KR20220082351A - 백금 함유 전구체, 이를 이용한 백금 함유 박막 및 이의 제조 방법. - Google Patents
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- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45553—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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Abstract
본 발명은 다양한 백금 함유 박막 형성에 사용될 수 있는 백금 함유 전구체에 관한 것으로, 상기 백금 함유 전구체는 높은 휘발성과 높은 열적 안정성을 나타내므로 백금 함유 박막 및 이의 제조방법에 사용될 수 있다.
또한, 상온에서 액체인 화합물로서 증류를 통해 승화 대비 초고순도 제품을 대량으로 확보할 수 있는 장점이 있으므로 고가의 백금 함유 전구체의 단가를 능동적으로 낮추어 산업적으로 우수한 장점이 있다.
또한, 상온에서 액체인 화합물로서 증류를 통해 승화 대비 초고순도 제품을 대량으로 확보할 수 있는 장점이 있으므로 고가의 백금 함유 전구체의 단가를 능동적으로 낮추어 산업적으로 우수한 장점이 있다.
Description
본 발명은 신규 백금 화합물을 이용한 백금 함유 전구체 및 이를 이용한 백금 함유 박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
백금은 우수한 촉매 특성으로 인하여 촉매 반응기(Catalytic Convertor), 배기가스 정화용 촉매, 연료전지(Fuel Cells)등 에너지 변환 장치에 많이 사용되어 지고 있다. 특히 최근에는 연료전지 자동차의 동력 발생용으로 쓰이는 고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)의 활발한 기술 개발이 이루어지고 있다. 고분자 전해질 연료전지 경우 기술적으로 낮은 동작 온도에서 산소 환원 반응(Oxygen Reduction Reaction, ORR) 및 수소 산화 반응(Hydrogen Oxidation Reaction, HOR)이 빠르게 이루어질 수 있도록 촉매 활성도가 높은 고가의 귀금속 촉매 사용이 필수적이며, 많은 연구자들에 의해 백금 등 귀금속 촉매가 담지 된 전극 소재 개발 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나 고가의 백금 가격은 전체 연료전지 스택 가격에서 상당부분을 차지하고 있고, 백금을 이용하는 소자 및 장치의 수가 복잡해질 수록 사용량이 더욱 높아져 가격에 대한 부담이 있는 것 또한 사실이다.
이러한 이슈를 개선하기 위하여 최근 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)을 이용하여 높은 활성도의 촉매 소재 담지 및 촉매 내구성 향상 기술에 대한 연구가 꾸준히 이루어 지고 있다. 원자층 증착법을 이용하면 촉매로 사용되는 고가의 백금 사용량을 최소화 할 수 있고, 입자의 표면적을 극대화하여 높은 성능을 가진 촉매 구조를 제작할 수 있으며, 특히 복잡한 3차원 구조의 기재 위에서도 매우 균일한 두께의 박막 또는 균일한 크기의 나노 입자를 얻을 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 원자층 증착법을 이용하여 백금 함유 박막 또는 나노 입자를 얻기 위하여 사용되는 대표적인 백금 함유 화합물로 (메틸시클로펜타디에닐)트리메틸백금[(MeCp)PtMe3]이 있다. 이러한 예로는 Chem. Mater. 2003, 15, 1924, J. Mater. Res. 2007, 22, 1298 및 Electrochemical and Solid-State Lett. 2009, 12 G34 등에 원자층 증착법을 이용한 백금의 증착 방법이 개시되어 있다. 그러나 박막에 잔존하는 탄소 불순물이 약 5% 내외로 개시되어 있으며, 이는 ALD 공정 시 산화제와 [(MeCp)PtMe3]와의 반응에 있어 리간드 교환반응이 원활히 이루어지지 않거나, 리간드 교환반응이 이루어진 후 분리된 MeCp 리간드는 일부 고 비점 물질로의 전환이 일어나 전량 휘발되지 못하여 탄소 불순물로 남을 가능성 또한 높다.
