KR20120033108A - 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막은 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟에 있어서, 상기 타겟은 각각 복수 개의 제1영역과 제2영역으로 구획되며, 상기 제1영역은 인듐으로 형성되고, 상기 제2영역은 티타늄 또는 크롬 중 적어도 어느 하나가 선택되어 형성되며, 상기 제2영역은 상기 타겟의 전체 100중량% 중 5중량% 내지 30중량%의 비율을 가지도록 구획되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 메탈 색상 박막층의 증착두께를 500Å 이상으로 증착할 수 있어 반사율이 향상될 수 있는 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막이 제공된다.

Description

스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막{Sputtering Target and Anti-electrostatic thin film using the same}

본 발명은 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비전도특성을 유지하면서도 증착두께를 향상시켜 반사율을 증가시킬 수 있는 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품의 외관을 미려하게 하기 위하여 전자제품의 케이스로써 사용되는 아크릴이나 폴리카보네이트 기판에 알루미늄이나 크롬?니켈 등을 증착시켜 메탈 색상을 나타냄으로써, 디지털 제품의 디자인을 향상시키는 재질이 상용화되고 있다.

그러나, 상기와 같은 미러 재질은 표면이 알루미늄과 같은 전도성 재질이기 때문에, 정전기 또는 정전기 방전(electro-static discharge; ESD)에 취약한 문제점이 있다.

일반적으로 이동통신 단말기 등의 전자제품 기기(이하 '단말기'로 약칭한다.)의 제조과정 중에는 해당 단말기의 성능을 검사하기 위한 각종 테스트가 있다.

이러한 단말기의 테스트 중에는 정전기 방전 테스트가 있는데, 상기 정전기 방전 테스트는 정전기를 인위적으로 발생시켜 단말기에 침투시킴으로써, 단말기에 미치는 영향을 측정하는 테스트이다.

상기의 정전기 방전 테스트에는 비접촉방식과 접촉방식이 있는데, 비접촉방식은 단말기로부터 일정거리 이격된 위치에서 정전기를 단말기에 침투시키는 방식이고, 접촉방식은 단말기의 외면에 직접 정전기를 침투시키는 방식이다.

이때, 단말기로 침투시키는 정전기의 전압은 통상 최대치를 20kv로 볼 때, 접촉방식은 8 내지 10kv이내이고, 비접촉방식은 10 내지 15kv의 전압을 침투시킨다. 이러한 정전기는 한 점을 선택하여 침투시켜도 일정방향으로 침투하지 않고, 주변 부품의 영향을 받아 침투경로가 변화할 수 있으므로, 정전기를 외부로 방출시키거나 소멸시키는 것이 어렵다. 또한 침투되는 정전기는 어느 한 점에 뭉쳐 있다가 동시 다발적으로 확산되는 경우가 빈번하기 때문에 정전기 방전 테스트 시에 단말기 곳곳의 부품이 영향을 받을 수 있다.

이렇게 단말기의 서브 및 메인 윈도우를 통과하여 서브 및 메인 액정표시부에 침투되는 정전기는 단말기의 액정 표시부에 치명적인 손상을 주기도 한다. 따라서, 정전기 침투시 각종 회로부품의 성능마비와 주요 칩들에 손상을 입히게 되는 경우가 발생하여 경제적 손실을 초래한다.

또한, 이동통신 단말기의 슬림화 추세에 따라 안테나가 인테나 방식으로 단말기 내부에 설치되고 있어 안테나 수신부 근처에 전도성을 가지고 있는 단말기 부품의 사용이 되면 수신주파수의 왜곡에 의해 수신감도 및 수신율의 저하가 초래된다.

특히 알루미늄이나, 크롬, 니켈 등의 전도성 물질을 포함하는 메탈 색상을 나타내는 재질에 이를 적용함에 있어서는 더욱 정전기 방지 효과를 얻기 어려운 문제점이 있다.

종래에는 이동통신 단말기 외장부품에 전도성을 가진 케이스, 키패드, 키탑, 버튼 등의 사용되어 왔으나 슬림화 추세에 따라 인테나 개념의 안테나가 주종을 이루게 되어 수신주파수의 왜곡을 초래하는 전도성을 가진 부품의 사용은 불가능하게 되었다.

