KR20160125184A - Method for preparing tungsten oxide - Google Patents
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Abstract
본 출원은, 산화 텅스텐의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원에서는, 저온 공정을 통해 우수한 물성의 산화 텅스텐을 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.The present application relates to a method for producing tungsten oxide. In this application, it is possible to provide a method capable of producing tungsten oxide having excellent physical properties through a low-temperature process.
Description
본 출원은, 산화 텅스텐의 제조 방법에 대한 것이다.The present application relates to a method for producing tungsten oxide.
산화 텅스텐과 같은 전이금속 산화물은, 특유의 물리적 화학적 특성에 의해 많은 연구가 이루어지고 있는 소재이다. 예를 들면, 부분 산화된 산화 텅스텐(non-fully oxidized tungsten oxide, WO3 -x)은, 전계 방출(field emission), 가스 센싱(gas sensing), 전기변색(electrochromic), 광학(optical) 또는 광촉매적(photocatalytic) 물성과 같은 신규하고 다양한 물성을 가져서 많은 주목을 받고 있다.BACKGROUND ART [0002] Transition metal oxides such as tungsten oxide have been studied extensively due to their unique physical and chemical properties. For example, a non-fully oxidized tungsten oxide (WO 3 -x ) can be used for a wide variety of applications, including field emission, gas sensing, electrochromic, And has attracted much attention due to its novel and various properties such as photocatalytic properties.
산화 텅스텐 등의 전이금속 산화물의 제조를 위해서 일반적으로 적용되는 방식은 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition), 레이저 어블레이션(laser ablation) 또는 주형 합성법(template method) 등이 알려져 있다. 그렇지만, 상기 방식은 모두 대략 1000℃ 이상의 고온이 요구되는 고온 공정이어서 증착 기판의 선택 및 응용 분야에 제한이 있다.Chemical Vapor Deposition (CVD), laser ablation, or template method are known to be commonly used for the production of transition metal oxides such as tungsten oxide and tungsten oxide. However, all of the above methods are high temperature processes requiring a high temperature of about 1000 DEG C or more, and there is a limitation in the selection and application of deposition substrates.
본 출원은 산화 텅스텐의 제조 방법을 제공하고, 일 측면에서 저온 공정을 통해 우수한 물성의 산화 텅스텐을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method for producing tungsten oxide and a method for manufacturing tungsten oxide having excellent physical properties through a low temperature process in one aspect.
본 출원의 예시적인 제조 방법은, 기판상에 산화 텅스텐 또는 그 전구체의 층을 형성하는 증착 단계와 상기 증착된 증착물을 열처리하는 열처리 단계를 포함할 수 있다.An exemplary method of making the present application may include a deposition step of forming a layer of tungsten oxide or a precursor thereof on a substrate and a heat treatment step of heat-treating the deposited deposition material.
상기 증착 및/또는 열처리 단계는 하기 수식 1 또는 2 중 어느 하나를 만족하도록 수행될 수 있다. The deposition and / or heat treatment step may be performed to satisfy any one of the following formulas (1) and (2).
[수식 1][Equation 1]
T1/M ≤ 6℃/분T1 / M ≤ 6 ° C / min
[수식 2][Equation 2]
T2/M ≥ 24℃/분T2 / M ≥ 24 ℃ / min
수식 1 및 2에서 T1은 증착 단계에서 유기 텅스텐 화합물이 유지되는 온도이며, T2는 열처리 단계에서의 열처리 온도이고, M은 증착 단계에서 기판에 산화 텅스텐 또는 유기 텅스텐 화합물을 증착시키는 시간이다.T1 is the temperature at which the organic tungsten compound is held in the deposition step, T2 is the heat treatment temperature in the heat treatment step, and M is the time for depositing the tungsten oxide or organic tungsten compound on the substrate in the deposition step.
수식 1에서 T1/M은, 다른 예시에서 1℃/분 이상 또는 2℃/분 이상일 수 있다. T1 / M in equation (1) may be 1 deg. C / min or more or 2 deg. C / min or more in another example.
수식 2에서 T2/M은, 다른 예시에서 40℃/분 이하, 35℃/분 이하, 30℃/분 이하 또는 28℃/분 이하일 수 있다.T2 / M in Equation 2 may be 40 deg. C / min or less, 35 deg. C / min or less, 30 deg. C / min or 28 deg. C / min or less in other examples.