또한 원자층 증착법 공정을 통해 고순도 백금 함유 박막 또는 나노 입자를 얻기 위하여는 초 고순도 백금 함유 화합물이 요구된다. 초 고순도 백금 함유 화합물을 확보하는 방법으로 여러 방안이 제시되어 있으나 그 중 대표적으로는 액체 상태의 혼합물을 증류(Distillation)를 통해 초 고순도의 제품과 불순물을 분리하는 방법과 고체 상태의 혼합물은 승화(Sublimation)를 통해 초 고순도의 제품과 불순물을 분리하여 획득하는 방법이 있다.
[(MeCp)PtMe3] 화합물은 상온에서 고체 화합물로(융점 >30℃) 증착을 통하여 고순도 백금 함유 박막 또는 고순도 나노 입자를 얻기 위해서는 저 순도의 [(MeCp)PtMe3] 화합물을 승화를 통하여 초 고순도 [(MeCp)PtMe3]를 확보할 필요가 있다. 그러나 승화의 방법은 대량으로의 제품을 확보하기가 매우 어렵고 분리능이 정제 방법보다 비교적 취약하며, 화합물의 손실율이 비교적 높아 고가의 백금 소재를 적용하기에는 무리가 있다. 또한 고체 소재 화합물은 원자층 증착법 또는 화학기상 증착법의 공정을 진행하기에 파티클 이슈 등 불안정한 요소로 작용할 수 있다.
이에, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 열적/화학적으로 안정하고 상온에서 액체로 증류를 통한 초 고순도 백금 함유 화합물을 확보하기 수월하며 공정 중 산화제와의 반응 등을 통해 분리되는 리간드의 고 비점화 전환을 최소로 억제하여 고순도 백금 함유 박막 또는 나노입자를 제공할 수 있는 백금 함유 전구체 및 백금 함유 박막의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로, 백금을 함유한 박막의 선구물질로 사용 가능한 백금 함유 전구체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 백금 함유 전구체를 포함하는 화합물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 백금 함유 전구체를 이용한 박막과 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백금 함유 화합물은 백금 함유 박막을 형성하기 위한 전구체로 사용될 수 있으며, 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 아미노기, 실릴기 또는 C1-C5의 알킬기이다.
특히, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
또한, 본 발명의 백금 함유 전구체 조성물은 상기 백금 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박막은 상기 백금 함유 화합물 또는 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박막의 제조방법은 상기 백금 함유 화합물 또는 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 제조될 수 있다.
상기 백금 함유 박막 및 상기 박막의 제조방법은 상기 백금 함유 전구체 조성물을 기판상에 증착하는 단계를 포함하여 제조되며, 이때, 상기 증착은 플라즈마강화 화학기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition)공정, 열화학기상증착(thermal chemical vapor deposition), 플라즈마강화 원자층증착(plasma-enhanced atomic layer deposition), 열 원자층 증착(thermal atomic layer deposition) 중 어느 하나의 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 박막의 제조방법은 챔버 내 기판을 투입하는 1단계, 상기 기판을 가열하는 2단계, 기판 상에 상기 백금 함유 화합물 또는 상기 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 레이어를 형성하는 3단계, 챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 미 반응물을 퍼징하는 4단계, 챔버 내에 반응가스를 유입시켜 백금 함유 화합물 또는 백금 함유 전구체 조성물을 기판에 부착시키는 단계 5단계, 챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 불순물 및 미 반응물을 퍼징 하는 6단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판은 탄소동소체, 실리콘을 포함하는 소재, 금속을 포함하는 소재, 플라스틱 소재, 유리 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 기판은 담지체를 함유하며, 상기 담지체는 카본 입자, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상기 기판의 가열온도는 50 내지 800℃일 수 있다.
