering, atomic layer deposition (ALD), or chemical vapor deposition (CVD) to a thickness conventional in the art.

상기 박막의 형성시 모든 패터닝은 포토-리소그래피 방법 또는 습식 식각 방법을 통해 수행될 수 있다.All patterning in the formation of the thin film may be performed through a photo-lithography method or a wet etching method.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하고자 하나, 하기 실시예는 설명을 목적으로 한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, one or more configuration and effects of the present invention will be described in detail by way of specific examples, but the following examples are for illustrative purposes and do not limit the scope of the present invention.

실시예 1Example 1

기판 상에 SnO2와 Ag의 타겟이 각각 장착된 RF 마그네트론 스퍼터를 동시에 작동시켜 상온에서 100㎚의 두께로 Ag 도핑된 SnO2 박막을 형성하였다. 상기 스퍼터링은 3mTorr의 챔버 압력과 3인치 SnO2 타겟의 캐소드에 250W, Ag 타겟의 캐소드에 1W, 3W 및 5W의 DC 파워를 인가하여, Ar 가스 분위기에서 수행하였다. RF magnetron sputters each equipped with a target of SnO 2 and Ag were simultaneously operated on the substrate to form an Ag-doped SnO 2 thin film having a thickness of 100 nm at room temperature. The sputtering was performed in an Ar gas atmosphere by applying a chamber pressure of 3 mTorr and DC power of 1 W, 3 W, and 5 W to the cathode of the Ag target and 250 W to the cathode of the 3 inch SnO 2 target.

Ag 타겟의 캐소드에 인가되는 DC 파워에 따른 Ag 투입량의 변화에 기인한 결정성 변화를 평가하여 그 결과를 도 6에 나타내었다.The crystallinity change due to the change in the Ag input amount according to the DC power applied to the cathode of the Ag target is evaluated and the results are shown in FIG. 6.

상기 도 6에 따르면, Ag의 투입량이 커질수록, 즉 인가되는 파워의 값이 증가할수록 (200) peak가 증가함을 확인할 수 있었으며, 그 결과로부터 산화막에 침투되는 금속의 양은 0.1 내지 15중량%의 범위가 적정함을 확인하였다.According to FIG. 6, it can be seen that as the amount of Ag added increases, that is, as the value of applied power increases, the peak increases (200). From the result, the amount of metal penetrated into the oxide film is 0.1 to 15% by weight. It was confirmed that the range was appropriate.

실시예 2Example 2

기판 상에 SnO2와 Ag의 타겟이 각각 장착된 RF 마그네트론 스퍼터를 동시에 작동시켜 상온에서 100㎚의 두께로 Ag 도핑된 SnO2 박막을 형성하였다. 상기 스퍼터링은 3mTorr의 챔버 압력과 3인치 SnO2 타겟의 캐소드에 250W, Ag 타겟의 캐소드에 1W, 2W, 3W, 4W 및 5W의 DC 파워를 인가하여 Ar 분위기에서 수행하였다. RF magnetron sputters each equipped with a target of SnO 2 and Ag were simultaneously operated on the substrate to form an Ag-doped SnO 2 thin film having a thickness of 100 nm at room temperature. The sputtering was performed in an Ar atmosphere by applying a DC power of 1W, 2W, 3W, 4W, and 5W to the cathode of the Ag target and 250W to the chamber pressure of 3mTorr and the cathode of the 3 inch SnO 2 target.

Ag 타겟의 캐소드에 인가되는 DC 파워에 따른 Ag 투입량의 변화에 기인한 투과도의 변화를 평가하여 그 결과를 도 7에 나타내었다. Ag의 투입량이 증가할수록 투과도는 낮아지며, 이 결과로부터 산화막에 침투되는 금속의 양은 0.1 내지 15중량%의 범위가 적정함을 확인하였다.The change in permeability due to the change in the Ag input amount according to the DC power applied to the cathode of the Ag target was evaluated and the results are shown in FIG. 7. As the amount of Ag is increased, the permeability is lowered. From this result, it is confirmed that the amount of metal penetrated into the oxide film is in the range of 0.1 to 15% by weight.