증착 및/또는 열처리 단계가 상기 수식 1 또는 2를 만족하도록 수행될 경우, 저온 공정을 통해서도 우수한 물성의 산화 텅스텐을 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. When the vapor deposition and / or the heat treatment step is carried out so as to satisfy the formula (1) or (2), it is possible to provide a method for producing tungsten oxide having excellent physical properties through a low temperature process.
수식 1 또는 2를 만족하는 구체적인 공정의 진행에 대해서 이하 설명한다.The progress of the specific process satisfying the formula 1 or 2 will be described below.
상기 증착 단계는, 예를 들면, 용융점(melting point)이 300℃ 이하인 유기 텅스텐 화합물을 100℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도에서 유지하면서, 기판상에 산화 텅스텐 또는 상기 화합물을 증착하는 과정을 포함할 수 있다.The deposition step may include, for example, depositing tungsten oxide or the compound on the substrate while maintaining the organic tungsten compound having a melting point of 300 DEG C or lower at a temperature within the range of 100 DEG C to 400 DEG C .
본 출원의 방법에서는 증착원(source)으로 용융점이 낮은 유기 텅스텐 화합물을 사용함으로써, 저온 공정으로 우수한 품질의 산화 텅스텐을 제조할 수 있다. 증착원으로 사용되는 유기 텅스텐 화합물의 용융점은, 다른 예시에서 100℃ 이상, 120℃ 이상, 140℃ 이상 또는 약 160℃ 이상일 수 있다. 또한, 증착원으로 사용되는 유기 텅스텐 화합물의 용융점은 다른 예시에서 약 290℃ 이하, 약 280℃ 이하, 약 270℃ 이하, 약 260℃ 이하, 약 250℃ 이하, 약 240℃ 이하, 약 230℃ 이하, 약 220℃ 이하, 약 210℃ 이하, 약 200℃ 이하, 약 190℃ 이하 또는 약 180℃ 이하일 수 있다. In the method of the present application, by using an organic tungsten compound having a low melting point as an evaporation source, tungsten oxide of excellent quality can be produced by a low-temperature process. The melting point of the organic tungsten compound used as an evaporation source may be 100 deg. C or higher, 120 deg. C or higher, 140 deg. C or higher, or 160 deg. C or higher in another example. In another example, the melting point of the organic tungsten compound used as the evaporation source may be about 290 ° C or lower, about 280 ° C or lower, about 270 ° C or lower, about 260 ° C or lower, about 250 ° C or lower, about 240 ° C or lower, About 220 캜 or less, about 210 캜 or less, about 200 캜 or less, about 190 캜 or less, or about 180 캜 or less.
증착원인 유기 텅스텐 화합물의 종류는 상기 용융점을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 유기 텅스텐 화합물로는, W(CO)6, 또는 W(OC6H5)6 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.The kind of the organic tungsten compound as the deposition source is not particularly limited as long as it has the above melting point. For example, W (CO) 6 or W (OC 6 H 5 ) 6 can be used as the organic tungsten compound, but the present invention is not limited thereto.
증착 단계는, 상기와 같은 유기 텅스텐 화합물을 약 100℃ 내지 약 400℃의 범위 내의 온도에서 유지하여, 기판상에 산화 텅스텐 또는 상기 화합물의 증착물을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기에서 유기 텅스텐 화합물이 유지되는 온도는, 다른 예시에서 150℃ 이상, 200℃ 이상 또는 250℃ 이상일 수 있다. 또한, 상기 온도는 다른 예시에서 약 350℃ 이하, 340℃ 이하, 330℃ 이하, 320℃ 이하 또는 310℃ 이하일 수 있다. 상기 온도를 수식 1 또는 2를 만족하고, 상기 범위 내인 수준에서 조절할 경우에 목적하는 산화 텅스텐을 효과적으로 제조할 수 있다.The deposition step may include maintaining the organic tungsten compound as described above at a temperature in the range of about 100 캜 to about 400 캜 to form deposits of tungsten oxide or the compound on the substrate. The temperature at which the organic tungsten compound is maintained may be 150 ° C or higher, 200 ° C or higher, or 250 ° C or higher in another example. In another example, the temperature may be about 350 ° C or less, 340 ° C or less, 330 ° C or less, 320 ° C or less, or 310 ° C or less. The target tungsten oxide can be effectively produced when the temperature is controlled at a level satisfying the formula 1 or 2 and within the above range.