또한, 상기 반응물은 O2, O3, H2O, NO, NO2, N2O, H2O2, H2, NH3, 알킬아민, 히드라진 유도체, SiH4, Si2H6, BH3, B2H6, amine-borane complex, GeH4, PH3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 가스일 수 있다.
또한, 상기 챔버로는 매엽식 챔버, 세미배치식 챔버, 퍼니스방식 챔버, 공간분할방식 챔버, 플라즈마강화방식 증착 챔버 또는 유동층 챔버를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 백금 함유 전구체는 상온에서 액체이며, 휘발성이 높고 열적 안정성이 매우 우수하여 고순도 백금 함유 박막의 제조에 효과적이다.
또한, 상기 백금 함유 전구체는 열적 안정성 및 휘발성이 높고 고온에서의 공정 중 분리되는 리간드의 고 비점화 전환을 최소로 억제하여 고순도 및 향상된 내구성을 가지는 백금 함유 박막을 제조할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 1H-NMR의 분석 결과이다.
도 2는 비교예 1에서 제조된 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 1H-NMR의 분석 결과이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금, (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 증기압 곡선이다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금, (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 열중량 분석(TGA) 결과이다.
도 5는 실시예 2에서 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 전자주사현미경 사진이다.
도 6은 비교예 2에서 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 전자주사현미경 사진이다.
도 7은 실시예 2에서 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 증착률 및 저항 변화값을 나타낸 결과이다.
도 8은 비교예 2에서 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 증착률 및 저항 변화값을 나타낸 결과이다.
도 2는 비교예 1에서 제조된 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 1H-NMR의 분석 결과이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금, (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 증기압 곡선이다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금, (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금의 열중량 분석(TGA) 결과이다.
도 5는 실시예 2에서 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 전자주사현미경 사진이다.
도 6은 비교예 2에서 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 전자주사현미경 사진이다.
도 7은 실시예 2에서 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 증착률 및 저항 변화값을 나타낸 결과이다.
도 8은 비교예 2에서 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금을 이용하여 증착 된 백금 박막의 증착률 및 저항 변화값을 나타낸 결과이다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 백금 함유 전구체는 하기 화학식 1로 표시되는 백금 화합물 또는 상기 백금 화합물을 포함하는 전구체 조성물로서, 상온에서 액체 화합물의 특성을 가져 휘발성이 높고 열적 안정성이 높으며, 공정 중 산화제와의 반응등 통해 분리되는 리간드의 고 비점화 전환을 최소로 억제하여 고순도 백금 함유 박막 형성에 매우 유용하다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 아미노기, 실릴기 또는 C1-C5의 알킬기이다.
상기 백금 함유 화합물을 함유하는 전구체는 상온에서 액체이고, 높은 휘발성 및 높은 열적 안정성을 가져 백금 함유 박막 형성에 매우 유용한 전구체로서 사용될 수 있다.
본 명세서에서 용어 "알킬"은 직쇄 또는 분쇄의 포화 탄화수소기를 의미하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, 펜틸 또는 부틸 등을 포함한다.
C1-C5 알킬은 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 의미하며, C1-C5 알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다.
백금 함유 박막을 형성하기 위한 상기 화학식 1의 구체예로는 하기 화학구조를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 백금 함유 화합물은 그 자체로 백금 함유 전구체로서 사용할 수 있으며, 용매와 혼합한 백금 함유 전구체 조성물의 형태로 사용할 수도 있다. 전구체 조성물의 경우 조성물 전체에 대하여 용매 1 내지 99 중량%를 함유하여 조성물을 형성할 수 있다. 상기 용매는 상기 백금 화합물을 용해할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 백금 함유 박막은 통상적인 방법으로 제조될 수 있으며, 일례로 유기금속 화학기상 증착법(MOCVD), 원자층 증착법(ALD) 공정, 저압 기상 증착법(LPCVD), 플라즈마 강화 기상 증착법(PECVD) 또는 플라즈마 강화 원자층 증착법(PEALD) 등을 들 수 있다.
