KR20010028341A - 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법 - Google Patents

분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010028341A
KR20010028341A KR1019990040523A KR19990040523A KR20010028341A KR 20010028341 A KR20010028341 A KR 20010028341A KR 1019990040523 A KR1019990040523 A KR 1019990040523A KR 19990040523 A KR19990040523 A KR 19990040523A KR 20010028341 A KR20010028341 A KR 20010028341A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent conductive
thin film
conductive thin
target
powder
Prior art date
Application number
KR1019990040523A
Other languages
English (en)
Inventor
신성호
신재혁
박광자
이재형
백태일
Original Assignee
주덕영
대한민국(기술표준원)
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 주덕영, 대한민국(기술표준원) filed Critical 주덕영
Priority to KR1019990040523A priority Critical patent/KR20010028341A/ko
Publication of KR20010028341A publication Critical patent/KR20010028341A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Abstract

본 발명은 분말 타겟을 이용하여 투명전도성 박막을 제조하는 방법에 관한 것으로, 스퍼터링법에 의한 투명전도성 박막 제조시 기존의 세라믹 타겟 대신 분말 타겟으로 이용함으로써 타겟 제작에 드는 비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 향상시켜 결과적으로 이를 응용한 제품의 제조가격을 절감시키는 효과를 거둘 수 있다. 또한 200 ℃ 이하의 낮은 공정온도에서 박막을 제조함으로서 유리뿐만 아니라 플라스틱과 같은 유연성 있는 기판 상에도 투명전도성 박막을 코팅할 수 있으므로 한정된 범위에서 벗어나 여러 분야로 그 응용범위를 확대할 수 있다.