상기와 같은 온도 하에서 기판에 증착물인 산화 텅스텐 또는 그 전구체인 상기 유기 텅스텐 화합물을 증착하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식을 적용할 수 있다.A method for depositing tungsten oxide or a precursor thereof as a deposition material on a substrate under the above temperature is not particularly limited and a known method can be applied.
도 1은, 상기 유기 텅스텐 화합물(10)을 사용하여 기판(20)에 증착물을 형성하는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a process of forming an evaporation material on a
도 1에 나타난 바와 같이 상기 증착 공정은, 예를 들면, 도가니(Crucible)와 같은 증착 장치 내부에서 수행될 수 있다. 상기 도가니는, 예를 들면, 알루미늄 등으로 제작될 수 있다. 증착 장치는, 상기 유기 텅스텐 화합물(10)의 온도를 전술한 범위로 유지할 수 있도록 열원(40)을 포함할 수 있다. 이러한 열원(40)을 통해 증착원인 유기 텅스텐 화합물(10)의 온도를 전술한 범위로 유지할 수 있다.As shown in FIG. 1, the deposition process may be performed, for example, in a deposition apparatus such as a crucible. The crucible may be made of, for example, aluminum. The deposition apparatus may include a
열원을 통해 증착원인 유기 텅스텐 화합물의 온도를 전술한 범위로 유지하면, 기화된 증착원이 기판(20)상에 증착될 수 있다. 증착원은 기판에 증착되면서 산화 텅스텐 형태로 증착되거나, 혹은 유기 텅스텐 화합물 자체가 기판에 증착될 수 있다.When the temperature of the organic tungsten compound as a deposition source is maintained in the above-described range through the heat source, a vaporized evaporation source can be deposited on the
증착물이 형성되는 기판(20)의 종류는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 용도에 따라서 적절한 기판이 적용될 수 있다. 본 출원의 방식에 의하면, 저온에서의 증착이 가능하기 때문에, 기판 선택의 자유도 등도 극대화할 수 있다. 기판으로는, 대표적으로 규소(Si)계 기판이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.The kind of the
증착 단계에서 증착 시간은, 목적하는 산화 텅스텐의 형태 내지는 두께 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 증착 시간은, 10분 내지 180분의 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다. 상기 증착 시간은, 다른 예시에서는 20분 이상, 30분 이상, 40분 이상 또는 50분 이상일 수 있다. 또한, 증착 시간은 다른 예시에서 150분 이하, 120분 이하, 110분 이하, 100분 이하, 90분 이하, 80분 이하 또는 70분 이하일 수 있다. 증착 시간을 수식 1 또는 2를 만족하고, 상기 범위 내인 수준에서 조절할 경우에 목적하는 산화 텅스텐을 효과적으로 제조할 수 있다.The deposition time in the deposition step may be determined according to the shape or thickness of the desired tungsten oxide. For example, the deposition time can be appropriately adjusted within a range of 10 minutes to 180 minutes. The deposition time may be 20 minutes or more, 30 minutes or more, 40 minutes or 50 minutes or more in another example. Also, the deposition time may be less than 150 minutes, less than 120 minutes, less than 110 minutes, less than 100 minutes, less than 90 minutes, less than 80 minutes, or less than 70 minutes in other examples. The desired tungsten oxide can be effectively produced when the deposition time satisfies the formula 1 or 2 and is adjusted at a level within the above range.
상기와 같은 방식으로 증착 단계에서 증착되는 증착물의 두께는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 30 nm 내지 2000 nm의 범위 내에서 조절될 수 있다.The thickness of the deposition material deposited in the deposition step in the above manner is not particularly limited and may be adjusted within a range of, for example, about 30 nm to 2000 nm.
효과적인 증착을 위해 기판의 온도가 조절될 수 있다. 예를 들면, 기판의 온도는, 증착 과정에서 상기 유기 텅스텐 화합물의 유지 온도와의 차이의 절대값이 약 175℃ 내지 275℃의 범위 내에 속하도록 조절될 수 있다. 이러한 범위에서 상기 기판의 온도는 상기 유기 텅스텐 화합물의 유지 온도에 비하여 낮은 범위로 조절될 수 있다.The temperature of the substrate can be adjusted for effective deposition. For example, the temperature of the substrate can be adjusted so that the absolute value of the difference from the holding temperature of the organic tungsten compound in the deposition process falls within a range of about 175 캜 to 275 캜. In this range, the temperature of the substrate can be adjusted to a lower range than the holding temperature of the organic tungsten compound.
