KR20150079749A - Laminated materials, methods and apparatus for making same, and uses thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 래미네이트 재료(laminated materials), 방법 그리고 이를 제조하기 위한 장치에 대한 것이다. The present invention relates to laminated materials, methods and apparatus for making same.
다음 설명에서, III-V 반도체 사용이 참조 된다. 특히, 제한 목적 없이, 니트라이드 사용이 참조 되며, 그러나 당업자라면 이와 같은 사용으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 본 발명은 미국 가 특허출원 제 61/540558호, 그리고 PCT/EP2012/069156 (WO/2013/045596)로 제출된 발명에 대한 것이다. 이들 출원 내용은 특허법이 허용하는 범위로 참고로 원용된다. In the following description, reference is made to the use of III-V semiconductors. In particular, without limitation, the use of nitrides is referred to, but it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to such use. The present invention is directed to the invention as filed in United States Patent Application No. 61/540558 and PCT / EP2012 / 069156 (WO / 2013/045596). These applications are incorporated by reference to the extent permitted by the patent law.
본 발명은 래미네이트 재를 만들기 위해 WO/2013/045596에서 개시된 처리 내용을 적용함에 대한 것이다. 이 같은 래미네이트 재는 AIN의 높은 열 전도도 또는 다른 증착 재료를 사용하여 디바이스가 장착되는 열 스프레더를 위한 기판을 형성하도록 한다. The present invention is directed to applying the process contents disclosed in WO / 2013/045596 to make a laminate material. Such a laminating material allows the use of AIN's high thermal conductivity or other deposition materials to form a substrate for the thermal spreader on which the device is mounted.
제1 특징으로, 본 발명은 플렉시블기판에서 밀착 코팅의 래미네이트를 제공한다. In a first aspect, the present invention provides a laminate of an adhesion coating in a flexible substrate.
제2 특징으로, 본 발명은 본원 명세서에서 설명되는, 이온 비임 발생기를 사용하여, 증기 증착에 의해 래미네이트 재료를 만들기 위한 장치를 제공한다. In a second aspect, the invention provides an apparatus for making a laminate material by vapor deposition, using an ion beam generator, as described herein.
제3 특징으로, 본 발명은 배터리와 같은 전기 화학 장치를 위한 전극을 제공하며, 적어도 한 활성층이 증기 증착에 의해 형성된 밀착 층이다. 본 발명의 범위는 청구항에 의해 정해진다. In a third aspect, the present invention provides an electrode for an electrochemical device such as a battery, wherein at least one active layer is an adhesion layer formed by vapor deposition. The scope of the invention is defined by the claims.
다음의 비 제한적인 설명에서, 도면을 참조한다.
도 1은 본 발명의 한 특징에 따라 사용가능하며 WO/2013/045596에서 개시되는 장치의 개략적인 도면.
도 2는 도 1 장치에서 사용가능한 플라즈마 발생기 개략적인 도면.
도 3은 도 1 장치에서 사용가능한 증기 발생기 개략적인 도면.
도 4는 도 1 장치 그리고 관련 장치의 개략적 도면.
도 5는 본 발명의 한 특징에 따라 제1 장치의 수정을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 래미네이트 재에 대한 개략적 도면.
도 7 및 8은 도 6의 래미네이트 프로덕트 사용을 예시하는 개략적 도면. In the following non-limiting description, reference is made to the figures.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic drawing of an apparatus, which can be used according to one aspect of the present invention and is disclosed in WO / 2013/045596.
2 is a schematic diagram of a plasma generator usable in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram of a steam generator usable in the FIG. 1 apparatus. FIG.
Fig. 4 is a schematic view of the Fig. 1 apparatus and associated apparatus; Fig.
Figure 5 schematically illustrates a modification of a first device in accordance with one aspect of the present invention.
6 is a schematic view of a laminate material according to the present invention.
Figures 7 and 8 are schematic diagrams illustrating the use of the laminate product of Figure 6;
다음에서 용어의 정의에 대하여: For the definition of terms in the following:
"상측", "하측" 그리고 "아래"와 같은 상대적인 위치관련 용어는 도면에서 도시된 관계를 나타내는 것으로 이해되는 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. Relative position related terms such as " top, "" bottom" and "bottom" are understood to represent the relationships shown in the drawings and are not intended to limit the scope of the invention.
"응축 단계(condensed phase)"는 고체, 액체 또는 이들의 혼합을 나타내는 것으로 해석할 것이다. The term "condensed phase" will be interpreted to refer to a solid, liquid, or mixture thereof.
"이온 비임(ion beam)"은 이온을 포함하는 그리고 중성 물질을 포함하기도 하는 가스/플라즈마 물질의 흐름을 의미하는 것이다. "Ion beam" refers to the flow of a gas / plasma material that includes ions and also includes neutral materials.
"플렉시블"은 파괴되지 않고 유연하거나 구부려질 수 있으며, 특히 파괴되지 않고 5 미터 이하의 반경을 갖는 것으로 구부려 질 수 있는 것을 의미하는 것이다. "Flexible" means that it can be bent or flexed without breaking, and can be bent to have a radius of 5 meters or less without being particularly destroyed.
"포함하는"은 "로 구성된" 그리고 "포함하는(include, contain, embrace)"의 두 의미를 포함하는 것으로 해석된다. 단일 목적과 관련하여 사용되는 때, 이 용어는 다른 목적의 존재를 배제하지 않으며, 한 리스트와 관련하여 사용되는 때, 이 용어는 그 같은 리스트가 배타적인 것임을 암시하지 않는다.
"Comprising" is interpreted to include two meanings of "comprise" and "include, contain, embrace ". When used in connection with a single purpose, the term does not exclude the presence of other objects, and when used in connection with a list, the term does not imply that such a list is exclusive.
PVDPVD 방법과 장치에 대한 설명 Explanation of methods and devices
WO/2013/045596 의 PVD 장치의 전체 개념은 다음과 같다:The overall concept of the PVD device of WO / 2013/045596 is as follows:
· 하나 이상의 응축된 재료의 상태에서 증기를 형성할 수 있는 하나 이상의 증기 발생기; One or more steam generators capable of forming steam in the state of one or more condensed materials;
· 하나 이상의 개방-엔드 채녈을 갖는 하나 이상의 캐소드(양극)을 포함하는 하나 이상의 플라즈마 발생기로서, 상기 채널은 하나 이상의 채널 벽을 가지며 채널의 한 단부로부터 채널의 다른 한 단부로 연장되는 길이를 가져서 하나 이상의 공간을 만들도록 하며 이 같은 하나 이상의 공간에서 플라즈마를 형성할 수 있는 플라즈마 발생기를 제공하며; One or more plasma generators comprising one or more cathodes (anodes) with one or more open-end channels, said channels having one or more channel walls and having a length extending from one end of the channel to the other end of the channel, Providing a plasma generator capable of forming a plasma in at least one of such spaces;
상기 하나 이상의 증기 발생기와 하나 이상의 플라즈마 발생기가 동작시에 증기 발생기에 의해 발생된 증기가 하나 이상의 플라즈마 발생기에 의해 만들어진 플라즈마를 통하여 하나 이상의 공간을 가로지르도록 배열된다. The at least one steam generator and at least one plasma generator are arranged such that steam generated by the steam generator during operation traverses the at least one space through a plasma created by the at least one plasma generator.
상기 증기 일부는 중성 플라즈마를 가로지르며; 일부는 플라즈마를 가로지르는 동안 이온화되어 플라즈마에 더해질 것이다. 상기 플라즈마를 가로지른 다음에는, 상기 증기가 기판에 충돌하여 한 구성(composition)을 형성할 것이다.
A portion of the steam traversing the neutral plasma; Some will be ionized and added to the plasma while traversing the plasma. After crossing the plasma, the vapor will collide with the substrate to form a composition.
도 1 내지 4의 1 to 4 PVLPVL 장치의 예 Examples of devices
장치(100)가 도 1에서 도시되며, 도4 에서 관련 장치와 함께 도시되고, 그리고 상측 챔버(101)와 하측 챔버(102)로 구성되며, 하측 챔버는 상측 챔버(101)와 하측 챔버(102) 사이에서 통하는 구멍(104)을 갖는 격벽(103)에 의해 분리된다. 상측 챔버(101)와 하측 챔버(102)는 내부로의 접근을 허용하기 위해 분리될 수 있으며, 접근을 위한 선택적 수단(예를 들면 도어 또는 포트)은 진공 기술에서 숙련된 당업자에 의해 고안될 수 있다. The
구멍(104) 아래로는 진공 발생기(105)(도 3에서 상세히 도시됨)가 있다. 상측 챔버(101)에는 플라즈마 발생기(106)(플라즈마 발생기(106)의 유용한 형태가 도 2에서 상세히 도시된다) 그리고 기판(108)이 장착되는 기판 마운트(107)가 있다. Below the
플라즈마 발생기(106)는 공간(110)을 포함하며, 이 같은 공간 내에서 동작시에 플라즈마(111)가 발생되며 이 같은 플라즈마는 공간(110) 밖으로 연장된다. 도시된 플라즈마 발생기(106)는 환상의 형태이며, 그러나 다른 구조(예를 들면, 대향된 플레이트 캐소드(양극), 나선형 캐소드(양극)-참조: Radio frequency hollow cathodes for the plasma processing technology, 표면 및 코팅 기술 86-87 (1996) 648-656)가 사용되어 한 공간을 제공할 수 있으며, 그 같은 공간 내에서 플라즈마가 발생될 수 있다. The
WO2009/092097에서, 동심원의 중공 캐소드(양극) 장치가 참조되며, 이 같은 장치에서 상기 중공의 캐소드(양극) 환상 코어가 스퍼터링 표적으로서 작용한다. WO2009/092097의 장치는 하기에서 설명하는 바와 같이 본 발명에서 사용하는데 적합하지 않다. In WO 2009/092097, a concentric hollow cathode (anode) device is referred to, in which the hollow cathode (anode) annular core acts as a sputtering target. The device of WO2009 / 092097 is not suitable for use in the present invention as described below.