이에 따라, 전자제품 외관에 비전도(non-conductive) 박막을 형성함과 아울러 미러(mirror)효과를 나타내기 위하여, 광학설계를 통해 케이스 또는 기구물의 전면에 다층막 메탈 색상의 박막을 형성하는 방법이 제안되었다.

이와 같은 다층막 메탈 색상 박막층을 형성하는 방법으로는 진공증착법이 제시되었으나, 진공증착법은 2차원 형상의 시트 또는 기구물에만 국한되어 사용될 수 있으며, 박막형성 시간이 오래 걸리고, 양산시 동일한 색상을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

상기된 문제점을 해결하기 위해 3차원 기구물에 메탈 색상 박막을 형성하기 위해서 대한민국 등록특허 제753656호에서는 주석(Sn)-인듐(In) 합금을 이용하여 스퍼터링 증착법으로써 수 MΩ?m 영역의 비저항 값을 갖도록 하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기 방법에 의하면, 전기적 특성 중 비저항 값이 수 MΩ?m 영역 이상의 효과를 나타내지 못하며, 박막의 두께를 1,000Å 이하로 한정하였기 때문에, 상기 박막 두께가 1,000Å 이상이 되면, 비저항 값이 더욱 낮아져서 수 KΩ?m 영역으로 낮아지게 된다. 그리고, 박막 두께 상승으로 인한 흡수율이 높아지며, 상대적으로 반사율은 낮아져 메탈 질감이 확연히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허 제825417호에서는 3B족 원소 2이상을 이용하여 메탈 박막층을 형성하는 방법을 제시하였다.

이러한, 메탈 박막층은 종래의 제품에 비하여 반사율이 높고, 비전도 특성이 향상되는 장점을 가지게 되었으나, 상기 발명은 박막층의 두께 변화에 따라 색재현성의 편차가 크게 변화하며, 비전도성 역시 저하된다는 문제점을 갖는다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 발명자는 박막층을 형성함에 있어, 코스퍼터링(co-sputtering)방법을 이용하여 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)중 어느 하나와 인듐(In)을 동시에 증착함으로써 메탈 색상 박막층의 비전도 저항을 수 GΩ?m 영역으로 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다.

도 1은 스퍼터링 장치의 개략되이다. 도 1을 참조하면, 스퍼터링 장치(100)는 진공챔버(110), 가스주입구(120), 회전드럼(130), 고분자 기구 형성물(140), 전원공급기(150), 제1,제2스퍼터링 타겟(160a)(160b), 구동모터(180), 진공펌프(190)를 포함하여 구성된다.

상기 진공펌프(190)는 진공챔버(110)의 내부를 진공분위기로 형성하고, 상기 가스주입구(120)는 플라즈마층(170)을 형성하기 위한 스퍼터링 가스(통상적으로 Ar)를 주입하는 수단이다.

여기서, 제1,제2스퍼터링 타겟(160a)(160b)은 동일한 타겟을 장착할 수도 있으나 코스퍼터링법으로 적용시에는 제1스퍼터링 타겟(160a)은 인듐(In)으로 형성되고, 제2스퍼터링 타겟(160b)은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성되어 설치된다.

이와 같이 설치된 상태에서 코스퍼터링(co-sputtering)방법에 의해 메탈 색상 박막을 형성하게 된다. 구체적으로는 진공챔버(110)에 진공분위기를 형성한 후, 구동모터(180)를 구동시켜 회전드럼(130)이 설정된 속도로 회전시키면서 가스주입구(120)를 통해 아르곤(Ar)가스를 주입하여 제1스퍼터링 타겟(160a)에 의해 플라즈마층(170)이 형성되면서 제1스퍼터링 타겟(160a)의 성분인 인듐(In)이 고분자기판(140)에 증착되고, 제2스퍼터링 타겟(160b)에 의해 플라즈마층(170)이 형성되면서 제2스퍼터링 타겟(160b)의 성분인 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 중 어느 하나가 증착되면서 메탈 색상의 박막을 형성하게 된다.