본 출원의 제조 방법은, 예를 들면, 상기 증착 단계에 이어서 증착된 증착물을 열처리하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 열처리 공정은 소위 RTA(Rapid Thermal Annealing) 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 방식에 의해 증착물의 결정성을 높일 수 있다.The manufacturing method of the present application may include, for example, a step of heat-treating the deposited material after the deposition step. The heat treatment process may be performed by a so-called RTA (Rapid Thermal Annealing) method. The crystallinity of the deposition material can be increased by this method.
열처리 단계는, 예를 들면, 증착물을 600℃ 내지 900℃의 범위 내의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 열처리 단계에서의 가열은 약 1분 내지 5분 동안 수행될 수 있다. 상기에서 열처리 온도는, 예를 들면, 650℃ 이상, 700℃ 이상 또는 750℃ 이상일 수 있다. 또한, 상기 열처리 온도는 다른 예시에서 약 850℃ 이하일 수 있다. 열처리 온도가 수식 2를 만족하고, 상기 범위 내인 수준에서 조절할 경우에 목적하는 산화 텅스텐을 효과적으로 제조할 수 있다.The heat treatment step may include, for example, heating the deposition material to a temperature in the range of 600 占 폚 to 900 占 폚. In one example, the heating in the heat treatment step may be performed for about 1 to 5 minutes. The heat treatment temperature may be, for example, 650 ° C or higher, 700 ° C or higher, or 750 ° C or higher. In addition, the heat treatment temperature may be about 850 DEG C or lower in another example. The desired tungsten oxide can be effectively produced when the heat treatment temperature satisfies the equation (2) and is adjusted at a level within the above range.
상기에서 열처리 시간은, 다른 예시에서 약 4분 이하, 약 3분 이하 또는 약 150초 이하 정도일 수 있다.In the above example, the heat treatment time may be about 4 minutes or less, about 3 minutes or less, or about 150 seconds or less in other examples.
이러한 범위에서의 열처리를 통해 적절한 수준의 결정성을 가지는 산화 텅스텐을 형성할 수 있다.Through the heat treatment in this range, tungsten oxide having an appropriate level of crystallinity can be formed.
상기 열처리는 산소 분위기 하에서 수행할 수 있다. 예를 들면, 산소 가스를 약 1 내지 10 sccm의 유량으로 주입하면서 상기 열처리를 수행할 수 있다. 상기 산소 가스의 주입 유량은 다른 예시에서 약 2 sccm 이상, 3 sccm 이상 또는 4 sccm 이상일 수 있다. 또한, 상기 산소 가스의 주입 유량은 다른 예시에서 약 9 sccm 이하, 8 sccm 이하, 7 sccm 이하 또는 6 sccm 이하일 수 있다. 이러한 범위에서 열처리 공정이 수행되면, 적절한 산화 텅스텐이 제조될 수 있다.The heat treatment may be performed in an oxygen atmosphere. For example, the heat treatment can be performed while injecting oxygen gas at a flow rate of about 1 to 10 sccm. The flow rate of the oxygen gas may be about 2 sccm or more, 3 sccm or more, or 4 sccm or more in another example. In another example, the flow rate of the oxygen gas may be about 9 sccm or less, 8 sccm or less, 7 sccm or less, or 6 sccm or less. When a heat treatment process is performed in this range, an appropriate tungsten oxide can be produced.
본 출원에서 제조되는 상기 산화 텅스텐은 결정성 산화 텅스텐일 수 있다. 본 출원에서 용어 결정성은, X선 회절법(XRD)에 의한 분석 시에 JCPDS 카드에서 규정된 결정성의 피크를 가지는 경우를 의미할 수 있다. 결정 구조의 특정을 위해 적용되는 JCPDS의 카드 번호는 하기와 같이 알려져 있다.The tungsten oxide produced in the present application may be crystalline tungsten oxide. The term crystallinity in the present application may mean the case of having a crystalline peak defined in the JCPDS card at the time of analysis by X-ray diffraction (XRD). The JCPDS card number applied for the determination of the crystal structure is known as follows.