플라즈마는 상측 챔버(101) 내로 삽입되는 가스로부터 발생 된다 [예를 들면 가스 유입구(112)를 통하여]. 선택적인 가스 클린너(113)가 챔버 내로 제공되어 챔버내 산소와 수증기의 내용을 줄이도록 할 수 있다. 사용된 가스에 따라, 상기 가스 클린너(113)는 냉각 트랩 및/또는 상소 게터(getter)를 포함할 수 있다. 냉각 트랩의 예는 액체 질소가 산소 및/또는 물을 수집하는 데 사용되는 마이스너 트랩(Meissner traps)을 포함한다. (그러나 암모니아 질소원일 때 마이스너 트랩은 일반적으로 유용하지 않다.) 예를 들면, 산소 게터의 예는 처리 챔버로부터 산소와 수분을 게터하도록 사용되는 반응 금속의 마그네트론 스퍼터 소스를 포함한다. 적절한 반응 금속으로는 Ti, Zr , Hf, 또는 Y를 포함한다. Plasma is generated from the gas being introduced into the upper chamber 101 (for example, through the gas inlet 112). An
증기 발생기(105) 그리고 플라즈마 발생기(106)는, 이들 두 개가 동작하는 때, 증기 발생기(105)에 의해 발생된 증기(114)가 상기 플라즈마(111)를 가로지르도록 배열된다. The
도 2는 플라즈마 발생기(106)의 유용한 형태를 도시하며,그러나 본 발명이 이 같이 도시된 특별한 기하학적 구조로 제한되는 것은 아니다. 물에 의해 냉각된(물에 의한 냉각은 도시되지 않는다) 환상 캐소드(양극) 뒤붙임(backing)(115)은 환상 캐소드(양극) 외장(facing)(116)을 수용하며, 상기 외장은 플라즈마가 생성되는 공간(110)을 만든다. 도시된 바와 같이, 상기 공간(110)은 원통형이며 일정한 길이(채널의 한 개방 단부에서 다른 한 개방 단부로)와 직경을 갖는다. 상기 캐소드(양극) 외장(116)은 적절한 재료로 만들어질 수 있으며, 그러나 상기 캐소드(양극) 외장(116)으로부터 스퍼터된 어떠한 재료도 그 같은 재료를 오염시키지 않도록, 생성되는 재료와 공통인 요소를 갖도록 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들면, AIN을 만드는 때, 상기 캐소드(양극) 외장은 예를 들면 6개의 나인 퓨어 Al과 같은, 알루미늄을 갖는 것이 유용할 수 있다. Figure 2 illustrates a useful form of the
두 열의 자석(117)은 캐소드(양극) 뒤붙임(115)과 캐소드(양극) 외장(116) 사이에 수용된다. 한 열의 자석이 내측을 향하는 북극 외장을 가지며 다른 한 열은 내측을 향하는 남극 외장을 가진다. 결과의 자속(118)은 공간(110) 길이의 상당 부분[예를 들면 상기 길이의 >50%, >60%, >70%, >80%, 또는 >90% ] 캐소드(양극) 외장(116)과 평행하게 정렬된다. 요크(yoke)(도시되지 않음)는 캐소드(양극) 외장(116)에서 멀리 떨어진 자석(117)의 엔드에 조인하여, 자석(117)이 공간(110) 내 요크 및 자속(118)과 함께 자기 회로의 일부를 형성하도록 한다. 하나 이상의 전기 자석이 동일한 효과를 제공할 수 있음이 명백하다. The two rows of
캐소드(양극) 하우징(119)은 캐소드(양극) 뒤붙임(115) 그리고 캐소드(양극) 외장(116)으로부터 전기적으로 분리되어 있으며 캐소드(양극) 뒤붙임(115) 그리고 캐소드(양극) 외장(116)에 대하여 애노드(음극)으로 작용하고, 플라즈마가 캐소드(양극) 뒤붙임(115) 바깥 측에 형성되는 것을 막도록 한다. 편리하게 캐소드(양극) 하우징(119)은 캐소드(양극) 뒤붙임(115)으로부터 분리되어서 소위 다크 공간(120)을 형성하도록 한다. "다크 공간(dard space)"은 동작 압력으로 전자의 평균 프리 경로와 비교하여 작은 좁은 공간이며, 결국 하우징(119)과 캐소드(양극) 뒤붙임(115) 사이에는 아무런 플라즈마 방전도 발생시키지 않는다. The cathode (anode)
상기 플라즈마는 캐소드 (양극) 외장 (116)의 표면으로만 감금되며, 따라서 가스 이온화가 없도록 한다: 캐소드(양극)으로부터의 전자는 다크 공간 내 방번을 자극하지 않고 캐소드(양극) 하우징에 도달한다. The plasma is confined only to the surface of the cathode (anode)
캐소드(양극) 하우징 없이도 가능하며 애노드(음극)으로서 상측 챔버(101)의 벽을 사용한다. 그러나 이 같은 구성은 챔버 벽이 다크 공간 차폐를 위해 사용될 수 없다면 원치 않는 스트레이 플라즈마 그리고 증착 물질의 과도한 발생을 일으킨다. It is possible to use without the cathode (anode) housing and the wall of the
도 3은 본 발명에서 사용가능한 증기 발생기(105)를 도시한다. 증기 발생기(105)는 전자 비임 발생기(105)는 예를 들면, 기판(108)상에 증착될 조성의 제1 컴포넌트와 같은, 재료의 응축된 상 소스로 전자 비임을 향하도록 하는 전자 비임 발생기를 포함할 수 있다. 상기 증기 발생기는 상부 면에서 디프레션(134)를 포함하여 하우징(135)을 수용하도록 한다. 전자 건(도시되지 않음)은 증기 발생기의 아래에 위치하며 자석(도시되지 않음)이 전가 건으로부터 전자 비임(136)을 구부리도록 동작하여 하우징(135) 내에 보유된 재료에 충격을 주도록 한다. 이 같은 증기 발생기는 알려져 있으며, 적절한 장치로는 Temescal Corporation Model SFIH-270-2를 들 수 있다. Figure 3 shows a
도 4는 관련된 장비와 함께 도 1의 장치를 도시한다. 하측 챔버(102)는 게이트 밸브(121)를 통하여 진공 펌프(122)(예를 들면, Edwards Model 30)에 연결되는 도관(109)를 갖는다. 시스템에서 압력을 측정하기 위해, 압력 게이지(137, 138)가 하측 및 상측 챔버(102, 101)에 각각 연결된다. 압력 게이지(137, 138)는 압력 및 가스가 측정될 수 있는 적절한 어떠한 타입일 수 있다. Figure 4 shows the device of Figure 1 with associated equipment. The
대개, 압력 게이지(137)의 경우 이온 게이지가 약 10-6 내지 10-3 Torr의 압력으로서 사용될 수 있으며 경험 될 수 있다(이 같은 게이지는 예를 들면 Granville Phillips Model 270에 의해 컨트롤될 수 있다).Typically, in the case of a
압력 게이지(138)의 경우 바라트론(baratron)(예를 들면, MKS Model 125AA)이 사용되며 측정된 압력은 낮은 챔버 보다 높다. 본 발명은 특정 압력 측정 방법으로 제한되지 않는다. A baratron (e.g., MKS Model 125AA) is used for the
낮은 챔버에서의 압력이 높은 챔버에서의 압력보다 낮은 이 같은 장치는, 낮은 압력에서 가장 잘 작동하며 낮은 챔버에서 낮은 압력을 유지시키는 것이 높은 전압이 필라멘트로부터 접지로 아크(arcing)되는 것을 막으며 상측 챔버(101)에서 충분한 가스 압력을 허용하여 중공의 플라즈마 발생기가 니트로겐을 포함하는 가스를 효율적으로 이온화할 수 있도록 한다. Such a device with a lower pressure in the lower chamber will work best at low pressure and lower pressure in the lower chamber will prevent high voltage arcing from filament to ground, Allowing a sufficient gas pressure in the
금속 증기가 가스와 플라즈마 발생의 적용 이전에 금속으로 중공의 캐소드(양극) 표면을 코팅 할 것이 결정되면 한 셔터가 선택적 동작으로 위해 상측과 하측 챔버 사이에 장착될 수 있다. One shutter may be installed between the upper and lower chambers for selective operation when it is determined that the metal vapor will coat the hollow cathode (anode) surface with metal prior to application of gas and plasma generation.
플라즈마 발생기(106)의 캐소드(양극) 뒤붙임(115)(도 2에서 도시됨)은 전압 공급 장치에 부착되며, 이는 도시된 실시 예에서 RF 발생기(123)(예를 들면, Dressler Model CESAR)이고, 매칭 네트워크(124)를 통해 부착된다. The cathode (anode) backing 115 (shown in FIG. 2) of the
격벽(103)은 강철 또는 소프트 자석 재료일 수 있으며, 선택적으로 캐소드(양극) 하우징(119)에 연결되며(도 2에 도시됨), 자기 차폐를 제공하여 플라즈마 발생기(106)의 자장이 증기 발생기(105)의 자장과 상호작용하는 것을 막도록 하고; 그리고 특히 플라즈마 발생기(106)의 자장이 전자 비임(136)과의 상호작용을 막도록 한다. The
기판 마운트(107)는 전원(125)(예를 들면, Eurotherm SCR 40)으로부터 전력을 공급받는 전기 저항에 의해 가열되는 척의 형태이며, 기판 마운트의 온도를 측정하는 서모커플(thermocouple)(127)에 연결된 파워 컨트롤러(126)(예를 들면, Eurotherm Model 1226e)에 의해 컨트롤된다. 가열된 기판 마운트, 전원, 그리고 전원 컨트롤러의 이 같은 장치는 기판 마운트, 따라서 기판의 온도가 바람직한 값으로 유지될 수 있도록 한다. The
기판 표면 온도의 측정(예를 들면 기판(108)의 표면의 고온 측정에 의해)은 특히 기판이 두꺼운 때 적합한 제어를 제공할 수 있다. 기판(108)은 세 개의 스프링 장전 핀(도시되지 않음)에 의해 기판 마운트(107)에 고정되지만, 다른 적절한 수단이 사용될 수 있기도 하다. The measurement of substrate surface temperature (e.g., by high temperature measurement of the surface of substrate 108) can provide suitable control, especially when the substrate is thick. The
제2 RF 발생기(128)(예를 들면, Dressler Model CESAR)는 제2 매칭 네트워크(129)(예를 들면, Dressler Model CESAR)를 통하여 기판 마운트(107)에 부착된다. A second RF generator 128 (e.g., a Dressler Model CESAR) is attached to the
집단 흐름 컨트롤러(130)(예를 들면, Unit Instruments Model UFC 1000)는 가스 유입구(112)로의 가스(131)의 공급을 제어한다(도 1에 도시됨). The unit flow controller 130 (e.g., Unit Instruments Model UFC 1000) controls the supply of
셔터(132)는 플라즈마 발생기(106)와 기판 마운트(107) 사이에서 제공된다. 오염과 증기는 셔터(132)에 의해 기판(108)에 증착되는 것이 막아진다. 셔터는 또한 증착 전에 기판의 플라즈마 에칭 클린닝 동안 기판으로부터 중공 캐소드(양극)으로 증착되는 것을 막도록 하며, 증착이 중공 캐소드(양극) 플라즈마가 평형상태에 도달하는 동안 중공 캐소드(양극)으로부터 기판으로 증착되는 것을 막는다. A
셔터(132)에는 하기 설명되는 장치의 내부 조사를 위해 페리스코프(periscope)가 제공된다. The
증기 발생기 전원(133)은 전력을 증기 발생기(105)로 제공한다.
The steam
도 1 내지 4 장치의 전형적인 동작1 to 4 Typical operation of the apparatus
이 같은 장치는 다음의 단계로 동작 될 수 있으며, 이들 단계에 대한 수정이 가능하고, 여전히 본 발명의 목적/특징을 달성할 수 있다. 기판(108)은 기판 마운트(107)에 장착되며 재료의 압축된 상태 소스(예를 들면, 갈륨 또는 알루미늄, 이들의 합금, 또는 다른 바람직한 컴포넌트)가 하우징(135)에 놓일 수 있다. 셔터(132)는 플라즈마 발생기(106)와 기판(108) 사이에 놓일 수 있다. 시스템은 상측 및 하측 챔버(101, 102)를 진공 하기 위해 펌프된다. 이 같은 단계에서 챔버 내 대표적인 압력은 약 10-6Torr이며, 이 같은 압력 이상 및 이하가 사용될 수 있기도 하다. Such a device may be operated with the following steps, modifications to these steps are possible, and still achieve the objects / features of the present invention. The
일단 압력이 하강하면, 다음이 수행될 수 있다:Once the pressure drops, the following can be performed:
· 전원(125)이 켜져서 기판 마운트(107)로, 다음에 기판(108)으로 열을 공급하도록 하며 바람직한 프로덕트를 위해 적절한 온도에 이르도록 한다. 예를 들면, 수정의 증착을 위해서는 AlN 850℃가 사용될 수 있으며, 다른 온도가 사용될 수 있기도 하고, 그리고 적절한 온도는 기판과 증착될 재료에 달려있다. The
· RF 발생기(128)가 켜져서 기판 마운트(107)로, 다음에 기판(108)으로 RF를 공급하도록 하며(통상 알려진 바와 같이 DC 바이어스를 발생시키며) 그리고 아르곤이 하나 이상의 가스 유입구(112)를 통하여 챔버 내로 삽입된다. 상측 챔버 내 아르콘(또는 다른 불활성 가스) 압력은 10-3 내지 5x10-3 Torr 이며 적용된 RF 전력은 50-100 와트이고 결국 250-300 볼트의 기판 바이어스를 발생시키며, 300-400V의 전압이 사용될 수 있기도 하다. The
이는 기판이 적절한 증착 온도에 도달할 수 있도록 하며, 폭격에 의해 기판을 청소하도록 한다. 상기 폭격은 5 내지 10분간 진행된다. 아르곤 이외의 불활성 가스(가형, Ne, Kr 또는 Xe)가 청소 단계에서 사용될 수 있으며 불활성 가스의 혼합물일 수 있기도 하다. 아르곤 공급은 다음에 차단되며 RF 발생기(128)가 꺼진다.This allows the substrate to reach the proper deposition temperature and allows the substrate to be cleaned by bombardment. The bombardment proceeds for 5 to 10 minutes. An inert gas other than argon (mold, Ne, Kr or Xe) may be used in the cleaning step and may be a mixture of inert gases. The argon supply is then shut off and
진공 발생기 전원(133)가 다음에 켜지며 전자 비임 전류가 재료의 응축된 상소스의 가열을 시작하도록 증가 된다. 대개 이 같은 목적은 불순물이나 트랩 가스의 화도한 끓음 또는 가스 방출로 재료를 스플래시(splashing)하지 않고, 용융되며 증착을 위해 유용하게 높은 증기압을 갖는 온도까지 재료의 응축된 상 소스 온도를 증가시키는 것이다. The vacuum
적절한 가열을 보장하기 위해 이 같이 재료의 응축된 상 소스를 관찰할 수 있는 것은 유용하다. 예를 들면, 상기 증기 발생기가 전자 비임 장치(도 3에서 도시된 바와 같이)라면, 적절한 정렬을 보장하기 위해 재료의 응축된 상 소스에 전자 비임이 충돌하는 것을 관찰하는 것이 유용할 수 있다. 셔터 내 그리고 하측 챔버(102) 내에 위치하는 페리스코프(periscope)가 이 같은 목적을 위해 사용될 수 있다.It is useful to be able to observe the condensed phase source of such a material to ensure proper heating. For example, if the steam generator is an electron beam device (as shown in Figure 3), it may be useful to observe that the electron beam impinges on the condensed phase source of material to ensure proper alignment. A periscope located within the shutter and in the
이 같은 가열 처리 동안, 재료의 응축된 상 소스 상에 있는 표면 오염물은 기화될 수 있다. 오염물 및 증기는 셔터(132)에 의해 기판(108)에 증착되는 것이 억제되거나 막아진다. 재료의 응축된 상 소스가 용융되면, 재료의 응축된 상 소스 상에 발생된 오염물은 기화되거나 용융된 재료의 가장자리로 가라앉거나 떠 있는다. During such a heat treatment, surface contaminants on the condensed phase source of the material may be vaporized. Contaminants and vapors are suppressed or prevented from being deposited on the
아르곤, 또는 Ne, Kr, Xe 또는 다른 원소와 같은 다른 불활성 가스는 E-비임에서 제거될 재료를 통해 주입될 수 있다. 아르곤 또는 다른 불활성 가스는 용융된 표면 물질과 반응하는 반응 가스의 가능성을 줄인다. 대개 용융된 표면 재료에 대한 아르곤 블랭킷이 없다면, AIN이 표면에서 형성되어 AI 증기가 용융된 표면을 떠나는 것을 막으며, 그와 같은 표면에서의 AIN이 E-비임에 의해 스퍼터되며 Al + AlN의 입자가 E-비임 소스로부터 기판으로 방출되도록 한다. 이와 같은 과정은 용융과 기화 동안 소스 재료를 보호하기 위해 다른 소스 재료로 실시될 수 있기도 하다. Other inert gases such as argon, or Ne, Kr, Xe or other elements may be injected through the material to be removed in the E-beam. Argon or other inert gases reduce the possibility of reactive gases reacting with the molten surface material. In the absence of an argon blanket for a generally molten surface material, AIN is formed at the surface to prevent AI vapor from leaving the molten surface, and AIN at such a surface is sputtered by E- From the E-beam source to the substrate. Such a process may also be carried out with other source materials to protect the source material during melting and vaporization.
