KR20120133244A - 플라즈마를 이용한 초소수성 표면 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 제1 형태의 기판 표면 처리 방법은, 반응성 이온 식각 장치(Reactive Ion Etcher) 플라즈마를 발생시키는 제1 단계와, 상기 플라즈마를 이용하여 기판 표면을 식각하여 기판 표면의 거칠기를 변화시키는 제2 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 플라즈마를 이용한 초소수성 표면 처리 방법에 관한 것으로서, 플라즈마를 이용하여 표면을 직접 가공하여 개절하거나 박막을 증착하여 표면을 개질하는 방법에 관한 것이다.
태양전지, 디스플레이 등에 자주 사용되는 실리콘이나 유리, PET(Polyethylene Terephtalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), Polycarbonate 등의 폴리머 기판은 방오 특성을 가져야 한다. 이러한 기판들이 방오 특성을 가지게 하기 위해서 종래 기술에서는 기판 표면에 필름을 부착하거나 액상의 초소수성 물질을 코팅하여 사용하고 있었다.
그러나 이러한 종래 기술에 의하면 시간이 오래 걸리고 정확한 두께로 코팅하는 것이 어려워서 제조 단가가 올라가며 작업 효율이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여 제조 단가가 낮으며, 정확한 두께 제어도 가능한 기판 표면 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태의 기판 표면 처리 방법은, 반응성 이온 식각 장치(Reactive Ion Etcher) 플라즈마를 발생시키는 제1 단계와, 상기 플라즈마를 이용하여 기판 표면을 식각하여 기판 표면의 거칠기를 변화시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 기판 표면 처리 방법은, 식각되는 기판 표면이 피라미드 형상이 되도록 플라즈마 발생을 제어하는 제3 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 형태의 기판 표면 처리 방법은, 플라즈마를 형성하여 소수성을 가지는 CFn 이온을 발생시키는 제1 단계와, 상기 CFn 이온을 기판에 증착시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 제1 단계는 DRIE(Deep Reactive Ion Etcher)의 보호막 형성 공정에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 태양 전지나 디스플레이에 사용되는 기판을 플라즈마에 의해 표면 거칠기의 정도를 높이거나 기판 표면에 소수성 박막을 증착할 수 있으므로, 종래 기술에 비해 적은 제작 원가와 빠른 공정으로 기판의 방오 특성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 2 및 도 3은 PEN 기판에 Ar 플라즈마를 이용하여 30초간 처리하기 전과 후의 PEN 기판 표면 굴곡을 Atomic Force Microscope(AFM)을 이용하여 측정한 결과를 각각 표시한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 2 및 도 3은 PEN 기판에 Ar 플라즈마를 이용하여 30초간 처리하기 전과 후의 PEN 기판 표면 굴곡을 Atomic Force Microscope(AFM)을 이용하여 측정한 결과를 각각 표시한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 자세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.
기판(10)은 척(20)에 의해 고정된다. 척(20)은 진공 또는 정전기를 이용하여 기판(10)에 후술하는 표면 처리가 이루어지는 동안 기판(10)을 고정한다. 플라즈마(40)는 기판(10)의 상부에 형성하며, 반응성 이온 식각 장치(Reactive Ion Etcher)의 플라즈마를 이용하는 것이 바람직하다. 플라즈마에 의해 생성되는 이온들은 기판(10)을 식각할 수 있는데, 이 이온들이 기판(10) 표면을 식각하여 특정한 형태를 만들거나 임의의 형태의 구조물(30)을 형성함으로써 기판 표면 처리를 수행한다. 이와 같은 구조물의 크기를 수 nm 단위로 제어하면, 기판 표면은 물과 결합하는 성질이 약화되어 소수성의 특성을 지니게 된다.
도 2 및 도 3에는 PEN 기판에 Ar 플라즈마를 이용하여 30초간 처리하기 전과 후의 PEN 기판 표면 굴곡을 Atomic Force Microscope(AFM)을 이용하여 측정한 결과를 각각 표시하였다. 플라즈마 처리를 하기 전의 평균 거칠기는 1.7 nm였는데, 표면 처리 후에 평균 거칠기가 3.5nm로 증가하였다.
이와 같이 플라즈마를 이용하여 기판 표면에 거칠기를 증대시키면 태양 전지나 디스플레이의 표면에 이물질을 포함하는 물이 달라붙는 것을 방지함으로써 이물질에 의한 오염을 방지하는 방오 특성이 증대된다. 특히 도 1에 도시된 바와 같이 피라미트 구조물(30)이 형성되도록 식각하면 소수성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 기판 표면 처리 방법을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다. 기판(10)은 척(20)에 의해 표면 처리되는 동안 진공 또는 정전기에 의해 고정된다. 플라즈마(40)는 기판(10)의 상부에 형성되며 소수성을 가지는 이온을 발생시키는데, 이 이온은 CFn 구조의 테플론을 사용하는 것이 바람직하다. 발생된 이온은 기판(10)의 표면에 소수성 박막(50)으로 증착된다. 이 소수성 박막(50)은 물과의 결합력이 약하므로 표면처리가 가해진 기판(10)은 소수성을 특성을 가지게 된다.
제2 실시예에서 CFn 이온을 형성하기 위해서는 DRIE(Deep Reactive Ion Etcher)의 보호막 형성 공정을 이용하는 것이 바람직하다.
이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.
10: 기판
20: 척
30: 구조물
40: 플라즈마
50: 소수성 박막
20: 척
30: 구조물
40: 플라즈마
50: 소수성 박막
Claims (4)
- 반응성 이온 식각 장치(Reactive Ion Etcher) 플라즈마를 발생시키는 제1 단계와,
상기 플라즈마를 이용하여 기판 표면을 식각하여 기판 표면의 거칠기를 변화시키는 제2 단계를 포함하는,
기판 표면 처리 방법.
- 청구항 1에 있어서,
식각되는 기판 표면이 피라미드 형상이 되도록 플라즈마 발생을 제어하는 제3 단계를 더 포함하는,
기판 표면 처리 방법.
- 플라즈마를 형성하여 소수성을 가지는 CFn 이온을 발생시키는 제1 단계와,
상기 CFn 이온을 기판에 증착시키는 제2 단계를 포함하는,
기판 표면 처리 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 제1 단계는 DRIE(Deep Reactive Ion Etcher)의 보호막 형성 공정에 의해 수행되는,
기판 표면 처리 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020110051816A KR20120133244A (ko) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 플라즈마를 이용한 초소수성 표면 처리 방법 |
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| KR1020110051816A KR20120133244A (ko) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | 플라즈마를 이용한 초소수성 표면 처리 방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101481464B1 (ko) * | 2013-05-29 | 2015-01-15 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 금속 패턴 형성 방법 |
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2011
- 2011-05-31 KR KR1020110051816A patent/KR20120133244A/ko not_active Application Discontinuation
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