KR20040074497A

KR20040074497A - Ａｇ/ＩＴＯ를 이용한 다층막 제조 방법

Info

Publication number: KR20040074497A
Application number: KR1020030010392A
Authority: KR
Inventors: 윤주환; 김홍규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-08-25

Abstract

본 발명은 기존의 박막 구조를 유지하면서 Ag의 확산을 방지하여 다층막의 구조적 안정성을 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하기 위한 것으로서, 챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 기판 위에 ITO막을 증착하는 단계와, 상기 챔버내에 Ar 분위기를 만든 후 상기 ITO막 위에 Ag막을 증착하는 단계와, 상기 챔버내에 산소(O₂) 분위기를 만든 후 상기 기판 쪽에 (-)바이어스를 걸어주어 기판 주변에 플라즈마를 생성시켜 상기 Ag막 일면에 AgOx막을 형성하는 단계와, 상기 챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 상기 AgOx막 위에 ITO를 증착하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

Description

Ａｇ/ＩＴＯ를 이용한 다층막 제조 방법{fabrication method for multi-film using Ag/ITO}

본 발명은 Ag/ITO를 이용한 다층막에 관한 것으로, 특히 Ag막과 ITO막이 교대로 증착되는 다층 박막에서 Ag의 이동(migration) 방지를 위해 제조방법에 관한 것이다.

ITO(Indium Tin Oxide)막은 적당한 전기전도와 더불어 투명한 광학적 특성때문에 LCD, PDP, OEL 등 다양한 화면 표시장치에 필수적으로 들어가는 박막이다.

PET같은 플라스틱 필름 또는 유리판 위에 증착된 ITO막은 그대로 쓰기도 하며, 또한 식각을 거쳐 다양한 장치에 사용되어 왔다.

ITO막은 막 단독으로 쓰이기도 하지만 통상적으로 ITO막 위에 다른 박막을 증착하거나, 또 증착후 식각에 의해 다양한 구조의 박막소자가 ITO막 위에 올라갈 수 있다.

이러한 다양한 ITO의 활용분야 중에서 Ag/ITO 다층막은 구조가 도 1과 같이 나타낼 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 하부에 ITO막과 그 위에 Ag막이 증착되고, 상기 Ag막 위에 다시 ITO막 등 순서를 바꿔가면서 3층 이상의 다층막을 쌓는 박막이다.

이러한 구조는 Ag막의 뛰어난 전기 전도도와 ITO막의 광학적 상호작용에 의해서 다양하게 개발되었고 주목받고 있다.

그러나 이러한 구조로 박막을 증착할 경우 두 종류의 박막의 증착조건이 매우 상이하기 때문에 in-situ로 증착할 경우 많은 문제점을 가지고 있다. 즉, Ag막은 증착조건이 매우 낮은 산소분압을 가진 환경에서 증착하여야 하며, ITO는 적당량의 산소를 흘려주면서 증착하여야 한다.

또한, 증착후 Ag 원자가 ITO 막쪽으로 이동(migration)되는 현상이 발생하며, 이러한 현상이 발생될 경우, 의도했던 광학적 특성이 나타나지 않아 큰 문제점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기존의 박막 구조를 유지하면서 Ag의 확산을 방지하여 다층막의 구조적 안정성을 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 다층막의 광학적/전기적 특성을 개선하는데 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막의 구조를 나타낸 도면

도 2(a)(b)는 종래와 본 발명에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법을 각각 나타낸 도면

도 3 은 도 2 공정을 통해 제조된 Ag/ITO를 이용한 다층막의 구조를 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 20, 20' : ITO

30 : Ag 40 : AgOx

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법의 특징은 챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 기판 위에 ITO막을 증착하는 단계와, 상기 챔버내에 Ar 분위기를 만든 후 상기 ITO막 위에 Ag막을 증착하는 단계와, 상기 챔버내에 산소(O₂) 분위기를 만든 후 상기 기판 쪽에 (-)바이어스를 걸어주어 기판 주변에 플라즈마를 생성시켜 상기 Ag막 일면에 AgOx막을 형성하는 단계와, 상기 챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 상기 AgOx막 위에 ITO를 증착하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

이때, 상기 기판은 글라스(glass), PET 등을 포함하는 플라스틱, 세라믹 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 증착방법은 스퍼터링(sputtering), 증발법(evaporation), CVD 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 형성되는 다층막이 적어도 1개 이상 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2(a)(b)는 종래와 본 발명에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법을 각각 나타낸 도면이다.

도 2(a)와 같이 종래에는 단순히 ITO막과 Ag막을 순차적으로 증착하던 공정을 본 발명에서는 도 2(b)와 같은 공정을 통해 증착한다.

도 2(b)를 참조하여 설명하면, 먼저 기판(10) 위에 ITO막(20)을 증착한다(S10).