하나 이상의 반응 가스(예를 들면, 질화물 생성을 위해, N2, NH3, N2H2 ,또는 다른 수소화 질소 또는 질소 함유 화합물; 산화물 생성을 위해, 산소를 포함하는 가스; 불화물 생성을 위해, 불소 함유 가스; 혼합물(예를 들어, 산질화물(oxynitrides)) 생성을 위해, 필요한 원소 또는 가스 혼합물를 포함하는 단일 가스가 사용될 수 있다)가 하나 이상의 가스 유입구(112)를 통하여 상측 챔버 내로 도입될 수 있다. 일부 아르곤이 또한 반응 챔버 내로 도입되어 기판(108)에 대한 폭격에 도움이 되도록 할 수 있으며, 이는 증착된 재료의 특성을 개선할 수 있기 때문이다.One or more reactive gases (e.g., N 2 , NH 3 , N 2 H 2 , or other hydrogenated nitrogen or nitrogen containing compound, for nitride production, a gas containing oxygen for oxide production, A single gas containing the required element or mixture of gases may be used to produce a mixture of fluorine-containing gases (e.g., oxynitrides)) may be introduced into the upper chamber through one or
상측 챔버(101) 내 전형적인 압력은 약 10-4 내지 10-2 Torr 이다(예를 들면, 1x10-3 내내지 5x10-3 Torr; 1x10-3 내지 2x10-3 Torr; 또는 3x10-3 내지 5x10-3 Torr). 하측 챔버(102)에서의 압력은 상측 챔버(101)에서의 압력보다 작으며, 그 크기는 상측 챔버에서의 압력 절반이거나, 1/5 과 1/10 사이이다. 예를 들면, 이 같은 압력은 상측 챔버에서는 1x10-3 내지 2x10-3 Torr 범위이고, 하측 챔버에서는 3x10?4 내지 5x10-4 Torr 범위이며, 이들 수 챔버 사이 다른 압력 및 압력 차이가 사용될 수 있기도 하다.An
증기 발생기의 동작 압력은 5 x 10-4 Torr 이하 일 수 있으며 플라즈마 발생기의 동작 온도는 1 내지 2 x 10-3일 수 있고, 진공 속도는 >1000 l/분 일 수 있다. 반응 가스 공급 속도(만약 사용된다면)는 2-5 sccm 일 수 있으며(또는 이 같은 범위 이상이거나 이하일 수 있기도 하다), 용융된 소스 재료를 블랭킷하기 위한 볼활성 가스 공급 속도는 예를 들면 10 sccm 또는 그 이하일 수 있다. 이들은 일례이며 다른 실시 예가 이들 범위에 대하여 사용될 수 있기도 하다.The operating pressure of the steam generator may be 5 x 10 -4 Torr or less, the operating temperature of the plasma generator may be 1 to 2 x 10 -3 , and the vacuum rate may be > 1000 l / min. The reaction gas feed rate (if used) may be 2-5 sccm (or may be above or below this range) and the ball active gas feed rate for blanketing the molten source material may be, for example, 10 sccm or Or less. These are exemplary and other embodiments may be used for these ranges.
상측 챔버(101)가 압력하에 있고, RF 발생기(128)가 켜져서 15-25 와트를 공급하도록 할 수 있으며 결국 기판 마운트(107)로 그리고 따라서 기판(108)으로 80-150 볼트의 RF 바이어스를 발생시키도록 하며; 그리고 RF 발생기(123)가 켜져서 RF를 플라즈마 발생기(106)의 캐소드(양극)으로 공급하도록 한다. RF 발생기(123)를 위한 전형적인 바이어스는 350 볼트이다. The
증기 발생기로 공급된 상기 RF는 공간(110) 내에서 플라즈마 방출(111)을 개시하며 결국 가스의 이온화를 일으키고, 상기 방출은 증기 발생기(105) 또는 기판(108) 어느 하나 또는 모두를 향하여 공간(110)의 제한으로부터 벗어나게 한다. The RF supplied to the steam generator initiates a
증기 발생기(105)로부터의 증기(114)는 플라즈마(111) 내 이온화 가스와 반응할 수 있다. 예를 들면, 소스 재로서 AL 그리고 반응 가스로서 니트로겐의 경우에, AIN이 셔터(132)에서 형성되기 시작한다. 셔터(132)를 제거하자마자 증기(114) 및/또는 플라즈마(111) 가 기판에 도달할 수 있으며 기판에서 증착을 시작한다. 기판에 RF 바이어스를 적용시키는 것은 결국 국지적인 플라즈마 발생을 일으키며 증착 재료의 표면을 폭격하는데 도움이 된다. 무정형 증착을 위해 어떤 바이어스도 기판에 적용되지 않는 것이 바람직하다. The
증착의 속도는 예를 들면 Inficon Model U200와 같은, 증착 모니터를 사용하여 측정될 수 있다. 증착 온도는 기판 재료에 따라 100-1100℃이며 증착 속도는 0.1 내지 60 ㎛/시간이지만, 본 발명은 이들 온도 또는 증착 속도로 제한되지 않는다. The rate of deposition can be measured using a deposition monitor, such as, for example, Inficon Model U200. The deposition temperature is 100-1100 占 폚, depending on the substrate material, and the deposition rate is 0.1 to 60 占 퐉 / hour, but the present invention is not limited to these temperatures or deposition rates.
증착 재료가 필요한 두께 또는 깊이에 도달하면 다음이 실행된다: -Once the deposition material has reached the required thickness or depth, the following is performed:
· 셔터(132)가 폐쇄되고,The
· RF가 기판 마운트(107)로 공급되며 플라즈마 발생기(106)가 꺼지며, RF is supplied to the
· 모든 가스가 차단되고, · All gases are shut off,
· 기판 마운트(107)로의 히터가 꺼지며,The heater to the
· 진공 발생기로의 전원이 꺼지고(이는 고형 재료 내에 형성되는 보이드(void)를 제거하기 위해 서서히 실행된다)The power to the vacuum generator is turned off (which is slowly carried out to remove the voids formed in the solid material)
· 진공 챔버가 대기압에 도달할 때까지 니트로겐이 진공 챔버내로 주입되며, Nitrogen is injected into the vacuum chamber until the vacuum chamber reaches atmospheric pressure,
· 진공 챔버는 기판 온도가 500℃이하 인 때 오픈 되고,The vacuum chamber is opened when the substrate temperature is 500 ° C or lower,
· 기판(108)이 제거된다(선택적으로 적절한 시간 동안 냉각시킨 후에). The
상기에서는 도시된 장치를 사용하여 설명이 되었다. 상기 장치는 증착될 재료의 성질에 따라 다른 방법으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 가스의 구성이 처리 중에 다양할 수 있으며, 증기의 구성이 선택적인 증기 소스의 선택에 의해 다양할 수 있다. 처리에 대한 조정은 National Instruments LabVIEW를 사용하는 컴퓨터 컨트롤에 의해 자동화될 수 있다. The above description has been made using the apparatus shown. The apparatus can be used in other ways depending on the nature of the material to be deposited. For example, the composition of the gas may vary during processing, and the composition of the vapor may vary depending upon the choice of the optional vapor source. The adjustments to the processing can be automated by computer controls using National Instruments LabVIEW.
증착 처리의 특정 예Specific examples of deposition processing
비교 예 1Comparative Example 1
본 발명의 비교 예는 WO/2013/045596로부터 설명된다. A comparative example of the present invention is described from WO / 2013/045596.
알루미늄 니트라이드가 도 1 내지 4의 장치 하우징 내 순수한 Al(5 나인 순도)를 위치시킴에 의해 만들어진다. 실리콘 기판은 상기 기판 마운트로 고정되었다. Si 또는 다른 재료일 수 있는 기판(108)이 기판 마운트(107)에 장착되었으며 대개 850℃로 가열되었다(일반적으로, 상기 기판은 기판 재료의 용융 온도 또는 증착 온도보다 낮은 온도로 가열되며, 이는 보통 기판 재료의 용융 온도를 훨씬 밑도는 온도이며 기판 및 필름의 팽창 계수가 20% 이상 또는 30% 이상과 같이, 완전히 다르다면 랩핑을 피하도록 한다. Aluminum nitrides are made by placing pure Al (5 purity) in the device housing of Figures 1-4. The silicon substrate was fixed with the substrate mount. A
일반적으로, 전형적인 기판 온도는 기판 재료에 따라 그리고 증착된 재료(예를 들면, AIN)의 필요한 결정에 따라 250-1000℃ 이다. 다양한 기판에서 AIN의 증착을 위한 전형적인 온도는 구리와 알리미늄 증착을 위해 300℃ + 50℃ 그리고 Si, SiC, 그리고 알루미늄 산화물(사파이어)에 증착을 위해 800℃ + 50℃를 포함한다. Typically, a typical substrate temperature is 250-1000 ° C, depending on the substrate material and depending on the required crystallinity of the deposited material (e.g., AIN). Typical temperatures for the deposition of AIN on various substrates include 300 ° C + 50 ° C for copper and aluminum deposition and 800 ° C + 50 ° C for deposition on Si, SiC, and aluminum oxide (sapphire).
본 발명은 이들 온도 범위 또는 재료로 제한되지 않으며 적절한 재료의 또 다른 예가 아래 예에서 제공된다. The present invention is not limited to these temperature ranges or materials and another example of suitable material is provided in the examples below.