상기된 바와 같은 코스퍼터링 장치를 이용하여 메탈 색상 박막을 형성함에 있어 증착두께가 두꺼울수록 반사율(미러효과)이 향상될 수 있는데, 코스퍼링 방법으로는 500Å 이상의 두께로 증착시 메탈 색상 박막이 비전도 특성을 벗어나게 되어 실질적으로 500Å 이상으로 증착두께를 형성할 수 없게 되어, 결과적으로 비전도 특성을 유지하면서 반사율을 향상시키는데도 한계가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 코스퍼터링 방법으로 메탈 색상 박막을 형성하기 위해서는 제1,제2스퍼터링 타겟(160a)(160b)에 전원을 공급하는 각각의 전원공급기(150)의 파워를 개별적으로 적절하게 조절하여야 하는 어려움이 있었다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 메탈 색상 박막 형성시 비전도 특성을 유지하면서도 500Å 이상, 바람직하게는 500Å~1000Å의 두께로 증착할 수 있는 비전도 메탈 색상 박막용 스퍼터링 타겟을 제공함에 있다.

또한, 상기 스퍼터링 타겟을 이용하여 메탈 색상 박막 형성시, 종래보다 증착두께를 더 두껍게 형성함으로써 정전기 방지용 박막의 반사율이 향상될 수 있는 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막을 제공함에 있다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟에 있어서, 상기 타겟은 각각 복수 개의 제1영역과 제2영역으로 구획되며, 상기 제1영역은 인듐으로 형성되고, 상기 제2영역은 티타늄 또는 크롬 중 적어도 어느 하나가 선택되어 형성되며, 상기 제2영역은 상기 타겟의 전체 100중량% 중 5중량% 내지 30중량%의 비율을 가지도록 구획되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 제2영역은 바람직하게는 상기 타겟의 전체 100중량% 중 10중량% 내지 15중량%의 비율을 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1영역과 상기 제2영역은 가로방향 또는 세로방향으로 교대배열될 수 있다.

또한, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역은 상호 교차하는 격자모양으로 배열될 수 있다. 이때, 상기 격자모양은 일정각도로 경사지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2영역은 원, 타원 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 마련되어 상기 제1영역을 바탕으로 하여 상호 이격배열될 수 있다.

한편, 상기 과제는, 본 발명에 따라 전자기기 케이스에 코팅되는 정전기 방지용 박막에 있어서, 상기된 스퍼터링 타겟을 이용하여 스퍼터링법으로 형성된 메탈 색상 박막층을 포함하며, 상기 메탈 색상 박막층은 크롬 또는 티타늄 중 적어도 어느 하나가 상기 메탈 색상 박막층 전체 100중량% 중 10중량% 내지 15중량%의 비율로 혼합될 수 있다.

이때, 상기 메탈 색상 박막층의 증착 두께는 500Å 내지 1000Å일 수 있다.

본 발명에 따르면, 크롬 또는 티타늄 중 적어도 어느 하나와 인듐으로 구성하되, 메탈 색상 박막 형성시 비전도 특성을 유지하면서도 500Å 이상, 바람직하게는 500Å~1000Å의 두께로 증착할 수 있는 비전도 메탈 색상 박막용 스퍼터링 타겟이 제공된다.

또한, 상기 스퍼터링 타겟을 이용하여 메탈 색상 박막 형성시, 종래보다 증착두께를 더 두껍게 형성함으로써 메탈 색상 박막의 반사율이 향상될 수 있는 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막이 제공된다.

도 1은 스퍼터링 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 타겟의 개략도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 형태의 스퍼터링 타겟의 개략도,
도 7은 본 발명의 실험예에 대한 비교예로서의 스퍼터링 타겟의 개략도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기 케이스 외관의 정전기 방지용 박막의 단면도
도 9는 실시예와 비교예의 정전기 방지용 박막에 있어서의 가시광선 영역에서의 반사율을 나타낸 그래프이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하여 형성된 정전기 방지용 박막에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 타겟의 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 타겟(1)은 도 1의 스퍼터링 장치에 설치되는 스퍼터링 타겟으로서, 소정의 높이를 가지는 대략 직사각형 형태로 마련되며, 각각 복수 개의 제1영역(10)과 제2영역(20)으로 구획된다.

여기서 제1영역(10)은 인듐(In)으로 형성되고, 제2영역(20)은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.