Description

분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법{PREPERATION METHOD OF TRANSPARENT CONDUCTIVE THIN FILMS USING POWDERY TARGET AT LOW TEMPERATURE}
본 발명은 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말 타겟을 이용하여 스퍼터링법으로 투명전도성 박막을 200 ℃ 이하의 온도에서 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래 광학 기구에만 주로 사용되어 오던 투명전도성 박막은 최근 박막제조와 관련된 진공기술의 발달에 따라 열 반사체, 서리 제거용 표면 발열체등의 고전적인 응용은 물론 LCD, PDP, SPD, electrochromic 등의 평판 표시 소자, 광 메모리, 대전방지막 및 태양전지 등과 같은 소자의 기판, 에너지 관련 산업재료 및 기타 전자재료로서 그 응용분야가 확대되고 있어 재료적, 기술적 측면에서의 장래성이 큰 분야이다. 지금까지 개발된 투명전도성 박막 재료로는 ITO(Indium-Tin-Oxide), In2O3, SnO2, ZnO, CdSnO4등이 있으며, 이 가운데 ITO의 경우 다른 재료들에 비해 전기적, 광학적 특성이 가장 우수하기 때문에 현재 LCD를 비롯한 여러 평판 표시 소자에 사용되고 있고, ITO가 코팅된 유리 및 플라스틱 기판이 국내외 여러 회사에서 양산, 시판되고 있다.
투명 전도성 박막의 제조 방법으로는 전자선 가열 증착법 또는 스퍼터링과 같은 PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), spray-pyrolysis법 등이 있는데 현재 상업적인 양산화를 위해서는 대면적 및 저가격으로 제조가 가능하고, 전기적·광학적 특성이 우수한 스퍼터링법이 주로 사용되고 있다. 그러나 대부분의 방법들이 300℃ 이상의 높은 제조온도 또는 후 열처리 공정이 요구되므로 제조가격의 상승뿐만 아니라 유연성이 우수한 플라스틱 기판 및 필름 위에 제조가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 응용분야의 확대와 제조단가의 절감을 위해서는 플라스틱 기판이 견딜 수 있는 200 ℃ 이하의 저온에서의 제조방법이 요구되고 있는 상황이다.
한편, 스퍼터링에 의한 투명전도성 박막 제조시 산화믈 자체가 전류를 통하기 때문에 스퍼터링 타겟으로 사용이 가능하다. 세라믹 형태의 산화물을 타겟으로 사용할 경우 합금을 타겟으로 사용할 경우와는 달리 별도의 산소 공급이 필요하지 않고 재현성이 우수한 물성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 합금 타겟에 비해 취급상의 주의가 요구되며, 지나치게 스퍼터링 전력이 높을 경우 타겟이 파괴되는 현상이 발생될 수 있으므로 많은 주의가 요구된다. 또한 ITO와 같이 타겟 가격이 비싼 경우 타겟 이용의 효율성은 박막 제조 비용 측면에서 매우 중요하게 된다. 일반적으로 스퍼터링 타겟의 국부적인 소모로 인해 이용 효율은 보통 20% 이하이다. 이러한 문제점은 참고문헌[Y. K. Yang, Surface Coating Technology., 37 (1989), p.315] 상에 나타나 있다. 따라서 타겟 이용 효율의 향상은 박막의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 목적은 기존의 세라믹 타겟 대신 취급이 용이한 분말 타겟을 사용하여 200 ℃ 이하의 저온에서 투명전도성 박막을 제조함으로서 타겟 제작비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 높여 박막 제조가격을 절감할 수 있으며, 플라스틱 기판 위에 코팅이 가능한 투명전도성 박막의 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 분말 타겟을 이용한 유리 기판상의 ITO 투명전도 박막의 스퍼터링 압력에 따른 광투과율 그래프,
도 2는 분말 타겟을 이용한 PET 기판상의 ITO 투명전도 박막의 스퍼터링 압력에 따른 광투과율 그래프,
도 3은 분말 타겟을 이용한 유리 기판상의 ITO 투명전도 박막의 열처리 전후의 광투과율 그래프이다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은,
분말 타겟을 이용한 스퍼터링법에 의해 유리 및 PET(Polyethylene Terephthalate) 기판 위에 투명전도성 박막을 상온에서 제조하는 단계; 및
제조된 투명전도성 박막을 공기 중에서 200 ℃ 이하의 온도로 열처리하는 단계를 포함한다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 분말 타겟을 이용한 유리 기판상의 ITO 투명전도 박막의 스퍼터링 압력에 따른 광투과율 그래프, 도 2는 분말 타겟을 이용한 PET 기판상의 ITO 투명전도 박막의 스퍼터링 압력에 따른 광투과율 그래프, 도 3은 분말 타겟을 이용한 유리 기판상의 ITO 투명전도 박막의 열처리 전후의 광투과율 그래프이다.
＜실시예1＞
분말 타겟을 사용한 투명전도성 ITO 박막 제조하기 위해 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering) 장비를 이용한다. 타겟으로는 ITO(90wt% In2O3+10wt% SnO2) 분말을 2 인치 크기의 원형 구리용기에 넣고 약간의 압력만을 가한 것을 사용하며, 기판으로는 세척과정을 거친 일반 유리(sola lime glass)와 PET 필름을 사용한다. 박막 제조시 기판은 PET 필름의 가열하지 않으며, 온도는 상온(50 ℃ 이내)을 유지한다. 타겟에 인가된 스퍼터링 전력을 10 ∼80 Watt로 변화시켜 제조한 ITO 투명전도성 박막의 전기 비저항을 4-탐침자법에 의해 측정한 결과 스퍼터링 전력이 10 Watt일 때 유리 및 PET 기판에서의 비저항이 각각 3×10-3Ω-cm와 2.5×10-3Ω-cm으로 비교적 낮은 값을 나타내었다.
＜실시예2＞
분말 타겟을 사용한 투명전도성 ITO 박막 제조하기 위해 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering) 장비를 이용한다. 타겟으로는 ITO(90wt% In2O3+10wt% SnO2) 분말을 2 인치 크기의 원형 구리용기에 넣고 약간의 압력만을 가한 것을 사용하며, 기판으로는 세척과정을 거친 일반 유리(sola lime glass)와 PET 필름을 사용한다. 박막 제조시 기판은 PET 필름의 가열하지 않으며, 온도는 상온(50 ℃ 이내)을 유지한다. 타겟에 인가된 스퍼터링 전력을 10 Watt로 고정시키고, 스퍼터링 압력을 2 ∼ 20 mTorr로 변화시켜 제조한 ITO 투명전도성 박막의 광투과율을 측정한 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 5.8 mTorr 이하의 스퍼터링 압력에서는 낮은 투과율을 보이나 9.8 mTorr 이상의 압력에서는 400 nm 이상의 파장영역에서 80% 이상의 광투과율을 나타낸다.
＜실시예3＞
분말 타겟을 사용한 투명전도성 ITO 박막 제조하기 위해 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering) 장비를 이용한다. 타겟으로는 ITO(90wt% In2O3+10wt% SnO2) 분말을 2 인치 크기의 원형 구리용기에 넣고 약간의 압력만을 가한 것을 사용하며, 기판으로는 세척과정을 거친 일반 유리(sola lime glass)을 사용한다. 박막 제조시 기판은 PET 필름의 가열하지 않으며, 온도는 상온(50 ℃ 이내)을 유지한다. 타겟에 인가된 스퍼터링 전력 및 압력을 각각 10 Watt와 5.8 mTorr로 고정시켜 제조한 후 공기 중에서 200 ℃의 온도로 1시간동안 열처리한 ITO 투명전도성 박막의 광투과율을 측정한 결과, 도 2에서와 같이 열처리에 의해 투과율은 크게 향상되어 450nm 이상의 파장영역에서 90% 이상의 투과율을 나타내며, 비저항의 경우 열처리 후의 값은 9.8×10-4Ω-cm로서 열처리 전 시편의 3×10-3Ω-cm 보다 낮은 값을 갖는다.
본 발명은 상술한 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명되었지만, 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스퍼터링 시 타겟으로 세라믹 산화물을 이용하여 300 ℃ 이상의 고온에서 투명 전도막을 코팅하는 종래의 제조방식과는 달리 분말 타겟을 이용함으로서 타겟 이용의 효율성을 향상시켜 결과적으로 박막 제조 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한 낮은 공정 온도에서도 기존의 고온에서 제조한 박막과 동일한 수준의 전기적, 광학적 특성을 갖는 투명전도성 박막의 제조가 가능하므로 유리뿐만 아니라 플라스틱과 같은 유연성 있는 물질을 기판으로 사용할 수 있어 보다 넒은 분야에 응용이 가능하다.