<JCPDS 카드의 종류><Type of JCPDS card>
단사정(monoclinic): 43-1035Monoclinic: 43-1035
삼사정(triclinic): 20-1323 또는 32-1395Triclinic: 20-1323 or 32-1395
입방정(cubic): 41-0905Cubic: 41-0905
정방정(tetragonal): 05-0388Tetragonal: 05-0388
육방정(hexagonal): 33-1387Hexagonal: 33-1387
본 출원에서 제조되는 산화 텅스텐은, 상기 결정 구조 중에서 적어도 단사정 또는 삼사정 구조를 포함하는 산화 텅스텐일 수 있다. 이 때, 산화 텅스텐이 상기 결정 구조를 포함한다는 것은, 상기 XRD 분석 시에 확인되는 피크의 적어도 하나가 상기 결정 구조에 해당하는 피크인 경우를 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 XRD 피크의 주피크가 상기 결정 구조에 해당하는 경우일 수 있다. 상기에서 용어 주피크는, XRD 피크에서 확인되는 피크 중에서 가장 강도가 높은 피크를 의미할 수 있다.The tungsten oxide produced in the present application may be tungsten oxide containing at least monoclinic or triangular crystal structure among the crystal structures. At this time, the fact that tungsten oxide includes the crystal structure can mean that at least one of the peaks confirmed in the XRD analysis is a peak corresponding to the crystal structure. For example, the main peak of the XRD peak corresponds to the crystal structure. In the above, the term main peak may mean the peak having the highest intensity among the peaks identified in the XRD peak.
이와 같이 제조되는 상기 산화 텅스텐은, 적절한 결정 구조를 가지고, 각종 용도에 적합한 다양한 물성을 나타내어, 다양한 용도에서 효과적으로 사용될 수 있다.The tungsten oxide thus produced has an appropriate crystal structure and exhibits various physical properties suitable for various applications and can be effectively used in various applications.
본 출원에서는, 저온 공정을 통해 우수한 물성의 산화 텅스텐을 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.In this application, it is possible to provide a method capable of producing tungsten oxide having excellent physical properties through a low-temperature process.
도 1은 본 출원의 방법이 진행되는 과정을 예시적으로 표시한 도면이다.
도 2 내지 4는, 본 출원의 실시예에서 제조된 산화 텅스텐 입자의 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary process of the method of the present application.
Figures 2 to 4 show the structure of the tungsten oxide particles produced in the examples of the present application.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원의 제조 방법 등을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the manufacturing method and the like of the present application will be described in detail through examples and comparative examples, but the scope of the present application is not limited to the following examples.
1. One. XRDXRD 측정에 의한 결정성 및 결정 구조의 확인 방식 Determination of crystallinity and crystal structure by measurement
XRD 분석은 Bruker D4 Endeavor 장비를 사용하여 Bragg-Brentano 방식으로 2Θ가 20도 내지 40도의 영역(Cu측정 Kα 기준)에 대해 수행하였다. 측정된 회절 패턴을 JCPDS상의 알려진 산화 텅스텐들의 패턴과 비교하여 결정 구조를 확인하였다.
XRD analysis was performed on the area of 2? From 20 to 40 degrees (based on Cu measurement K?) Using the Bragg-Brentano method using a Bruker D4 Endeavor instrument. The measured diffraction pattern was compared with a known pattern of tungsten oxide on JCPDS to confirm the crystal structure.
실시예Example 1. One.
도 1에 나타난 바와 같이 알루미늄으로 제조된 도가니(crucible)(30)에 의해 형성된 증착 장비를 사용하여 산화 텅스텐을 제조하였다. 열원(40)으로는 핫플레이트(hot plate)를 사용하였다. 장비 내에 유기 텅스텐 화합물인 텅스텐 카보닐(tungsten carbonyl, W(CO)6) 분말을 위치시키고, 열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 1 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하였다. 그 후, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 700℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행하여 결정성 산화 텅스텐 입자를 제조하였다. 제조된 입자의 TEM 사진은 도 2에 정리하였다.
As shown in FIG. 1, tungsten oxide was produced using a deposition apparatus formed by a
실시예Example 2. 2.
열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 30분 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 800℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 결정성 산화 티탄 입자를 제조하였다. 제조된 입자의 사진은 도 3에 정리하였다.
While the temperature of the
실시예Example 3. 3.