또한, 제2영역(20)은 스퍼터링 타겟(1) 전체 중량% 중 5중량% 내지 30중량%의 비율을 가지도록 구획되며, 바람직하게는 8중량% 내지 20중량%의 비율을 가지도록 구획되고, 가장 바람직하게는 10중량% 내지 15중량%의 비율을 가지도록 구획될 수 있다.

도시된 바는, 제1영역(10)과 제2영역(20)이 세로방향으로 교대배열되어 형성된 것을 도시하고 있다.

이와 같은 스퍼터링 타겟(1)을 제조하는 방법은 인듐(In)으로 형성된 제1영역(10)과, 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)로 형성된 제2영역(20)을 규격에 맞도록 준비한 후, 고온의 본딩재에 의해 상호 접합되어 제조될 수 있다. 여기서, 본딩재는 통상적으로 인듐(In)이 사용될 수 있다.

다른 제조방법으로는, 도시된 바와 같은 비율을 가지도록 제1영역(10)과 제2영역(20)을 구획하는 격벽을 가지는 거푸집을 준비하고, 거푸집의 구획된 영역에 맞게 크롬 또는 티타늄 중 적어도 어느 하나와, 인듐을 각각 충진하여 냉각한 후, 격벽을 제거하고 격벽이 차지하고 있던 공간으로 본딩재로서의 인듐을 충진하여 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다.

이와 같이 마련되는 스퍼터링 타겟은 도 3 내지 도 6에서와 같이 구획될 수도 있다. 도 3은 제1영역과 제2영역이 세로방향으로 교대배열되어 구획된 스퍼터링 타겟이고, 도 4는 제1영역에 상호 교차하는 격자모양으로 제2영역이 구획된 스퍼터링 타겟이며, 도 5는 도 4의 격자모양이 일정각도로 경사지도록 형성된 스퍼터링 타겟을 나타낸 것이다.

여기서, 도 4와 도 5에서의 스퍼터링 타겟은 제2영역에 상호 교차하는 격자모양의 제1영역이 구획될 수도 있다.

한편, 도 6에서와 같이, 소정의 직경을 가지는 원형으로 형성된 제2영역(20)을 제1영역(10)에 일정한 간격으로 상호 이격배열되도록 형성할 수도 있다.

상기 제2영역(20)의 형상은 원형 뿐만 아니라 타원형, 다각형 형태로도 형성이 가능하며, 이격되는 간격은 불규칙하게 배열될 수도 있다.

여기서는 인듐(In)을 대략 직육면체의 형상으로 마련하며, 내부에 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 중 적어도 어느 하나가 삽입될 홀을 일정한 간격으로 분포하도록 형성한다. 여기서, 홀의 형상은 앞서 설명한 바와 같이 다양한 형태가 가능할 수 있다. 이어, 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 중 적어도 어느 하나를 형성된 홀의 내부에 삽입하여 접합될 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 6의 스퍼터링 타겟의 제조방법은 상술한 도 2의 스퍼터링 타겟의 제조방법과 동일한 방법으로 제조될 수 있다.

이 같은 스퍼터링 타겟(1)은 제1영역(10)과 제2영역(20)의 함량비에 따라 박막형성시 형성되는 박막에서의 함량이 다르게 나타나지만, 각 영역의 분포하는 바에 따라 형성되는 박막에서의 함량이 다르게 나타난다.

실험예

87중량%의 인듐(In)과 13중량%의 티타늄(Ti)으로 구획되어 상호 접합된 스퍼터링 타겟 2개를 준비하였다.

여기서, 하나는 도 6에서와 같이 제1영역(10) 상에 원형으로 형성된 제2영역(20)이 일정간격으로 상호 이격되도록 배열하고, 다른 하나는 도 7에서와 같이 제1영역(10)을 중앙부에 형성하고, 제2영역(20)을 제1영역(10)의 양측에 상호 접합하였다.

이 같이 마련된 두 스퍼터링 타겟을 배경기술에서 설명하고 있는 스퍼터링 장치에 장착한 후 고분자기판에 박막을 형성하였다.

그 결과, 도 6의 스퍼터링 타겟을 이용하여 형성된 박막은 박막 전체에 걸쳐 인듐(In)과 티타늄(Ti)이 미세한 오차범위 내에서 스퍼터링 타겟의 혼합비인 87:13의 일정한 비율로 혼합되어 형성되었다.