이때, 상기 ITO막(20)이 증착되는 기판(20)은 모든 종류의 글라스(glass)와 PET 등을 포함한 플라스틱 기판 또는 Al₂O₃과 같은 세라믹기판 등을 포함한다.

그리고 증착하는 방법은 스퍼터링(sputtering), 증발법(evaporation), CVD와 같이 다양한 방법을 포함한다.

상기 ITO막(20) 증착시에는 산소(O₂) 및 Ar 기체를 혼합한 분위기에서 증착한다.

다음으로 Ar만 챔버내에 채워서 Ar 분위기를 만든 후 상기 ITO막(20) 위에 Ag막(30)을 증착한다(S20).

이어, Ag막(30) 증착 후 기본 압력(pressure)까지 진공펌프로 뽑는다. 그리고 챔버내에 산소를 채운 후, 기판(10)쪽에 (-)바이어스를 걸어준 후 산소(O₂) 플라즈마 처리를 통해 기판 주변에 플라즈마가 생성되게 한다(S30).

이렇게 되면 챔버를 채우고 있던 산소분자가 (+)이온화 된 후 기판(10) 쪽으로 날아오게 되는데, 이때 산소 이온은 Ag와 반응하여 AgOx로 결합되며 플라즈마를 맞는 표면만 살짝 조성이 변하게 된다.

이와 같은 산소 플라즈마 처리 공정 방식은 통상적으로 ITO 증착 전 기판 세척에 적용되던 공정이지만, 본 발명에서는 증착된 Ag막 위에 아주 짧은 시간동안 산소 플라즈마 처리공정을 함으로써, Ag막 표면을 살짝 산화시켜 AgOx막(40)을 형성시킨다.

이렇게 형성된 AgOx막(40)은 그 후 이 위에 증착되는 ITO막(20')과 아래의 Ag막(30) 사이에서 확산 방지막 역할을 하게 되며, 또한 산소 플라즈마 처리를 함으로 인하여 Ag막(30) 증착 후 Ag막(30)의 표면이 훨씬 매끈하게 된다.

이러한 것은 이온 식각 장치에서도 많이 쓰이는 원리로서 다층막 증착시 계속 우수한 표면을 유지하여 다층막 전체의 광학적 전기적 특성을 향상시키는데 큰 역할을 한다.

이어 다시 챔버내를 진공펌프로 뽑아 진공상태로 생성한 후, 다시 챔버내에 산소(O₂) 및 Ar 기체를 주입하여 산소(O₂) 및 Ar 기체가 혼합된 분위기에서 상기 산소 이온과 반응된 AgOx막(40) 위에 ITO막을 증착한다(S40).

그리고 필요에 따라서 위와 같은 공정을 반복하여 다층막으로 제조한다(S50)(S60)(S70).

도 3 은 도 2 공정을 통해 제조된 Ag/ITO를 이용한 다층막의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3과 같이, 기판(10) 위에 순차적으로 형성된 제 1 ITO막(20)/Ag막(30)과, 상기 Ag막(30)의 측면에 산소(O₂)플라즈마 처리를 통해 형성하는 AgOx막(40)과, 상기 AgOx막(40) 위에 형성된 제 2 ITO막(20')이 증착되는 다층막이 적어도 1개 이상 적층되어 구성된다.

도 3에서 나타내고 있는 Ag/ITO를 이용한 다층막은 기존의 다층막의 구조와 다르지만, AgOx막(40)의 두께를 충분히 얇게 한다면 광학적으로 크게 다르지 않다.

또한, 제 2 ITO막(20') 쪽으로 확산되는 Ag가 AgOx막(40)에 의해서 방지되게 된다.

이와 같이, 기존에 증착하고 있는 물질을 간단히 처리함으로써, 박막의 광학적/전기적 특성을 개선하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법은 Ag막과 ITO막 사이에 AgOx막을 형성시키므로서 Ag의 확산을 방지하여 장시간 동안 Ag막의 안정성을 높이고 각각의 고유한 성질을 유지시키는 효과가 있다.

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 것이아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 기판 위에 ITO막을 증착하는 단계와,

상기 챔버내에 Ar 분위기를 만든 후 상기 ITO막 위에 Ag막을 증착하는 단계와,

상기 챔버내에 산소(O₂) 분위기를 만든 후 상기 기판 쪽에 (-)바이어스를 걸어주어 기판 주변에 플라즈마를 생성시켜 상기 Ag막 일면에 AgOx막을 형성하는 단계와,

상기 챔버내에 산소 및 Ar을 혼합한 분위기를 만든 후 상기 AgOx막 위에 ITO를 증착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기판은 글라스(glass), PET 등을 포함하는 플라스틱, 세라믹 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 증착방법은 스퍼터링(sputtering), 증발법(evaporation), CVD 중 어느하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 형성되는 다층막이 적어도 1개 이상 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 Ag/ITO를 이용한 다층막 제조 방법.