열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 1 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 800℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 결정성 산화 티탄 입자를 제조하였다. 제조된 입자의 사진은 도 4에 정리하였다.
While the temperature of the
실시예Example 4. 4.
열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 2 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 800℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 결정성 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
실시예Example 5. 5.
열원(40)의 온도를 약 200℃로 유지한 상태로 약 1 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 700℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
실시예Example 6. 6.
열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 2 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 700℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
실시예Example 7. 7.
열원(40)의 온도를 약 200℃로 유지한 상태로 약 1 시간 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 800℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
비교예Comparative Example 1. One.
열원(40)의 온도를 약 200℃로 유지한 상태로 약 30분 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 700℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
비교예Comparative Example 2. 2.
열원(40)의 온도를 약 300℃로 유지한 상태로 약 30분 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 700℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
The deposition material is formed on the
비교예Comparative Example 3. 3.
열원(40)의 온도를 약 200℃로 유지한 상태로 약 30분 동안 증착을 수행하여 기판(20)상에 증착물을 형성하고, 산소 가스를 약 5 sccm의 유량으로 주입하면서, 약 800℃의 온도로 약 2분 정도 RTA(rapid thermal annealing)를 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 산화 티탄 입자를 제조하였다.
While the temperature of the
상기 실시예 및 비교예의 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.The results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.
표 1에서 결정성의 구분에서 A는 단사정 및/또는 삼사정 결정 구조에 의한 피크가 강하게 관찰되는 경우이고, B는 상기 단사정 및/또는 삼사정 결정 구조에 의한 피크가 약하게 관찰되는 경우이며, C는 결정성 피크가 관찰되지 않는 경우이다.In Table 1, A is a case where a peak due to a monoclinic crystal and / or a triangular crystal structure is strongly observed, and B is a case where a peak due to the monoclinic crystal and / or triple crystal structure is weakly observed, C is a case where no crystalline peak is observed.
표 1의 결과로부터 본 출원의 방식에 따른 방식에 의하면 저온에서도 결정성의 산화 텅스텐을 효과적으로 형성할 수 있음을 확인할 수 있고, 특히 약 250℃ 내지 350℃의 범위 내의 증착 온도에서 수식 1을 만족하도록 증착 공정이 수행되거나(실시예 1, 3 및 4), 약 250℃ 내지 350℃의 범위 내의 증착 온도에서 수식 2를 만족하도록 증착 및 열처리가 수행되는 경우(실시예 2), 보다 우수한 결정성의 산화 텅스텐이 제조될 수 있음을 확인할 수 있다.From the results shown in Table 1, it can be seen that crystalline tungsten oxide can be effectively formed even at a low temperature by the method according to the present application. Especially, at a deposition temperature in the range of about 250 ° C to 350 ° C, (Examples 1, 3, and 4), or when deposition and heat treatment are performed to satisfy Formula 2 at a deposition temperature in the range of about 250 ° C to 350 ° C (Example 2), a more crystalline tungsten oxide Can be produced.
10: 증착원(유기 텅스텐 화합물)
20: 기판
30: 도가니
40: 열원10: evaporation source (organic tungsten compound)
20: substrate
30: Crucible
40: heat source
Claims (13)
[수식 1]
T1/M ≤ 6℃/분
[수식 2]
T2/M ≥ 24℃/분
수식 1 및 2에서 T1은 증착 단계에서 유기 텅스텐 화합물이 유지되는 온도이며, T2는 열처리 단계에서의 열처리 온도이고, M은 증착 단계에서 기판에 산화 텅스텐 또는 유기 텅스텐 화합물을 증착시키는 시간이다.A step of depositing tungsten oxide or the organic tungsten compound on the substrate by maintaining the organic tungsten compound having a melting point of 300 占 폚 or less at a temperature within the range of 100 占 폚 to 400 占 폚; And a heat treatment step of heat-treating the deposited deposition material, wherein the deposition step is performed so as to satisfy the following equation (1), or the deposition and heat treatment step is performed so as to satisfy the following equation (2)
[Equation 1]
T1 / M ≤ 6 ° C / min
[Equation 2]
T2 / M ≥ 24 ℃ / min
T1 is the temperature at which the organic tungsten compound is held in the deposition step, T2 is the heat treatment temperature in the heat treatment step, and M is the time for depositing the tungsten oxide or organic tungsten compound on the substrate in the deposition step.
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