그러나, 도 7의 스퍼터링 타겟을 이용하여 형성된 박막은 중앙부에서는 인듐(In)의 비율이 압도적으로 높았으며, 가장자리 부분에서는 티타늄(Ti)의 비율이 압도적으로 높은 것을 확인하였다.

여기서, 박막의 중앙부에서 인듐(In)의 비율이 압도적으로 높아지면 중앙부에서 비전도 특성이 사라지게 된다. 따라서, 본 발명의 비전도 메탈 색상 박막용 스퍼터링 타겟은 각 성분의 비율 뿐만 아니라 그 분포하는 형태에 따라서 형성되는 박막에 영향을 주게 되는 것을 확인하였다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기 케이스 외관의 정전기 방지용 박막의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기 케이스 외관의 정전기 방지용 박막(30)은, 케이스 외관을 이루는 2차원 또는 3차원 형상의 시트 혹은 기구물(A) 상에 하도코팅층(311), 중도코팅층(312), 상도코팅층(313)이 순차적으로 적층되어 이루어진 수지코팅층(31)과, 하도코팅층(311) 및 중도코팅층(312) 사이에 메탈 색상 박막층(32)이 개재되어 이루어진다.

상기 기구물(A)은 전자기기의 케이스로서, 유리 또는 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 우레탄 및 PMMA 등의 합성수지로 마련될 수 있다.

상기 수지코팅층(31)을 이루는 하도코팅층(311), 중도코팅층(312) 및 상도코팅층(313) 각각은 자외선 경화성 수지를 주성분으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물이 코팅되어 경화되어 형성된다.

여기서, 하도코팅층(211), 중도코팅층(212) 및 상도코팅층(213)으로 나누어지는 각각의 개별 코팅층은 통상적인 케이스 외관에 형성되는 정전기 방지용 박막(30)의 방법을 이용하여 형성되는 층으로서, 모두 자외선 경화성 수지를 주성분으로 한 조성물이 코팅된 것으로서 유사하지만, 그 각각의 코팅층의 특성에 맞도록 세부적인 성분의 함량 및 코팅 방식 등의 공정조건을 조절함으로써 특징 지어지고 구별될 수 있다.

상기 메탈 색상 박막층(32)은 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟을 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하여 스퍼터링법으로 형성된 것으로서, 인듐-크롬 또는 인듐-티타늄 또는 인듐-크롬-티타늄 합금을 이용하여 각각의 원소를 혼합하여 물리적 증착 방법으로 박막을 형성한 것으로서, 메탈 색상을 구현하면서도 완전 절연인 수 GΩ?m 영역의 비저항 값을 갖는 것이 가능토록 한 것이다.

이때, 인듐의 함량은 메탈 색상 박막 전체를 100중량%라고 했을 때, 70중량% ~ 95중량%일 수 있고, 바람직하게는 80중량% ~ 92중량%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 85중량% ~ 90중량%일 수 있다.

종래의 코스퍼터링 방법에 의하면 In 타겟과 Cr 또는 Ti 타겟을 이용함으로 인해, In, Cr(Ti), In, Cr(Ti), In, Cr(Ti),.... 의 순으로 다수의 스퍼터링 증착층을 형성할 때, 서로 다른 증착층의 적층구조가 형성되었다.

따라서, 반사율을 향상시키기 위해 메탈 색상 박막층(32)의 두께를 500Å 이상으로 형성하는 경우, In층에 의해 비전도적 특성을 벗어나는 문제점이 발생하였다.

그런데, 본 발명에 따른 인듐-크롬(In-Cr) 또는 인듐-티타늄(In-Ti) 또는 인듐-크롬-티타늄(In-Cr-Ti)중 어느 하나의 합금된 단일의 스퍼터링 타겟을 이용함으로써 메탈 색상 박막층(32)이 실질적으로 다수의 증착증이 아니라 각 원소가 골고루 분포하는 하나의 층을 형성할 수 있다.

따라서, 메탈 색상 박막층(32)의 두께를 500Å 이상, 바람직하게는 500Å ~ 1000Å의 범위 내의 두께를 가지도록 증착시에도 완전 절연인 수 내지 수십 GΩ?m 영역의 비저항 값을 가질 수 있어 반사율 향상을 위해 증착두께를 종래보다 더욱 두껍게 하더라도 완전 절연상태를 유지할 수 있다.