NH3, N2 및 Ar 가스가 가스 유입구(112)에 의해 상측 챔버(101)로 안내된다(전형적인 비율은 50% NH3, 35% N2 그리고 15% Ar). 상측 챔버(101)내 압력은 대략 3-5x10-3 Torr인 것으로 관찰되고, 하측 챔버(102)에서의 압력은 대략 3-5x10-4 Torr인 것으로 관찰되며, 선택적으로 상측 챔버내 압력이 대략 1-5x10-3 Torr인 것으로 관찰되고, 하측 챔버에서의 압력은 대략 1-5x10-4 Torr인 것으로 관찰되기도 하였다. NH 3 , N 2 and Ar gases are conducted to the
도시된 성장 속도는 >40㎛/hour 이고 때때로 >80㎛/hour이며 증착된 재료의 XRD는 육각형 AIN이다. The growth rate shown is> 40 μm / hour and sometimes> 80 μm / hour. The XRD of the deposited material is hexagonal AIN.
이 같은 과정이 있은 후, AIN은 머신 내에서 어떠한 박리나 균열 없이 Si, Al, 사파이어(sapphire), Mo, W, Nb, Ta, SiC, 다아아몬드(diamond), Cu, 그리고 Ta 상에 성공적으로 증착되었다. 상기 증착된 AIN 필름은 투명하였다.
After this process, AIN has been successfully applied to Si, Al, sapphire, Mo, W, Nb, Ta, SiC, diamond, Cu and Ta phases without any peeling or cracking in the machine. Lt; / RTI > The deposited AIN film was transparent.
비교 실시 예 2Comparative Example 2
금속 또는 흑연 또는 다이아몬드 시트, 또는 하우징이 동일한 진공 챔버 내에서 전자 비임 노(hearth) 위 기판 마운트에 부착되었다. 척은 전자 비임 노(hearth)를 향하여 아래로 향하게 하였다. 진공 챔버는 전형적으로 < 5 x 10-6 Torr로 진공 되었고, 3 x 10-3 Torr로 아르곤으로 채웠다. RF 발생기는 예를 들면 13.56 M Hz에서 기판 마운트에 부착하고, 기판을 세척하기 위해 10 분 동안 100 W로 켜진다. 상기 RF 발생기는 꺼지고, 진공 챔버는 다시 <5 X 10-6 Torr로 펌핑 다운된다. 기판 마운트 온도는 800℃로 증가되었다. 전자 비임이 Al을 용융시키기 위해 켜지고 증착 속도를 0.3 ㎚/초로 하였다. 이 속도는 전자 비임의 전력을 증가시킴으로써 본 명세서에 기재된 속도로 증가 될 수 있다. Ar은 ~ 3 SCCM에서 켜지고 NH3는 상기 하측 챔버에서 측정된 바와 같이 ~ 6 × 10-4 Torr의 진공 압력을 발생시켰다.A metal or graphite or diamond sheet, or housing, was attached to the substrate mount on an electron beam hearth in the same vacuum chamber. Chuck directed down toward the electron beam hearth. The vacuum chamber was typically vacuumed to < 5 x 10 -6 Torr and filled with argon at 3 x 10 -3 Torr. The RF generator is attached to the substrate mount, for example at 13.56 M Hz, and is turned on for 100 minutes for 10 minutes to clean the substrate. The RF generator is turned off and the vacuum chamber is again pumped down to <5 × 10 -6 Torr. The substrate mount temperature was increased to 800 ° C. The electron beams were turned on to melt Al and the deposition rate was set to 0.3 nm / sec. This rate can be increased at the rate described herein by increasing the power of the electron beam. Ar was turned on at ~ 3 SCCM and NH3 generated a vacuum pressure of ~ 6 x 10-4 Torr as measured in the lower chamber.
중공 캐소드(양극)에 부착된 RF 발생기는 켜졌고 플라즈마가 발생되었으며, N2가 이온화되었다. 기판 마운트에 부착된 RF 발생기 또한 켜졌고 기판에서 120-140 볼트인 셀프 바이어스가 발생 되었다. 이 같은 바이어스가 Ar 이온으로 하여금 증착된 AIN을 폭격하게 하였으며, 결국 매우 밀집된 결정 필름을 만들도록 한다. The RF generator attached to the hollow cathode (anode) was turned on, a plasma was generated, and N 2 was ionized. The RF generator attached to the substrate mount was also turned on and a self bias of 120-140 volts was generated on the substrate. This bias causes the Ar ions to bombard the deposited AIN, resulting in very dense crystalline films.
다음에 전자 비임 건과 하우징 사이 셔터가 개방되었다. 상기 셔터는 15분 동안 개방되었다. 상기 셔터는 대개 15분 동안 개방되었으며, 결국 AIN 증착의 15㎛를 만들었다. 상기 셔터는 폐쇄되고 전자 비임이 차단되었으며, RF 발생기는 꺼지고 가스가 차단되었다. 상기 척 히터는 꺼졌다. 척이 500℃에 도달한 때, 진공 챔버가 다시 대기압으로 N2로 채워졌다. 상기 진공 챔버는 개방되고 금속 또는 흑연 또는 다이어몬드 시트, 또는 하우징이 제거되었다. Next, the shutter between the electron beam gun and the housing was opened. The shutter was opened for 15 minutes. The shutters were usually open for 15 minutes, resulting in 15 [mu] m of AIN deposition. The shutter was closed and the electron beam was blocked, the RF generator was turned off and the gas was shut off. The chuck heater was turned off. When the chuck reached 500 ° C, the vacuum chamber was again filled with N 2 at atmospheric pressure. The vacuum chamber was opened and the metal or graphite or diamond sheet, or housing, was removed.
생성된 AIN 코팅은 금속, 흑연 및 다이아몬드에 대한 우수한 밀착을 가졌으며, 코팅된 기판이 AIN의 균열 또는 박리 없이 1100℃로 열 순환 되도록 하였다. 5㎛ AIN 코팅을 갖는 흑연 기판은 1100℃ 열 순환되었으며 AIN 필름의 질이 떨어지지 않았다. 1100OC로 가열된 다이아몬드 코팅 실리콘 기판에서 15㎛ 필름은 AIN 필름의 질 저하를 보이지 않았다. 이 같은 AIN 코팅, 높은 열 전도도 재료는 열 관리에서 사용될 수 있다. 이 같은 과정을 다음에 설명한다. The resulting AIN coating had good adhesion to metals, graphite and diamonds and allowed the coated substrate to thermally cycle to 1100 占 폚 without cracking or peeling of the AIN. The graphite substrate with a 5 탆 AIN coating was thermally cycled at 1100 캜 and the quality of the AIN film did not deteriorate. In the diamond-coated silicon substrate and heated to 1100 C O 15㎛ film did not show any degradation of the AIN film. Such AIN coatings, high thermal conductivity materials can be used in thermal management. This process is explained next.
· AIN은 AIN의 어떠한 균열 또는 박리 없이 Cu로 15 ㎛ 의 두께로 증착되었다. AIN was deposited to a thickness of 15 μm with Cu without any cracking or peeling of AIN.
· AIN은 AIN의 어떠한 균열 또는 박리 없이 다이아몬드로 15 ㎛ 의 두께로 증착되었다. AIN was deposited to a thickness of 15 μm with diamond without any cracking or peeling of AIN.
· AIN은 어떠한 균열 또는 박리 없이 실리콘 웨이퍼로 100nm 내지 150 ㎛ 두께 범위로 증착되었다.
AIN was deposited in a thickness range of 100 nm to 150 μm with a silicon wafer without any cracking or peeling.
실시예Example 1 One
비교 실시 예 1의 장치 및 방법을 사용하여 AIN의 5㎛ 두께 층이 Ta의 0.127mm (0.005 인치) 두께 시트로 코팅되었고 이 같이 Ta로 코팅된 시트가 다음에 직경이 9.5mm (0.375 인치)인 튜브로 롤(roll)되었다. AIN의 박리 또는 균열은 관찰되지 않았다. A 5 탆 thick layer of AIN was coated with a 0.15 mm (0.005 inch) thick sheet of Ta using the apparatus and method of Comparative Example 1, and the sheet thus coated with Ta was then coated with a 0.375 inch diameter It was rolled into a tube. No peeling or cracking of AIN was observed.
이 같은 재료는 매우 플렉시블것으로 판단된다. 본원 명세서에서 상기 설명한 바와 같이, 유연한(flexible) 이란 깨어짐이 없이 구부려질 수 있음을 의미하며 특히 깨어짐이 없이 5 미터 이하 반경을 갖는 이전의 형상으로 구부려질 수 있음을 의미한다. 재료와 두께의 적절한 선택으로, 기판, 또는 기판과 코팅된 기판 모두가 1 미터 이하, 또는 50cm 이하, 또는 20cm 이하, 또는 10cm 이하, 또는 5cm 이하, 또는 실시 예1에서 또는 1cm 이하 반경을 갖는 이전의 형상으로 구부려지는 때 깨어짐이 없이 구부려질 수 있다. These materials are considered very flexible. As described hereinabove, flexible means that it can be bent without breaking, which means that it can be bent into a previous shape having a radius of 5 meters or less without breaking. With an appropriate choice of material and thickness, the substrate, or both the substrate and the coated substrate, may be less than or equal to 1 meter, or 50 cm or less, or 20 cm or less, or 10 cm or less, or 5 cm or less, It can be bent without being broken.
본 발명에서, 중간 영역은 증착된 재료와 기판 사이에 존재할 수 있다. 이 같은 중간 영역은 증착된 재료 또는 기판 자체와는 다른 조성 또는 구조를 가질 수 있다. 이 같은 중간 영역은 증착된 재료를 형성하는 하나 이상의 컴포넌트 그리고 기판을 형성하는 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다. In the present invention, the intermediate region may be between the deposited material and the substrate. Such an intermediate region may have a different composition or structure than the deposited material or the substrate itself. Such an intermediate region may be one or more components forming the deposited material and one or more components forming the substrate.
이 같은 중간 영역은 증착의 초기 단계에서 반응을 통해 발생할 수 있으며, 상부에 형성된 남아 있는 두께의 증착 재료를 가지며; 또는 이것이 분리 적용된 층일 수 있으며, 이는 선택적으로 기판 또는 증착된 재료 어느 하나와는 화학적 조성이 명백히 다른 것일 수 있다. Such an intermediate region can occur through the reaction at an early stage of deposition and has a remaining thickness of deposited material formed thereon; Or it may be a separately applied layer, which may optionally have a different chemical composition from either the substrate or the deposited material.
도 6은 층을 가진 디자인의 예를 도시한다. 도 6에서(실제 척도에 의하지 않음), 래미네이트(400)가 도시된다. 기판(401)은 기판 표면에 부착된 한 층(402)을 갖는다. 상기 층(402)은 증착된 층(405)과 기판(401) 사이에 끼이는 중간 영역(403)을 갖는다. 상기 중간 영역(403)은 증착된 층(405)과는 다른 조성 또는 화학적 성분을 가질 수 있다. 상기 중간 영역(403)은 필름(405)을 형성하는 하나 이상의 컴포넌트 그리고 기판(401)을 형성하는 하나 이상의 컴포넌트의 반응 생성물(프로덕트)일 수 있다. Figure 6 shows an example of a design with layers. In Fig. 6 (not by actual scale), the laminate 400 is shown. The
일례로서, 본 발명을 제한함이 없이, 기판(401)은 예를 들면 구리와 같은 플렉시블재료일 수 있으며 필름 영역(405)은 AIN일 수 있고, 중간 영역(403)은 기판을 구성하는 하나 이상의 컴포넌트를 갖는 알루미늄, 니트로겐, 및/또는 알루미늄 니트라이드의 반응 생성물을 포함할 수 있다. As an example, without limiting the invention, the
본 발명은 기판과의 반응을 통하여 형성된 중간 층, 그리고 의도적으로 형성된 중간 층 모두를 고려한다. 이 같은 래미네이트는 열 관리를 위한 열 싱크로서 사용될 수 있다. The present invention contemplates both the intermediate layer formed through reaction with the substrate, and the intermediate layer intentionally formed. Such a laminate can be used as a heat sink for thermal management.
한 예로서, 금속, 세라믹, 유리 또는 심지어 플라스틱 플렉시블 기판과 같은 플렉시블기판상에 증착된 필름과 같은 알루미늄 니트라이드는 알루미늄 니트라이드 특성으로 인해 우수한 열 관리 특성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 필름은 210 내지 275 W/mK 또는 210 내지 250 W/mK와 같은 210 W/mK 내지 319 W/mK의 열 전도도를 가질 수 있다.As an example, aluminum nitride, such as films deposited on flexible substrates such as metal, ceramic, glass or even plastic flexible substrates, can provide excellent thermal management characteristics due to the aluminum nitride characteristics. For example, the film may have a thermal conductivity of 210 W / mK to 319 W / mK, such as 210-275 W / mK or 210-250 W / mK.