실시예 3Example 3

기판 상에 SnO2와 Ag의 타겟이 각각 장착된 RF 마그네트론 스퍼터를 동시에 작동시켜 상온에서 100㎚의 두께로 Ag 도핑된 SnO2 박막을 형성하였다. 상기 스퍼터링은 3mTorr의 챔버 압력과 3인치 SnO2 타겟의 캐소드에 250W, Ag 타겟의 캐소드에 2W의 DC 파워를 인가하여 Ar 분위기에서 수행하였다. 이어서, 상기 박막을 300℃에서 1 시간 동안 열처리하였다. RF magnetron sputters each equipped with a target of SnO 2 and Ag were simultaneously operated on the substrate to form an Ag-doped SnO 2 thin film having a thickness of 100 nm at room temperature. The sputtering was performed in an Ar atmosphere by applying a chamber pressure of 3 mTorr and a DC power of 250 W to a cathode of a 3 inch SnO 2 target and 2 W to a cathode of an Ag target. The thin film was then heat treated at 300 ° C. for 1 hour.

열처리전의 Ag 도핑된 SnO2 박막과 열처리된 Ag 도핑된 SnO2 박막의 비저항의 변화를 측정하여 그 결과를 도 8에 나타내었다.By measuring the change in the specific resistance of the SnO 2 thin films heat-treated before the Ag-doped SnO 2 thin film and the heat-treated Ag doping is shown in Figure 8 the results.

도 8에 따르면, 열처리 후 비저항이 더 많이 감소함을 확인할 수 있었다.According to FIG. 8, it can be seen that the specific resistance is further reduced after the heat treatment.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 은이 도핑된 주석산화막 제조시 동시 증착하는 것을 나타낸 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing the simultaneous deposition in the production of silver doped tin oxide film according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 단면도들이다.2 to 5 are cross-sectional views illustrating a structure of a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 은 투입량에 따른 결정성의 변화 피크이다.6 is a peak of crystallinity according to the amount of silver input of the silver-doped transparent tin oxide film according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 은 투입량에 따른 투과도의 변화를 나타낸 투과도 곡선이다. FIG. 7 is a transmittance curve illustrating a change in transmittance according to silver input amount of a silver-doped transparent tin oxide film according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 은이 도핑된 투명 주석산화막의 열처리 전후에 따른 비저항의 변화를 나타낸 곡선이다.8 is a curve showing a change in specific resistance before and after heat treatment of a silver-doped transparent tin oxide film according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the transparent tin oxide film doped with silver, 산화막 형성과 동시에 금속이 산화막 속으로 도핑되도록 은과 산화주석을 동시에 증착하되, 여기서 은의 함량은 0.1 내지 15중량%의 범위인 단계;Simultaneously depositing silver and tin oxide such that the metal is doped into the oxide film simultaneously with forming the oxide film, wherein the content of silver is in the range of 0.1 to 15% by weight; 상기 은이 도핑된 산화주석막 상에 도핑 금속과 동일 또는 다른 금속으로 1 내지 3nm의 두께 범위 내에서 금속막을 코팅하는 단계; 및Coating a metal film on the silver-doped tin oxide film in a thickness range of 1 to 3 nm with the same or different metal as the doped metal; And 상기 은이 도핑된 주석산화막을 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법.The method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film comprising the step of heat-treating the silver oxide doped tin oxide film. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증착 단계는 불활성 환경 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법.The deposition step is a method of manufacturing a silver-doped transparent tin oxide film, characterized in that carried out under an inert environment. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다른 금속은 Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Ti, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni, Sn, Bi, Al, Ga 및 In로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것인 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법.The other metals are Mo, Ti, Cu, Sr, Ge, Mg, Y, Zr, B, V, Ta, Ti, Ir, Te, Sb, Cr, Fe, Co, Ru, Au, Pt, Me, Ni, Method for producing a transparent tin oxide film doped with silver that is at least one selected from the group consisting of Sn, Bi, Al, Ga and In. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 증착은 스퍼터, 이베퍼레이터 또는 이온-건을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 은이 도핑된 투명 주석산화막의 제조방법.And the deposition is performed using a sputter, an evaporator or an ion-gun. 제1항에 따른 방법으로 제조된 은이 0.1 내지 15중량% 도핑된 투명 주석산화막.Transparent tin oxide film doped with 0.1 to 15% by weight of silver prepared by the method according to claim 1.
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