실시예1

본 발명에서는 실시예1로서, 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 89%, Ti의 비율이 11%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 89%, Ti을 11%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하였다.

그리고, 스퍼터링 장치의 내부진공도를 3×10^-5torr로 하여 펌핑을 수행한 후, 산소 또는 아르곤 가스를 주입하여 내부 진공도를 약 3×10^-3torr로 유지시킨 상태에서 하도코팅층(1)을 형성한 기구물(A)으로서의 고분자기판 상에 15KW의 파워로 전원공급기를 작동시켜 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

실시예2

실시예2는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 86%, Ti의 비율이 14%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 86%, Ti을 14%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하고, 이외 공정조건은 실시예1과 같이 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

실시예3

실시예3은 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 83%, Ti의 비율이 17%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 83%, Ti을 17%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하고, 이외 공정조건은 실시예1과 같이 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

실시예4

실시예4는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 80%, Ti의 비율이 20%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 80%, Ti을 20%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하고, 이외 공정조건은 실시예1과 같이 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

실시예5

실시예5는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 76%, Ti의 비율이 24%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 76%, Ti을 24%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하고, 이외 공정조건은 실시예1과 같이 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

실시예6

실시예6는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막에서 In의 비율이 72%, Ti의 비율이 28%로 형성되도록 하기 위해, 스퍼터링 타겟의 In을 72%, Ti을 28%의 혼합비율을 가지며 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 마련하여 도 1의 스퍼터링 장치에 장착하고, 이외 공정조건은 실시예1과 같이 메탈 색상 박막층을 형성하였다.

하기되는 비교예는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링을 이용한 방법으로서, 상술한 실시예들 각각의 In과 Ti의 비율에 대응되는 비율을 갖는 메탈 색상 박막을 형성하도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막을 형성하였다.

비교예1

비교예1에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 89%, Ti의 비율이 11%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예1과 동일하게 하였다.

비교예2

비교예2에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 86%, Ti의 비율이 14%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예2와 동일하게 하였다.

비교예3

비교예3에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 83%, Ti의 비율이 17%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예3과 동일하게 하였다.

비교예4

비교예4에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 80%, Ti의 비율이 20%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예4와 동일하게 하였다.

비교예5

비교예5에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 76%, Ti의 비율이 24%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예5와 동일하게 하였다.

비교예6

비교예6에서는 정전기 방지용 박막 중 메탈 색상 박막 증착시 코스퍼터링법을 사용하도록 제1타겟에는 In을, 제2타겟에는 Ti을 장착하여 In의 비율이 72%, Ti의 비율이 28%로 형성되도록 각 타겟의 파워를 적절히 조절하여 메탈 색상 박막을 증착하고, 이외 다른 공정조건은 실시예6과 동일하게 하였다.

적층두께와 비저항값 비교

상기 실시예들과 비교예들을 통해 증착한 메탈 색상 박막의 두께가 450Å, 650Å, 920Å일 때의 각 비저항값을 비교하였다.

구 분	Ti함량비(중량%)	증착두께(Å)	비저항값(Ω?m)
실시예1	11	450	48 G
		650	39 G
		920	37 G
실시예2	14	450	47 G
		650	38 G
		920	35 G
실시예3	17	450	32 G
		650	24 G
		920	22 G
실시예4	20	450	23 G
		650	16 G
		920	13 G
실시예5	24	450	13 G
		650	8 G
		920	6 G
실시예6	28	450	5 G
		650	4 G
		920	3 G
비교예1	11	450	11 G
		650	460 M
		920	105 M
비교예2	14	450	12 G
		650	430 M
		920	110 M
비교예3	17	450	3 G
		650	94 M
		920	13 M
비교예4	20	450	2 G
		650	823 K
		920	480 K
비교예5	24	450	362 M
		650	79 K
		920	12 K
비교예6	28	450	430 K
		650	76
		920	3

상기 표 1을 통해 살펴보면, Ti의 함량비가 동일한 경우 실시예들과 비교예를 비교하면, 각 실시예의 In과 Ti의 혼합된 단일 타겟 이용시, 500Å 이상의 두께인 650Å과 920Å에서 비저항값이 완전 절연상태의 비저항 기준치인 1 GΩ?m 이상을 현저하게 넘어서며 만족하였으나, 각 비교예에서는 500Å 이상에서 비저항값이 수 Ω?m ~ 500MΩ?m의 범위 내의 값을 나타내었다.