기판상에 위치하는 상기 알루미늄 니트라이드는 하나 이상의 다음의 추가 특성을 가질 수 있다. The aluminum nitride located on the substrate may have one or more of the following additional characteristics.
열 관리는 CPU, 방사광 발광 소자(예를 들면, LED), 휴대 전화, 스마트 장치 등과 같은 전자 장치일 수 있다. 예를 들면, 래미네이트(400)는 기판에 부착된 재료 층을 포함할 수 있으며, 이 같은 층 그리고 가판 어느 하나 또는 모두가 높은 열 전도도 재료로 만들어질 수 있다. The thermal management may be an electronic device such as a CPU, a light emitting device (e.g., LED), a cellular phone, a smart device, and the like. For example, the laminate 400 can comprise a layer of material attached to a substrate, and either or both of such layers and plates can be made of a high thermal conductivity material.
예를 들면, 구리와 같은 금속 기판에 부착된 알루미늄 니트라이드와 같은 재료는 예를 들면, 전형적으로 폴리머 재료 또는 수지로 만들어지는 그리고 양호한 전도체가 아닌 프린트 회로 기판(PCB) 또는 마운트(도는 서브 마운트)를 대신하여 열 싱크로서 사용될 수 있다. 높은 열 전도도를 갖는 다른 기판은 예를 들면 다른 금속, 흑연, 및 다이아몬드를 제한 없이 포함할 수 있다. For example, a material such as aluminum nitride attached to a metal substrate, such as copper, may be applied to a printed circuit board (PCB) or mount (or submount) that is typically made of a polymeric material or resin and is not a good conductor, As a heat sink. Other substrates with high thermal conductivity can include, for example, other metals, graphite, and diamonds without limitation.
본 발명과 관련하여, 집적 회로(ICs) 또는 컴퓨터 칩과 같은 하나 이상의 칩이 인터커넥트 또는 범프를 통하여 래미네이트로 연결될 수 있으며, 필름의 유전체 특성(예를 들면, 알루미늄 니트라이드)로 인하여, 인터커넥트 또는 범프는 분리된 절연 층의 필요없이 금속으로 만들어질 수 있다. In the context of the present invention, one or more chips, such as integrated circuits (ICs) or computer chips, may be laminated via interconnects or bumps, and due to the dielectric properties of the film (e.g., aluminum nitride) The bumps can be made of metal without the need for a separate insulating layer.
선택적으로, 본 발명의 래미네이트 열 싱크는 마운트 또는 PC 보드 상에 위치할 수 있으며 또는 마운트 또는 PC 보드 자체일 수 있기도 하다. Alternatively, the laminar heat sink of the present invention may be located on a mount or a PC board, or may be a mount or a PC board itself.
일례로서, 본 발명의 상기 래미네이트 히트 싱크는 발광 다이오드 소자를 위한 열 싱크일 수 있으며, 이때 다이는 열 싱크 상에 위치하고, 본 발명의 래미네이트 열 싱크를 위해 사용된 필름의 유전체 특성으로 인해, 어떠한 분리 절연체도 다이와 히트 싱크 사이에서는 필요하지 않게 된다. As an example, the laminate heat sink of the present invention may be a heat sink for a light emitting diode device, wherein the die is located on a heat sink and, due to the dielectric properties of the film used for the inventive laminate heat sink, No separate isolator is required between the die and the heat sink.
도 7 및 8은 이들 특성의 예를 도시한다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 어셈블리(410)는 장착된 IC 칩(419)와 함께 마운트 또는 PC 보드(413)를 포함한다. Figures 7 and 8 illustrate examples of these characteristics. As shown in FIG. 7, the assembly 410 includes a mount or a
마운트 또는 PC 보드(413)는 상부에 위치하며 마운트 또는 PC 보드(413)에 부착된 본 발명의 래미네이트(415)를 가질 수 있다. 이 같은 래미네이트(415)는 기판(416)을 포함할 수 있으며, 이때의 기판은 본 발명에서 명시된 어떠한 기판일 수도 있으며, 그러나 본 실시 예에서, 이 같은 기판은 구리와 같은 양호한 열 전도 기판이다. The mount or
양호한 열 전도도를 갖는 알루미늄 니트라이드 또는 다른 재료의 한 층(421)이 기판상에 위치한다. IC 칩 또는 다른 전자 부품으로부터 범프(417)가 층(421)에 연결되어서 칩(419)을 안전하게 하고 양호한 열 전도도를 제공하도록 한다. One
선택적 실시 예로서, 도 8은 본 발명의 래미네이트(415)가 기판(416) 그리고 열 전도 층(421)을 가지며, 마운트 또는 PC 보드 자체로 사용될 수 있음을 도시한다. 하나 이상의 IC 칩(419)이 범프(417)에 의해 층(421)에 부착된다. 8 illustrates that the
비록 범프가 도 7 및 8에 도시되지만, IC 칩(419)와 층(421) 사이에 금속 또는 높은 열 전도도 층과 같은 양호한 열 전도도를 제공하기 위한 다른 수단이 생각될 수 있다.
Although bumps are shown in Figs. 7 and 8, other means for providing a good thermal conductivity, such as a metal or a high thermal conductivity layer, between the
장치 수정Edit Device
선택적 장치Optional device
도 1 내지 4의 실시 예 장치에서, 단일 공간을 갖는 단일 증기 발생기, 그리고 단일 플라즈마 발생기가 설명되며, 그러나 본 발명이 이 같은 실시로 제한되지는 않는다. 예를 들면:-In the apparatus embodiment of FIGS. 1-4, a single steam generator with a single space, and a single plasma generator, are described, but the invention is not limited to such an implementation. For example:-
· 단일 증기 발생기가 하나 이상의 공간을 갖는 한 플라즈마 발생기에 피드(feed)를 하며; Feeds to a plasma generator as long as the single steam generator has more than one space;
· 단일 증기 발생기가 하나 이상의 공간을 갖는 하나 이상의 플라즈마 발생기에 피드(feed)를 하고; A single steam generator feeds one or more plasma generators having one or more spaces;
· 하나 이상의 증기 발생기가 하나 이상의 공간을 갖는 한 플라즈마 발생기에 피드(feed)를 하며; Feeds to a plasma generator as long as one or more steam generators have more than one space;
· 하나 이상의 증기 발생기가 하나 이상의 공간을 갖는 하나 이상의 플라즈마 발생기에 피드(feed)를 한다. One or more steam generators feed to one or more plasma generators having one or more spaces.
도 1내지 4의 실시 예 장치에서, 단일 기판이 단일 및 고정 기판 마운트 상에 장착되는 것으로 도시되며, 그러나 본 발명이 이 같은 실시로 제한되는 것은 아니다. In the exemplary apparatus of Figs. 1-4, a single substrate is shown mounted on a single and fixed substrate mount, although the invention is not limited to such an implementation.
본 발명에서는 다음을 생각할 수 있다: In the present invention, the following can be considered:
· 다수 기판이 단일 기판 마운트상에 장착되며; A plurality of substrates mounted on a single substrate mount;
· 이동 가능 기판 마운트(예를 들면 회전되거나 슬라이드 되는 마운트); Movable substrate mounts (eg, rotatable or slide mounts);
· 진공하에 있는 동안 장치로부터 기판을 제거할 수 있기 위한 이동 가능 기판 마운트 및 에어 로크(air locks). Movable substrate mounts and air locks to enable removal of the substrate from the device while under vacuum.
기판을 취급하는 많은 기술이 반도체 처리 분야에서 개발되어 왔으며 본 발명은 본 발명에 유용하게 적용될 수 있는 모든 공지의 기술 사용을 생각할 수 있다. Many techniques for handling substrates have been developed in the field of semiconductor processing and the present invention contemplates the use of all known techniques that may be usefully applied to the present invention.
본 발명은 플렉시블기판상에 증착함에 대한 것이다. 여러 수정이 적용될 수 있다. 도 5는 본 발명의 한 특징에 따른 장치를 도시하며, 이 같은 장치는 연속 또는 반-연속 동작을 위해 플렉시블기판의 롤 상에 한 필름을 형성함을 포함한다. 도 1과 유사하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 구리 롤과 같은 플렉시블기판 롤(500)이 장치(100)로 공급될 수 있으며 기판(108)으로 사용될 것이고, 여기서 필름이 기판상에 증착되어 코팅된 기판 또는 래미네이트(504)를 형성하도록 하고, 다음에 이 같은 래미네이트가 선택적으로 래미네이트 롤(502)로 다시 감길 수 있다. 상기 기판은 바람직한 증착 속도로 그리고 기판(108) 상에 형성되는 바람직한 필름 두께로 일정하게 또는 점점 증가하여 공급될 수 있다. 도 5의 장치는 도 1 장치의 모든 특징을 포함할 수 있으며, 그러나 또 다른 특징이 요구될 수 있기도 하다. The present invention is directed to depositing on a flexible substrate. Several modifications can be applied. Figure 5 shows an apparatus according to one aspect of the present invention, which includes forming a film on a roll of a flexible substrate for continuous or semi-continuous operation. 5, a
상기에서 설명되는 바의 도 5의 장치는 챔버(101)로의 공기 접근을 막기 위한 진공 게이트 형성을 필요로 할 것이다. 선택적 구조에서, 롤(500) 그리고 라미네이트 롤(502) 모두는 상측 챔버(101) 내측에 수용될 수 있으며 또는 도 5에서 점선으로 도시된 제거가능 챔버(510, 512) 내에 수용될 수 있고, 에어로크가 제거가능 챔버(510, 512)를 폐쇄하도록 동작가능하여 롤(500) 및 래미네이트 롤(502) 각각을 적재하거나 하적할 수 있도록 한다. The apparatus of FIG. 5 as described above will require the formation of a vacuum gate to prevent air access to the
선택적으로 분리된 가열 섹션에 RF 발생기가 제공되어 롤(또는 롤이 펼쳐지는 때 플렉시블기판)을 증착하기 전에 청소하도록 한다. An RF generator is provided in the selectively separated heating section to allow cleaning of the roll (or the flexible substrate when the roll is unfolded) before deposition.
AIN 코팅의 경우, 비록 이 같은 가정에 구속되길 원치않지만, AIN이 열 처리에서 적어도 부분적으로 산화되며, 알루미늄 산 질화물층을 형성할 수 있음이 의심된다. 본 발명은 적용된 니트라이드 코팅이 상승된 온도에서 산소 포함 재료에 노출시킴을 통해 더욱 수정될 수 있으며, 그러나 배타적으로 AIN 코팅으로 제한하는 것은 아니다. 상기 재료는 산소 포함 가스일 수 있으며 또는 액체나 고체 산소 포함 반응물과의 접촉으로부터 기인 될 수 있다. AIN 코팅의 경우, 본 발명은 AIN의 증착 최종 단계 동안 산소-포함 가스(예를 들면, O2, H2O 또는 니트로겐 산화물)를 삽입시킴에 의해 산화가 증착 처리의 일부 이도록 할 수 있다. In the case of AIN coatings, it is suspected that AIN is at least partially oxidized in heat treatment and may form an aluminum oxynitride layer, although it is not desired to be constrained to such an assumption. The present invention can be further modified by exposing the applied nitrided coating to an oxygen-containing material at elevated temperatures, but is not limited exclusively to AIN coatings. The material may be an oxygen containing gas or it may result from contact with liquid or solid oxygen containing reactants. In the case of AIN coatings, the present invention may allow oxidation to be part of the deposition process by inserting an oxygen-containing gas (e.g., O 2 , H 2 O, or nitric oxide) during the final stage of the deposition of AIN.
본 발명은 코팅을 통해 알루미늄 산화 질화물(oxynitride)을 제공하기 위해 AIN의 완전한 산화를 더욱 고려한다. 코팅 전에 표면 거칠기를 줄이는 것은 코팅에서의 결함을 줄이는 데 도움이 된다. The present invention further considers complete oxidation of AIN to provide aluminum oxynitride through the coating. Reducing the surface roughness prior to coating helps to reduce defects in the coating.