Claims (5)

  1. 분말 형태의 투명전도성 박막 재료인 ITO, In2O3, SnO2, ZnO 또는 CdSnO4를 사용한 스퍼터링법에 의해 상온에서 투명전도성 박막을 제조하는 단계: 및
    제조한 박막을 200 ℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 투명전도성 박막 제조공정은 분말 타겟을 사용한 스퍼터링법에 의해 유리 기판 위에 투명전도막 ITO, In2O3, SnO2, ZnO 또는 CdSnO4를 상온에서 제조하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 타겟을 이용한 유리 기판상의 투명전도성 박막 상온 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 투명전도성 박막 제조공정은 분말 타겟을 사용한 스퍼터링법에 의해 플라스틱 기판 위에 투명전도막 ITO, In2O3, SnO2, ZnO 또는 CdSnO4를 상온에서 제조하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 타겟을 이용한 PET 기판상의 투명전도성 박막 상온 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 투명전도성 박막 제조공정은 분말 타겟을 사용한 스퍼터링법에 의해 제조한 투명전도막 ITO, In2O3, SnO2, ZnO 또는 CdSnO4를 공기 중에서 200 ℃ 이하의 온도로 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막 저온 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 투명전도성 박막 제조공정은 분말 타겟을 사용한 스퍼터링법에 의해 제조한 투명전도막 ITO, In2O3, SnO2, ZnO 또는 CdSnO4를 산소분위기에서 200 ℃ 이하의 온도로 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막 저온 제조방법.
KR1019990040523A 1999-09-21 1999-09-21 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법 KR20010028341A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990040523A KR20010028341A (ko) 1999-09-21 1999-09-21 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990040523A KR20010028341A (ko) 1999-09-21 1999-09-21 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010028341A true KR20010028341A (ko) 2001-04-06