상기 백금 함유 박막의 제조방법을 구체적으로 설명하면,
챔버 내 기판을 투입하는 1단계;
상기 기판을 가열하는 2단계;
상기 기판 상에 상기 백금 함유 화합물 또는 상기 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 레이어를 형성하는 3단계;
챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 미 반응물을 퍼징하는 4단계;
상기 챔버 내에 반응가스를 유입시켜 백금 함유 화합물 또는 백금 함유 전구체 조성물을 기판에 부착시키는 단계 5단계;
상기 챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 불순물 및 미 반응물을 퍼징 하는 6단계를 포함하여 제조될 수 있다.
이때, 상기 기판은 특정 원소 성분과 성상에 제한을 받지 않는데, 탄소동소체, 실리콘을 포함하는 소재, 금속을 포함하는 소재, 플라스틱 소재, 유리 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 적용한 것일 수 있다.
상기 실리콘을 포함하는 소재로는 SiO2, SiN, SiC, SiON, SiOC, SiCN 등을 들 수 있으며, 상기 금속을 포함하는 소재로는 금속, 금속산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 탄화질화물, 금속 황화물 등을 들 수 있다. 상기 금속을 포함하는 소재의 예로는 질화 붕소, 황화 몰리브데넘, 산화 아연, 질화 티타늄, 텅스텐, 구리, 알루미늄, 철, 알루미늄철산화물, 스테인레스 스틸, 인듐아연산화물, 질화 탄탈럼, 질화 니오븀, 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 티타늄, 산화 스트론튬을 들 수 있다.
또한, 상기 기판에는 담지체를 담지할 수 있다. 상기 담지체로는 카본 입자, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 이러한 담지체를 함유함으로써 상기 기판은 금속 담지 촉매나 연료전지용 촉매에 적용될 수 있다.
또한, 상기 기판을 가열하는 단계에서 기판의 가열온도는 50 내지 800℃인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반응가스로는 O2, O3, H2O, NO, NO2, N2O, H2O2, H2, NH3, 알킬아민, 히드라진 유도체, SiH4, Si2H6, BH3, B2H6, amine-borane complex, GeH4, PH3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 가스를 사용할 수 있다.
또한, 상기 박막의 제조공정에서 사용되는 챔버는 매엽식 챔버, 세미배치식 챔버, 퍼니스방식 챔버, 공간분할방식 챔버, 플라즈마강화방식 증착 챔버 또는 유동층 챔버를 사용할 수 있다.
상기 백금 함유 박막은 본 발명의 높은 열적 안정성 및 높은 휘발성의 특성을 갖는 백금 함유 전구체를 사용하여 물리적, 전기적으로 매우 우수하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
실시예 1 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금 합성
불꽃 건조된 1,000㎖ 슐렝크 플라스크에 질소 분위기 하에서 2.55M n-부틸리튬용액 65g(0.244mol)과 테트라하이드로퓨란 170㎖를 넣고 혼합하였다. 0
로 냉각 후 디메틸시클로펜타다이엔 25.4g(0.270mol)을 서서히 첨가하였고, 반응 혼합물을 상온에서 약 5시간 교반하여 리튬 디메틸시클로펜타디에나이드를 합성하였다. 이후 반응 혼합물을 470㎖ 테트라하이드로퓨란 중의 80g(0.218mol)의 트리메틸아이오도백금의 용액에 상온 첨가하였고, 상온에서 밤새 교반하였다. 그런 다음 정제수 150㎖를 투입하였고, n-헥산으로 추출하였다. 황산 마그네슘으로 물을 제거한 후, 10 Torr의 압력 하에서 용매 및 부산물을 제거하였다. 그런 다음 67
의 온도 및 0.3 Torr의 압력 하에서 정제하여 맑은 노란색 액체 52.7g을 수득하였으며, 수율은 72.6%였다. 도 1에서와 같이, NMR 분광법에 의하여 생성물이 순수한 (디메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금인 것을 확인하였다.