상기 설명된 처리는 플렉시블기판 상에 하나 이상의 증착된 층을 포함하는 래미네이트 아티클(article)을 생산하도록 사용될 수 있다. 실시 예에서 금속이 층의 증착을 위한 잠재적인 기판으로서 언급되긴 하였어도, 본 발명은 더욱 넓은 적용 가능성을 가지며 기판에 실질적인 손상을 주지 않고 밀착 증착을 수용할 수 있는 모든 플렉시블기판상의 증착을 포함한다. The process described above can be used to produce a laminate article comprising one or more deposited layers on a flexible substrate. Although the metal in the examples is referred to as a potential substrate for the deposition of layers, the present invention includes deposition on all flexible substrates that have wider applicability and are capable of accommodating adherent deposition without substantial damage to the substrate.
전형적으로, 기판은 200℃, 또는 300℃ 또는 400℃ 이상의 용융 또는 분해 온도를 가질 수 있다. 기판은 예를 들면, 기판의 용융 온도가 증착 처리에서의 손상을 막을 정도로 충분히 높다 면, 금속, 유리, 세라믹, 유리 세라믹, 예를 들면 그라팬, 기능적 그라팬, 박리 된 그래파이트, 또는 탄소계 재료를 포함하는 복합 재료와 같은 탄소계 재료, 또는 중합체를 포함할 수 있다. 상기 기판은 부분적으로 결정질 또는 비정질 일 수 있다. 만약 중합체가 사용된다면, 비록 처리에 있어서 손상을 저지하는 데에는 열경화성 중합체가 더 바람직하지만, 열경화성 또는 열 가소성 중합체가 모두 사용될 수 있다. Typically, the substrate may have a melting or decomposition temperature of 200 캜, or 300 캜 or 400 캜 or higher. The substrate can be a metal, glass, ceramic, glass ceramic, such as graphene, functional graphene, exfoliated graphite, or a carbon-based material, for example, Based material, such as a composite material, or a polymer. The substrate may be partially crystalline or amorphous. If a polymer is used, both thermosetting and thermoplastic polymers can be used, although thermosetting polymers are more preferred to prevent damage in processing.
밀착 증착(adherent deposit )이라 함은 래미네이트 아티클의 사용시 어떠한 균열이나 박리도 나타내지 않는 증착을 의미하는 것이다. 이는 밀착된 증착이 있는 기판이 높은 온도에 노출된 뒤에도 어떠한 균열이나 박리가 일어나지 않음을 포함한다. 이때 높은 온도라 함은 낮은 온도로 되돌아 간 뒤에도 기판 또는 층(어느 것이든 아래에 있는 것)의 용융 온도의 20% 이내에 있는 것을 말한다(예를 들면, 25℃). 밀착은 다른 방법에 의해 검사될 수 있다(예를 들면, 낮은 온도와 높은 온도 사이의 사이클링). Adherent deposition means deposition that does not exhibit any cracking or peeling when using a laminate article. This includes that no cracks or delaminations occur after the substrate with the deposited deposition is exposed to high temperatures. The high temperature is meant to be within 20% of the melting temperature of the substrate or layer (whichever is lower) after returning to a lower temperature (for example, 25 ° C). The adhesion can be checked by other methods (for example, cycling between low temperature and high temperature).
기판에 밀착된 증착된 층은 산화물이 의도되지 않는 때 낮은 산소 함량을 가질 수 있다. 예를 들면, 금속 또는 금속 니트라이드 또는 다른 비-산소 포함 층이 기판에 증착될 수 있으며, 상기 층은 낮은 산소 함량을 갖는다. 이 같은 층을 위한 산소 함량은 약 1 ppm 으로부터 299 ppm까지, 또는3 ppm으로부터 100 ppm까지, 또는 1 ppm 으로부터 100 ppm까지, 또는 1 ppm 으로부터 10 ppm까지 등 일 수 있다. 본 발명의 처리로 인하여, 가스 불순물 및/또는 금속 불순물과 같은 다른 불순물이 매우 낮을 수 있다. 예를 들면, 99.999% 또는 99.9999% 와 같은 매우 높은 순도를 갖는 기화된 소스 재료를 사용한다면, 필름 내 모든 다른 불순물(가스 및/또는 금속 또는 완전히 다른 불순물)은 10 ppm이하 일수 있으며, 5 ppm이하 일 수 있고, 1 ppm 내지5 ppm과 같이 약 1 ppm 또는 1 ppm일 수 있다. The deposited layer adhered to the substrate may have a low oxygen content when the oxide is not intended. For example, a metal or metal nitride or other non-oxygen containing layer can be deposited on the substrate, which has a low oxygen content. The oxygen content for such a layer can be from about 1 ppm to 299 ppm, or from 3 ppm to 100 ppm, or from 1 ppm to 100 ppm, or from 1 ppm to 10 ppm, and the like. Due to the process of the present invention, other impurities such as gas impurities and / or metal impurities can be very low. For example, if a vaporized source material having a very high purity such as 99.999% or 99.9999% is used, all other impurities (gas and / or metal or completely different impurities) in the film can be less than 10 ppm and less than 5 ppm And may be about 1 ppm or 1 ppm, such as between 1 ppm and 5 ppm.
본 발명에서, 기판에 증착된 층은 기판의 전체 증착 표면 중 ±5% 와 같이 낮은 우수한 코팅 균일성을 갖는다. 본 발명에서, 기판에 증착된 층은 300 X 또는 500 X 확대시에도 보이드(void) 또는 핀 구멍이 관찰되지 않았다. 상기 기판에 밀착하여 증착된 층은 0.1 마이크론 내지 2 mm, 0.1 마이크론 내지 1 mm, 10 마이크론 내지 500 마이크론, 10 마이크론 내지 100 마이크론과 같이, 약 0.1 마이크로 내지 2mm 또는 그 이상과 같은 바람직한 두께를 갖는다. In the present invention, the layer deposited on the substrate has good coating uniformity as low as +/- 5% of the total deposition surface of the substrate. In the present invention, voids or pinholes were not observed even at 300 X or 500 X magnification of the layer deposited on the substrate. The layer deposited in close contact with the substrate has a preferred thickness such as from 0.1 micron to 2 mm, from 0.1 micron to 1 mm, from 10 microns to 500 microns, from 10 microns to 100 microns, such as from about 0.1 microns to 2 mm or more.
증착된 필름을 갖기 이전에, 기판은 표면 청소, 산성 처리, 표면의 연마(예를 들면, 전기-연마)와 같은 종래의 기술로 사전 처리될 수 있다. 이들 다양한 청소 또는 연마 단계는 기판 재료와 관련된 종래 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 이와 유사하게, 필름이 기판상에 증착된 뒤에는, 어떠한 형상도 가질 수 있는 래미네이트가 청소 처리, 임의의 다양한 온도 또는 압력에서 열 처리, 또는 액체 또는 가스(선택적인 방 및/또는 고온 온도 및/또는 선택적인 압력에서 예를 들어 질소 및/또는 산소, 할로겐-함유 가스 및/또는 공기)로 처리하는 것과 같은 여러 사후 처리를 받을 수 있다. Prior to having the deposited film, the substrate may be pre-treated with conventional techniques such as surface cleaning, acid treatment, surface polishing (e.g., electropolishing). These various cleaning or polishing steps can be performed using conventional techniques related to substrate materials. Similarly, after the film is deposited on the substrate, the laminates, which may have any shape, are subjected to a cleaning treatment, heat treatment at any of a variety of temperatures or pressures, or liquid or gas (selective room and / or high temperature and / Such as, for example, nitrogen and / or oxygen, halogen-containing gas and / or air at optional pressures.
본 발명 방법은 플렉시블기판에 증착을 제공하며, 그러나 두꺼운 코팅이 적용될 수 있고, 본 발명은 플렉시블코팅 아티클이 바람직하지만, 그러한 플렉시블코팅 아티클로 제한되지 않는다. The method of the present invention provides a deposition on a flexible substrate, but a thick coating can be applied, and the present invention is not limited to such flexible coating articles, although a flexible coating article is preferred.
상기 설명된 처리에 의해 만들어진 재료는 상기 재료와는 다른 조성을 갖는 증착된 층을 가질 수 있다. 상기 설명된 처리에 의해 만들어진 재료는 전자 부품; 광전자 컴포넌트; 전기 음향 구성 요소; MEMS 구성 요소; 및/또는 스핀 트로닉스 구성 요소 중 하나 이상을 포함하는 장치에서 하나 이상의 구성 요소를 형성하도록 더욱 처리된다. .
The material made by the process described above may have a deposited layer having a composition different from that of the material. The material made by the above-described processing may be an electronic component; Optoelectronic components; Electroacoustic components; MEMS components; And / or a spintronic component. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI > .
전극 재료Electrode material
본 발명은 증기 증착이 배터리와 같은 전기화학 장치에서 사용하기 위한 신규한 전극 재료의 제조에 한 방법을 제공함을 실현하였다. 다음 설명에서는, 리튬 이온 배터리를 위한 애노드(음극) 제조에 대하여 참조하지만, 이 같은 예로 본 발명이 제한되는 것은 아니다. The present invention has realized that vapor deposition provides a method for the fabrication of novel electrode materials for use in electrochemical devices such as batteries. In the following description, reference will be made to the manufacture of an anode (cathode) for a lithium ion battery, but the present invention is not limited thereto.
다양한 종류의 리튬-이온 배터리는 다양한 응용에서 광범위한 용도를 달성하였다. 휴대 전화, 노트북, 카메라 및 기타 휴대용 기기와 같은 전자 아티클에서 가장 자주 볼 수 있지만, 그들은 또한 전동 공구의 사용에서도 볼 수 있고, 점점 더 전기 자동차와 비행기에서 예인선 및 요트에 이르기까지 더 까다로운 애플리케이션에 사용된다 .Various types of lithium-ion batteries have achieved widespread use in a variety of applications. Most often seen in electronic articles such as cell phones, laptops, cameras and other handheld devices, they can also be seen in the use of power tools and are increasingly used in more demanding applications, from electric cars and airplanes to tugboats and yachts. do .
환경에 미치는 영향을 최소한으로 하면서, 더 다양한 애플리케이션에서 리튬 이온 전지의 사용에 많은 바람직한 형태가 있으며; 리튬 이온 전지를 이용한 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차가 유해한 대기 배출원인 화석 연료에 의해 구동되는 차량에 우선하여 사용되는 경우에, 대기 오염, 스모그, 기후 변화에 좋은 영향을 미칠 수 있다.There are many desirable forms of use of lithium ion batteries in a wider variety of applications, while minimizing environmental impact; When an electric vehicle or a hybrid electric vehicle using a lithium ion battery is used in preference to a vehicle driven by a fossil fuel, which is a harmful air emission source, it may have a good influence on air pollution, smog, and climate change.
그러나, 이 같은 배터리가 광범위한 용도에 이용되기 위해서는 이러한 배터리는 이들을 생산하는 비용을 낮게 유지하면서 전력을 효율적으로 전달하여야한다. 따라서 산업에서 용이하게 적용될 수 있는 저렴한 재료 및 간단한 기술을 사용하여 실행될 수 있는 리튬-이온 배터리의 특성을 향상시키는 방법이 필요하다. 이 같은 개선은 또한 배터리의 디자인과 배터리를 제조하기 위해 사용된 재료에 의해 사용자에게 부과되는 위험 모두에서 안전의 문제를 고려하여야 한다. However, in order for such batteries to be used in a wide range of applications, these batteries must deliver power efficiently while keeping their production costs low. There is a need therefore for a method of improving the properties of a lithium-ion battery that can be implemented using inexpensive materials and simple techniques that are readily applicable in industry. Such an improvement should also consider the safety issue in both the design of the battery and the risks imposed on the user by the materials used to manufacture the battery.
이와 같은 사항들을 고려하여, 방전시에 네가티브 전극(다음 설명에서는 "양극(anodes)"이라 함)이 탄소, 특히 흑연 입자를 포함하는데, 이는 흑연이 안전하고, 리튬 이온 저장을 위한 높은 용량을 가지며, 전도성이 있기 때문이다. 대개 양극(anodes)은 탄소 재료와 전기 전도성 첨가물(대개 탄소 블랙)과의 혼합물 그리고 바인더로부터 만들어진다. Considering these points, the negative electrode (referred to as "anodes" in the following description) at the time of discharge contains carbon, especially graphite particles, because graphite is safe, has a high capacity for lithium ion storage , And is conductive. Usually anodes are made from a mixture of a carbon material and an electrically conductive additive (usually carbon black) and a binder.