Family

ID=19612351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990040523A KR20010028341A (ko) 1999-09-21 1999-09-21 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20010028341A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374894B1 (ko) * 2000-06-22 2003-03-06 이영춘 이온빔 보조 전자빔 진공증착기를 이용하여 수지계기판에투명 아이티오 도전박막을 형성하는 방법
US7572658B2 (en) 2005-09-23 2009-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing display panel for flexible display device
KR100978160B1 (ko) * 2005-01-28 2010-08-27 파나소닉 주식회사 Ｐｖｄ법에 의한 성막 방법 및 ｐｖｄ법에 이용하는 성막용타깃
KR20170026730A (ko) 2015-08-27 2017-03-09 이철용 물리적기상증착을 이용한 투명 전도성 기판 및 그 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6118925A (ja) * 1984-07-06 1986-01-27 Seiko Epson Corp 表示装置
JPH0756131A (ja) * 1993-08-12 1995-03-03 Tonen Chem Corp 透明導電膜の製造方法
JPH0764107A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Sharp Corp 非線形素子基板の製造方法
JPH1010557A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Canon Inc 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6118925A (ja) * 1984-07-06 1986-01-27 Seiko Epson Corp 表示装置
JPH0756131A (ja) * 1993-08-12 1995-03-03 Tonen Chem Corp 透明導電膜の製造方法
JPH0764107A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Sharp Corp 非線形素子基板の製造方法
JPH1010557A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Canon Inc 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374894B1 (ko) * 2000-06-22 2003-03-06 이영춘 이온빔 보조 전자빔 진공증착기를 이용하여 수지계기판에투명 아이티오 도전박막을 형성하는 방법
KR100978160B1 (ko) * 2005-01-28 2010-08-27 파나소닉 주식회사 Ｐｖｄ법에 의한 성막 방법 및 ｐｖｄ법에 이용하는 성막용타깃
US8419911B2 (en) 2005-01-28 2013-04-16 Panasonic Corporation Deposition method by physical vapor deposition and target for deposition processing by physical vapor deposition
US7572658B2 (en) 2005-09-23 2009-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing display panel for flexible display device
KR20170026730A (ko) 2015-08-27 2017-03-09 이철용 물리적기상증착을 이용한 투명 전도성 기판 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lewis et al. Applications and processing of transparent conducting oxides
Banerjee et al. Low-temperature deposition of ZnO thin films on PET and glass substrates by DC-sputtering technique
KR100270485B1 (ko) 투명도전성적층체 및 그것을 사용한 el발광소자
CN101294272A (zh) 柔性衬底上室温溅射沉积氧化铟锡透明导电薄膜的方法
WO2004065656A1 (ja) Ｉｔｏ薄膜、その成膜方法、透明導電性フィルム及びタッチパネル
JP3163015B2 (ja) 透明導電膜
JPS62154411A (ja) 透明導電膜
KR20010028341A (ko) 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법
KR100374894B1 (ko) 이온빔 보조 전자빔 진공증착기를 이용하여 수지계기판에투명 아이티오 도전박막을 형성하는 방법
CN114231903B (zh) 一种氧化铌/银纳米线双层结构柔性透明导电薄膜及其制备方法
JP2000108244A (ja) 透明導電膜とその製造方法および透明導電膜付き基体
Singh et al. Indium Tin Oxide (ITO) films on flexible substrates for organic light emitting diodes
CN106024110A (zh) 一种锡酸锶基柔性透明导电电极及其制备方法
CN111627597A (zh) 一种复合结构柔性透明导电薄膜及其制备方法和应用
CN105908127A (zh) 一种p型掺杂二氧化锡透明导电膜及其制备方法
CN105741916A (zh) 一种柔性透明电极及其制备方法
KR20170026730A (ko) 물리적기상증착을 이용한 투명 전도성 기판 및 그 제조 방법
JPS6280918A (ja) 透明導電膜の製造方法
WO2023042848A1 (ja) 透明導電性フィルム
KR100277288B1 (ko) 라디오 프리퀀시 바이어스를 인가한 기판상의 투명전도막 상온제조방법
JPH0790550A (ja) 透明導電膜の製造方法
CN112028499B (zh) 以CuAg合金为缓冲层的可室温制备的非晶态透明导电复合薄膜及其制备方法和应用
US20220086961A1 (en) Transparent thin film heater with good moisture tolerance and mechanical properties comprising a transparent conducting oxide and the method for producing the same
de Carvalho et al. ITO films deposited by rf-PERTE on unheated polymer substrates—properties dependence on In–Sn alloy composition
KR102340587B1 (ko) 투명전도성산화물 박막의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 산화물 박막 및 이를 포함하는 전자소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application