즉, 비교예에서는 500Å 이상에서 In과 Ti의 적층비율이 조절되는 파워에 대응하여 적층되지 않는 현상이 발생하여 비저항값이 급격하게 낮아지는 것으로 나타났다.

또한, 각 실시예에서 반사율이 높아지도록 메탈 색상 박막을 1000Å을 초과하는 범위로 증착시에는 메탈 색상 박막층의 색상 구현이 제대로 이뤄지지 않은 것이 나타났다. 따라서, 실시예를 통해서 완전 절연 특성을 유지하면서도 메탈 색상 박막의 색상을 유지하는 것은 1000Å의 두께까지 가능하다는 것을 확인하였다.

한편, 전체 스퍼터링 타겟을 100중량%로 했을 때, Ti이 5중량% 내지 30중량%로 함유되었을 때 비저항 값이 전반적으로 우수하였고, 바람직하게는 10중량% 내지 15중량%인 경우에 비저항 값이 수십 GΩ?m 영역의 가장 우수한 절연특성을 보이면서, 그 밖에 신뢰성 평가기준인 투과율 측정, 표면경도 측정, 항온항습 신뢰성 평가, 염수분무 신뢰성 평가 등에서 우수한 결과를 나타내었다.

대표적으로 도 9에서 실시예1과 비교예1의 정전기 방지용 박막에 있어서의 가시광선 영역에서의 반사율을 도시하였다. 여기서, 수평축은 빛의 파장(nm)이고, 수직축은 그에 따른 반사율(%)이다.

도시된 바와 같이, 비교예의 반사율은 약 55% ~ 60%이며, 실시예의 반사율은 60% ~ 70%로서 나타나는 것을 알 수 있다.

즉, 동일한 증착두께를 가질 시에는 본원발명에 따른 스퍼터링 타겟을 이용하는 것이 코스퍼터링법에 비해 비전도(절연)특성을 가지면서도 반사율을 더 높일 수 있다.

한편, 상기된 실시예들에서는 In+Ti이 혼합된 스퍼터링 타겟을 이용하여 정전기 방지용 박막을 형성한 것을 설명하였으나, In+Cr, In+(Ti+Cr) 중 어느 하나로 형성된 스퍼터링 타겟을 이용해서도 실질적으로 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

아울러, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같은 형태의 스퍼터링 타겟을 이용시에도 상기된 실시예들과 실질적으로 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1: 스퍼터링 타겟 10 : 제1영역 20 : 제2영역

Claims (8)

1. 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟에 있어서,
   상기 타겟은 각각 복수 개의 제1영역과 제2영역으로 구획되며,
   상기 제1영역은 인듐으로 형성되고, 상기 제2영역은 티타늄 또는 크롬 중 적어도 어느 하나가 선택되어 형성되며, 상기 제2영역은 상기 타겟의 전체 100중량% 중 5중량% 내지 30중량%의 비율을 가지도록 구획되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2영역은 바람직하게는 상기 타겟의 전체 100중량% 중 10중량% 내지 15중량%의 비율을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1영역과 상기 제2영역은 가로방향 또는 세로방향으로 교대배열되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1영역 또는 상기 제2영역은 상호 교차하는 격자모양으로 배열되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 격자모양은 일정각도로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제2영역은 원, 타원 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 마련되어 상기 제1영역을 바탕으로 하여 상호 이격배열되는 것을 특징으로 하는 비전도 메탈 색상 박막 형성용 스퍼터링 타겟.
7. 전자기기 케이스에 코팅되는 정전기 방지용 박막에 있어서,
   제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의한 스퍼터링 타겟을 이용하여 스퍼터링법으로 형성된 메탈 색상 박막층을 포함하며,
   상기 메탈 색상 박막층은 크롬 또는 티타늄 중 적어도 어느 하나가 상기 메탈 색상 박막층 전체 100중량% 중 10중량% 내지 15중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 박막.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 메탈 색상 박막층의 증착 두께는 500Å 내지 1000Å인 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 박막.

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