흑연은 애노드(음극) 제조를 위한 바람직한 재료이지만, 흑연보다 리튬에 대한 보다 높은 용량을 갖는 다른 재료들이 있다. 가장 잘 알려진 것으로 Si, Sn, Sb, Ge 및 Al이 있으나, 조사된 재료들은 금속 그리고 리튬과의 합금 금속, 또는 리튬과의 또 다른 화합물을 더욱 형성하는 화합물을 포함한다. Graphite is the preferred material for anode (cathode) production, but there are other materials with higher capacity for lithium than graphite. The most well known are Si, Sn, Sb, Ge and Al, but the irradiated materials include a metal and a compound that further forms another compound with lithium, or another compound with lithium.
그러나 이 같은 재료들의 문제는 이들이 리튬을 흡수하고 흡수를 배출하는 때 더욱 큰 팽창과 수축을 보인다는 것이며, 이는 재료의 기계적인 파괴를 일으키며 따라서 하전-충전 효율을 줄인다는 것이다. The problem with these materials, however, is that they exhibit greater expansion and contraction as they absorb lithium and release the absorber, which causes mechanical failure of the material and thus reduces charge-charging efficiency.
리튬 그리고 바인더 레진과의 합금을 형성할 수 있는 금속을 포함하는 활성 재료를 포함하는 활성 재료 층을 구리 포일에 적용하는 것이 제안되었다 (WO2011074439). It has been proposed to apply a layer of active material comprising an active material comprising a metal capable of forming an alloy with lithium and a binder resin to a copper foil (WO2011074439).
출원인은 증기 증착을 사용하여 전류 콜렉터로 활성 재료를 적용하는 것은 상기 재로의 조정가능한 애플리케이션이 활성 재료의 밀착 코팅을 제공할 수 있음을 발견하였으며, 이는 전극 내에 낮은 전기 저항 (임피던스)를 제공하기 쉽다는 것을 발견하였다. Applicants have discovered that applying an active material to a current collector using vapor deposition allows the adjustable application to the ash to provide an intimate contact coating of the active material, which tends to provide a low electrical resistance (impedance) in the electrode .
따라서, 본 발명은 배터리를 위한 전극으로 사용하기 위해 래미네이터를 더욱 제공하며, 이 같은 래미네이터는 전류 콜렉터로서 작용할 수 있는 전기 전도층, 그리고 Thus, the present invention further provides a laminator for use as an electrode for a battery, wherein such a laminator comprises an electrically conductive layer operable as a current collector, and
이 같은 배터리의 동작 시 전하를 운반하는 엘리먼트를 흡수하고 흡수를 배출하도록 작용하는 하나 이상의 고체 상태를 포함하는 하나 이상의 활성층을 포함하는 하나 이상의 층을 포함하며, 상기 하나 이상의 활성층이 증기 흡수에 의해 형성된 밀착 층임을 특징으로 한다. 상기 흡수 및 흡수 배출은 물리적인 흡수/흡수 배출에 의하거나 일시적인 합금 또는 화합물 형성에 의할 수 있다. At least one active layer comprising at least one solid state comprising at least one solid state that acts to absorb an element carrying a charge and to discharge an absorption in the operation of such a battery, wherein the at least one active layer is formed by vapor absorption And is an adhesive layer. The absorption and absorption discharge can be by physical absorption / absorption discharge or by temporary alloying or compound formation.
하나 이상의 고체 상태는 전하 운반 엘리먼트로서 리튬을 흡수하고 흡수를 방출하는데 활성적이다. 흡수 및 흡수 방출은 물리적인 흡수/흡수 방출일 수 있거나 일시적인 합금 도는 화합물 형성에 의할 수 있다. 물리적인 흡수는 표면으로 흡수, 재료로의 흡수, 재료 내 작은 틈으로의 인터칼레이션(intercalation) 또는 이들의 조합을 포함하며, 이들은 "흡수"라 불린다. The at least one solid state is active to absorb lithium and release the absorption as a charge transport element. Absorption and absorption can be physical absorption / absorption emissions, or transient alloying or compound formation. Physical absorption includes absorption into the surface, absorption into the material, intercalation into small gaps in the material, or a combination thereof, which are referred to as "absorption ".
흡수 방출은 전하 운반 엘리먼트가 흡수된 곳에서 방출되는 반대의 과정이다. 일시적인 합금 또는 화합물 형성은 이온 교환과 같은 처리를 포함하며 재료 내 작은 틈으로의 인터칼레이션(intercalation)을 포함하여 합금 또는 화합물을 생성하도록 한다. Absorption emission is the reverse process in which the charge transport element is released at the point where it is absorbed. Transient alloying or compound formation involves treatments such as ion exchange and includes intercalation into small gaps in the material to produce alloys or compounds.
하나 이상의 고체 상태는 하나 이상의 엘리먼트, 합금 또는 화합물을 포함하며 리튬과의 합금 또는 화합물을 형성하도록 한다. 하나 이상의 고체 상태는 엘리먼트(원소), 합금, 또는 화합물 형태로 B, Mg, Al, Si, Zn, Ga, Ge, As, Se, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi 중 하나 이상을 포함한다. The at least one solid state comprises one or more elements, alloys or compounds and allows the formation of an alloy or compound with lithium. The at least one solid state may be in the form of an element, an alloy, or a compound, such as B, Mg, Al, Si, Zn, Ga, Ge, As, Se, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Au, Hg, Tl, Pb, and Bi.
하나 이상의 고체 상태는 하나 이상의 상기 엘리먼트를 하나 이상의 다른 합금 엘리먼트와의 합금을 포함한다. 하나 이상의 다른 합금 엘리먼트는 전기 전도 층의 일부를 형성하는 하나 이상의 엘리먼트를 포함할 수 있다. The at least one solid state comprises one or more of the elements and an alloy of one or more other alloying elements. The one or more other alloying elements may comprise one or more elements forming part of the electrically conductive layer.
예를 들면, 전기 전도 층은 구리를 포함하며 하나 이상의 고체 상태는 합금 Cu6Sn5을 포함한다. For example, the electrically conductive layer comprises copper and at least one solid state comprises alloy Cu6Sn5.
합금은 리튬 흡착/탈착 용량의 관점에서 가장 유망한 엘리먼트(예를 들면, Si, Sn, Sb, Ge, Al)가 상대적으로 낮은 전기 전도도를 가지며 팽창/수축시 기계적 손상에서 장점을 갖기 때문에 잠정적으로 장점이 있다. Alloys have a relatively low electrical conductivity in terms of lithium adsorption / desorption capacity (e.g., Si, Sn, Sb, Ge, Al) and have advantages in mechanical damage upon expansion / contraction. .
전기 전도성이 있으며 연성인 엘리먼트를 갖는 합금을 제공함으로써 전기 전도도가 증가 될 수 있고 기계적 손상에 대한 내성이 감소 될 수 있다. 전기 전도도와 연성 모두를 갖는 엘리먼트가 바람직하다. By providing an alloy having an electrically conductive and flexible element, the electrical conductivity can be increased and the resistance to mechanical damage can be reduced. Elements having both electrical conductivity and ductility are preferred.
하나 이상의 고체 상태는 B, Mg, Zn, Ga, As, Se, Pd, Ag, Cd, In, Te, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트와 함께 Si, Sn, Sb, Ge, 및 Al의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트를 포함하는 하나 이상의 합금을 포함할 수 있다. One or more solid states may be combined with at least one element selected from the group consisting of B, Mg, Zn, Ga, As, Se, Pd, Ag, Cd, In, Te, Pt, Au, Hg, Tl, , ≪ / RTI > Sb, Ge, and Al.
하나 이상의 고체 상태는 B, Cr, Nb, Cu, Zr, Ag, Ni, Zn, Fe, Co, Mn, Sb, Zn, Ca, Mg, V, Ti, In, Al, Ge의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트와 함께 Si, Sn, Sb, Ge, 및 Al의 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트를 포함하는 하나 이상의 합금을 포함할 수 있다. The at least one solid state is at least one selected from the group of B, Cr, Nb, Cu, Zr, Ag, Ni, Zn, Fe, Co, Mn, Sb, Zn, Ca, Mg, V, Ti, In, Element and at least one element selected from the group consisting of Si, Sn, Sb, Ge, and Al.
하나 이상의 다른 합금 엘리먼트는 전기 전도성 층의 일부를 형성하는 하나 이상의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전기 전도 층은 구리를 포함하며, 하나 이상의 고체 상태는 합금 Cu6Sn5 또는 리튬과 합금할 수 있는 다른 합금을 포함할 수 있다. The one or more other alloying elements may comprise one or more elements forming part of the electrically conductive layer. For example, the electrically conductive layer comprises copper, and one or more solid states may comprise alloy Cu6Sn5 or other alloy capable of alloying with lithium.
활성층은 연속적이지 않으며, 다른 재료로 채워질 수 있거나 전해액을 수용하도록 비어있는 갭을 갖는 리지(능선) 및 섬(islands)을 형성한다.The active layer is not continuous and forms ridges and islands with empty gaps that can be filled with other materials or to contain electrolyte.
전기 전도성 층은 이 같은 배터리의 동작시 전하 운반 엘리먼트를 흡수하거나 흡수를 방출할 수 있으며 제1 전기 전도 층 그리고 하나 이상의 제2 전기 전도 층의 래미네이트를 포함할 수 있다. The electrically conductive layer may comprise a first electrically conductive layer and a laminate of one or more second electrically conductive layers that can absorb or release an electrical charge transport element during operation of such a battery.
제1 전도 층 그리고 하나 이상의 제2 전기 전도 층 하나 이상은 이 같은 배터리 동작시 전하 운반 엘리먼트를 흡수하고 흡수를 방출할 수 있다. 이 같은 배터리의 동작 시 전하 운반 엘리먼트를 흡수하고 흡수를 방출할 수 있는 하나 이상의 층은 리튬의 흡수/방출을 가능하게 하는 하나 이상의 탄소 애노드(음극)을 포함한다. One or more of the first conductive layer and the one or more second electrically conductive layers may absorb the charge transport element and emit the absorption during such battery operation. One or more layers capable of absorbing the charge transport element and releasing the absorption during operation of such a battery include at least one carbon anode (cathode) that allows absorption / emission of lithium.
또한, 전기 전도 층은 비-전도 층을 갖는 하나 이상의 전도 층의 래미네이트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 전도 층은 비-전도 또는 절연 캐리어 상에 하나 이상의 전도 층 래미네이트 를 포함할 수 있으며, 이는 금속화된 플라스틱이다. In addition, the electrically conductive layer may comprise a laminate of one or more conductive layers having a non-conductive layer. For example, the electrically conductive layer may comprise one or more conductive layer laminates on a non-conducting or insulating carrier, which is a metallized plastic.
실시 예 2Example 2
도 1-4의 장치를 사용하여, 3㎛ 두께의 실리콘층이 100㎛ 및 13㎛ 두께의 구리 포일로 코팅되어 구리 상에 밀접 실리콘 코팅을 포함하는 래미네이트 구조를 생성하도록 한다. 이 같은 실리콘은 열 팽창 계수의 차이로 인해 구리 포일을 랩핑하였다. 그러나, 이 같이 코팅된 구리 포일은 실리콘 균열 또는 박리 없이 쉽게 압축하여 납작해 질 수 있었다. Using the apparatus of Figs. 1-4, a 3 탆 thick silicon layer is coated with 100 탆 and 13 탆 thick copper foils to produce a laminate structure comprising silicon coating closely on copper. Such silicon wraps the copper foil due to the difference in thermal expansion coefficient. However, such coated copper foils could easily be compressed and flattened without silicon cracking or peeling.
이 같이 납작하게 하는 것이 용이한 것은 코팅된 구리 포일이 실리콘에 의해 리튬 흡수 및 흡수 방출함으로써 팽창 및 수축을 견딜 수 있을 것임을 나타내는 것이다. This ease of flattening indicates that the coated copper foil will be able to withstand the expansion and contraction by absorbing and absorbing lithium by the silicon.
본 실시 예에서, 활성 층(실리콘)의 전기 전도 층(구리)에 대한 직접적인 래미네이션이 도시되었으나, 중간층이 제공되어, 예를 들면 특징의 등급을 제공할 수 있음이 명백하다. 예를 들면 합금의 중간층이 제공될 수 있다. 중간층으로서 포함될 수 있는 다른 재료로는 리튬을 흡수하고 흡수를 방출할 수 있는 탄소 및/또는 흑연 재료를 포함할 수 있다.
In this embodiment, direct lamination of the active layer (silicon) to the electrically conductive layer (copper) is shown, but it is clear that an intermediate layer may be provided to provide, for example, a rating of the feature. For example, an intermediate layer of an alloy may be provided. Other materials that may be included as the intermediate layer may include carbon and / or graphite materials capable of absorbing lithium and releasing absorption.
래미네이트의Laminate 또 다른 처리 Another treatment
전기 전도 층 그리고 하나 이상의 활성층을 포함하는 하나 이상의 층의 래미네이트를 형성하였기 때문에, 배터리 내 전극으로서 사용될 수 있으며; 또는 배터리에서 사용하기 전에 더욱 처리될 수 있다. 예를 들면 상기 래미네이트는 하나 이상의 다음 처리에 의해 처리될 수 있으나, 꼭 그 순서에 의하는 것은 아니다: -Can be used as an electrode in a battery because it has formed a laminate of at least one layer comprising an electrically conductive layer and at least one active layer; Or may be further processed before use in a battery. For example, the laminate may be processed by one or more of the following treatments, but not necessarily in that order:
· 래미네이트가 크기로 절단된다; The laminate is cut to size;
· 표면 구조가 활성층으로 적용된다; The surface structure is applied as the active layer;
· 활성층이 화학 처리된다; The active layer is chemically treated;
· 래미네이트가 열처리된다;The laminate is heat treated;
· 추가 층이 유사하지 않은 엘리먼트 또는 합금으로 동일한 처리를 사용하여 적용되어서, 활성층의 일정 특성을 개선하도록 하고, 예를 들면 전기 임피던스를 줄이도록 하고 순환시 기계적 손상을 줄이도록 한다; The additional layer is applied using the same treatment as the dissimilar element or alloy to improve certain properties of the active layer, for example to reduce electrical impedance and to reduce mechanical damage in circulation;
· 추가 층이 선택적 처리에 의해 적용되어 활성층의 특정 특징을 개선하도록 하며, 예를 들면 화학 증착 공법(Chemical Vapour Deposition)(CVD)에 의해 적용된 탄소층이 적용되어 전기 임피던스를 줄이도록 하고 또는 순환시 기계적 손상을 줄이도록 한다; The additional layer is applied by selective treatment to improve the specific characteristics of the active layer, for example by applying a carbon layer applied by chemical vapor deposition (CVD) to reduce the electrical impedance, Reduce mechanical damage;
· 리튬 포함 재료로 물리적 또는 화학적 처리(예를 들면, FMC 리튬으로부터 SLMP®안정화된 리튬 금속 파우더)하는 것이 음극으로부터 만들어진 배터리 제1 사이클 효율을 증가시키기 위해 만들어질 수 있다. · Physical or chemical treatments with lithium-containing materials (eg, SLMP® stabilized lithium metal powder from FMC lithium) can be made to increase the battery's first cycle efficiency from a negative electrode.
표면 구조는 층으로 스트레스를 없애는 특징을 제공하도록 제공되며 이에 의해 활성층의 팽창을 수용하도록 한다. 예를 들면, 활성층을 리지(능선) 또는 섬(islands)으로 나눔으로써 이들 사이의 갭에서 전해액을 수용할 수 있도록 하거나 다른 재료를 채울 수 있도록 한다. 적절한 처리는 WO®2004/042851에서 개시되며 다른 처리가 사용될 수 있기도 하다. The surface structure is provided to provide stress relieving properties to the layer thereby accommodating the expansion of the active layer. For example, the active layer can be divided into ridges or islands so that the electrolyte can be accommodated in the gap therebetween or filled with other materials. Suitable treatments are disclosed in WO 2004/042851 and other treatments may be used.
화학적 처리는 도핑 물질 또는 다른 재료를 활성층 내로 포함시킴을 포함한다. 열 처리는 생산에서 발생된 스트레스를 릴리이스하기 위한 어닐링 단계를 포함한다.
The chemical treatment includes incorporating a doping material or other material into the active layer. The heat treatment includes an annealing step to relieve the stress generated in the production.
기타 코멘트Other comments
상기 설명은 발명에 대한 예시의 목적이며, 본 발명은 이 같은 예시로 제한되지 않는다. 본 발명은 이들 다양한 특징 또는 상기 및/또는 하기 개시된 실시 예의 모든 조합을 포함한다. 본원 명세서에서 개시된 특징들의 모든 조합은 본 발명의 일부인 것으로 고려되며 조합가능한 특징과 관련하여 어떠한 제한도 의도되지 않는다. The above description is an example of the invention, and the present invention is not limited to this example. The present invention includes all of these various features or any combination of the above and / or below disclosed embodiments. All combinations of features disclosed herein are considered to be part of the present invention and no limitations are intended with respect to combinable features.
허용된 법률 하에서 본원 명세서 인용 내용은 일체가 원용된다. 또한, 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터는 범위, 바람직한 범위, 또는 상한 및 하한으로 제공되는 때, 그 범위가 분리하여 개시되었는 지와 관련 없이 상한 또는 바람직한 값 또는 하한 또는 바람직한 값의 쌍으로 형성되는 모든 범위를 특별히 명시하는 것으로 이해될 것이다. 수치의 범위가 명시되는 때, 달리 기재하지 않으며, 그 같은 범위는 엔드포인트를 포함하는 것이며, 그 같은 범위 내 모든 정수와 소수점 이하를 포함하는 것이다. 본 발명의 범위는 범위를 정하는 때 인용된 특정 값으로 제한되지 않는다. The contents of the specification are hereby incorporated by reference in their entirety. In addition, when an amount, concentration, or other value or parameter is provided in a range, a preferred range, or an upper limit and a lower limit, it is formed into an upper limit or a desirable value or a lower limit or a desirable value regardless of whether the range is separately disclosed Quot; is intended to be < / RTI > When a numerical range is specified, it is not otherwise described, and such a range includes an end point and includes all integers and decimal places within the range. The scope of the present invention is not limited to the specific values recited when defining the ranges.
본 발명의 여러 다른 실시 예가 가능하다는 것은 본 발명의 개시 내용에 비추어 당업자에게 명백하다. 본 발명에 대한 설명은 예시적인 것으로만 고려되어야 한다. It will be apparent to those skilled in the art in light of the teachings of this invention that various alternative embodiments of the invention are possible. The description of the invention is to be considered as illustrative only.
Claims (43)
a) 하나 이상의 응축된 재료의 상태에서 증기를 형성할 수 있는 하나 이상의 증기 발생기를 수용하는 제1 챔버;
b) 하나 이상의 플라즈마 발생기를 수용하는 제1 챔버에 인접한 제2 챔버를 포함하며; 하나 이상의 중공 캐소드(양극)이 이를 통해 연장되는 하나 이상의 개방-엔드 채녈을 가지며, 상기 채널이 하나 이상의 채널 벽을 가지며 채널의 한 단부로부터 채널의 다른 한 단부로 연장되는 길이를 가져서 하나 이상의 공간을 만들도록 하며 그리고 이 같은 하나 이상의 공간에서 플라즈마를 형성할 수 있고;
c) 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 하나 이상의 구멍이 배치되어 제1 챔버에서 발생된 증기가 제2 챔버로 들어가도록 하며, 상기 하나 이상의 증기 발생기와 하나 이상의 플라즈마 발생기가 동작시에 하나 이상의 증기 발생기에 의해 제1 챔버에서 발생된 증기가 하나 이상의 플라즈마 발생기에 의해 제2 챔버에서 만들어진 플라즈마를 통하여 하나 이상의 공간을 가로지르도록 배열됨을 특징으로 하는 플렉시블 기판상에 하나 이상의 밀착 코팅을 포함하는 아티클의 제조 방법. A method of manufacturing an article comprising one or more adherent coatings on a flexible substrate, the method comprising forming an ion beam and bombarding one or more flexible substrates with ions from the ion beam, So as to form said adhesion coating on a flexible substrate on which a beam is generated:
a) a first chamber for receiving one or more steam generators capable of forming steam in the state of one or more condensed materials;
b) a second chamber adjacent to the first chamber containing one or more plasma generators; End channel having at least one hollow cathode (anode) extending therethrough, said channel having at least one channel wall and a length extending from one end of the channel to the other end of the channel, And may form a plasma in one or more of such spaces;
c) one or more holes are disposed between the first chamber and the second chamber such that steam generated in the first chamber enters the second chamber, wherein the one or more steam generators and the one or more plasma generators are operatively associated with one or more vapors Wherein the vapor generated in the first chamber by the generator is arranged to cross at least one space through a plasma created in the second chamber by the at least one plasma generator. Gt;
a) 하나 이상의 이온 비임 발생기로서, 이 같은 이온 발생기가
i) 하나 이상의 응축된 재료의 상태에서 증기를 형성할 수 있는 하나 이상의 증기 발생기를 수용하는 제1 챔버;
ii) 하나 이상의 플라즈마 발생기를 수용하는 제1 챔버에 인접한 제2 챔버를 포함하며; 하나 이상의 캐소드(양극)이 이를 통해 연장되는 하나 이상의 개방-엔드 채녈을 가지며, 상기 채널이 하나 이상의 채널 벽을 가지며 채널의 한 단부로부터 채널의 다른 한 단부로 연장되는 길이를 가져서 하나 이상의 공간을 만들도록 하며 그리고 이 같은 하나 이상의 공간에서 플라즈마를 형성할 수 있고;
iii) 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 배치되어 제1 챔버에서 발생된 증기가 제2 챔버로 들어가도록 하는 하나 이상의 구멍을 포함하여, 상기 하나 이상의 증기 발생기와 하나 이상의 플라즈마 발생기가 동작시에 하나 이상의 증기 발생기에 의해 발생된 증기가 하나 이상의 플라즈마 발생기에 의해 만들어진 플라즈마를 통하여 하나 이상의 공간을 가로지르도록 배열되고;
b) 하나 이상의 이온 비임 발생기 내에서 플라즈마로 변환시키기 위해 가스를 공급하도록 동작 가능한 하나 이상의 가스 공급장치, 그리고
c) 하나 이상의 기판을 수용하고, 그리고 상기 기판 수용 영역을 가로질러 상기 기판의 통과를 허용하기 위한 하나 이상의 기판 수용 영역으로서, 하나 이상의 이온 비임 발생기로부터 이온에 의해 폭격 될 하나 이상의 기판 수용 영역을 가로질러 사용 시 하나 이상의 기판이 통과하도록 하는 상기 하나 이상의 기판 수용 영역을 포함함을 특징으로 하는 플렉시블 기판상에 하나 이상의 밀착 코팅(adherent coating)을 포함하는 아티클을 증기 증착에 의해 제조하기 위한 장치.An apparatus for producing by vapor deposition an article comprising at least one adherent coating on a flexible substrate, the apparatus comprising:
a) at least one ion beam generator,
i) a first chamber for receiving one or more steam generators capable of forming steam in the state of one or more condensed materials;
ii) a second chamber adjacent to the first chamber receiving one or more plasma generators; End channel having one or more cathodes (anodes) extending therethrough, the channel having one or more channel walls and having a length extending from one end of the channel to the other end of the channel to create one or more spaces And may form a plasma in one or more of such spaces;
iii) one or more apertures disposed between the first chamber and the second chamber such that steam generated in the first chamber enters the second chamber, wherein the one or more steam generators and the one or more plasma generators are in operation one Wherein the steam generated by the at least one steam generator is arranged to traverse at least one space through a plasma created by the at least one plasma generator;
b) at least one gas supply operable to supply a gas for conversion into a plasma in the at least one ion beam generator, and
c) at least one substrate receiving area for receiving at least one substrate and for allowing passage of the substrate across the substrate receiving area, at least one substrate receiving area to be bombarded by ions from the at least one ion beam generator, Wherein the at least one substrate receiving area comprises at least one substrate receiving area for allowing at least one substrate to pass through when used in a chuck. ≪ RTI ID = 0.0 > 18. < / RTI >
배터리에서 전하 운반 엘리먼트로서 사용된 엘리먼트와의 합금 또는 컴파운드를 형성할 수 있는 하나 이상의 엘리먼트를 포함하는 이온 비임을 형성하고; 그리고
하나 이상의 전기 전도 기판을 이온 비임으로부터의 이온들로 폭격하여서,
하나 이상의 활성층 그리고 상기 전기 전도 층의 래미네이트를 형성하도록 함을 특징으로 하는 래미네이트 형성 방법. A method of forming a laminate according to any one of claims 26 to 39,
Forming an ion beam comprising at least one element capable of forming an alloy or compound with an element used as a charge transport element in a battery; And
Bombarding one or more electrically conductive substrates with ions from an ion beam,
At least one active layer and a laminate of said electrically conductive layer.
42. A battery comprising an electrode as claimed in claim 42.
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