비교예 1 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금 합성
불꽃 건조된 1,000㎖ 슐렝크 플라스크에 질소 분위기 하에서2.55M n-부틸리튬 용액 65g(0.244mol)과 테트라하이드로퓨란 170㎖를 넣고 혼합하였다. 0
로 냉각 후 메틸시클로펜타다이엔 21.6g(0.270mol)을 서서히 첨가하였고, 반응 혼합물을 상온에서 약 5시간 교반하여 리튬 메틸시클로펜타디에나이드를 합성하였다. 이후 반응 혼합물을 470㎖ 테트라하이드로퓨란 중의 80g(0.218mol)의 트리메틸아이오도 백금의 용액에 상온 첨가하였고, 상온에서 밤새 교반하였다. 그런 다음 정제수 150mL를 투입하였고, n-헥산으로 추출하였다. 황산 마그네슘으로 물을 제거한 후, 10 Torr의 압력 하에서 용매 및 부산물을 제거하였다. 그런 다음 63
의 온도 및 0.3 Torr의 압력 하에서 승화하여 노란색 고체 45.2g을 수득하였으며, 수율은 65%였다. 도 2에서와 같이, NMR 분광법에 의하여 생성물이 (메틸시클로펜타디에닐)(트리메틸)백금인 것을 확인하였다.
실시예 2 백금 함유 박막의 제조
원자층 증착법(Atomic layer deposition)에 의해 SiO2 기판에 온도 300
에서 증기 상태의 백금 함유 전구체 화합물로 실시예 1의 화합물을 기판 위에 증착하여 백금 함유 박막을 형성하였다. 반응 가스로는 산소(O2)를 사용하였고 불활성 기체인 아르곤(Ar)은 퍼지 목적으로 사용하였다. 이하 표 1에 구체적인 백금 함유 박막에 대한 증착 방법을 나타내었다.
비교예 2 백금 함유 박막의 제조
상기 실시예 2와 같은 조건으로 비교예 1의 화합물을 기판 위에 증착하여 백금 함유 박막을 형성하였다.
| 기판 온도 (℃) |
전구체 주입시간 (sec) |
퍼지(Ar) | 반응가스 주입(NH3) | 퍼지 | 증착 횟수 (cycle) |
||||
| 유량 (sccm) |
시간 (sec) |
유량 (sccm) |
시간 (sec) |
유량 (sccm) |
시간 (sec) |
||||
| 실시예1 | 300 | 10 | 50 | 10 | 50 | 10 | 50 | 10 | 300 |
| 비교예1 | 300 | 10 | 50 | 10 | 50 | 10 | 50 | 10 | 300 |
상기 실시예 2와 비교에 2에서 제조된 백금 함유 박막의 비저항, 두께는 하기 표 2에 나타내었다.
| 두께(Å) | 박막 성장속도 (Å/Cycle) |
비저항 (μΩ·cm) |
|
| 실시예 2 | 240 | 0.933 | 19 |
| 비교예 2 | 281 | 0.80 | 15 |
표 2를 참조하면, 비교예 2에서 증착된 백금 함유 박막 대비 실시예 2에서 증착 된 백금 함유 박막은 16% 이상의 효율적인 높은 증착 속도를 나타내는데 이는 비교예 1의 화합물 대비 증기압이 조금 낮음에도 불구하고, 상온에서 액체 화합물이므로 화합물의 균일한 기화 특성에 기인한 영향으로 여겨지며, 비저항 또한 현저히 낮음을 확인하여 비교예 1의 화합물 대비 고가의 백금 사용량을 절감할 수 있는 효과 및 낮은 비저항의 고순도 백금 함유 박막의 형성을 확인 할 수 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시형태를 들어 설명하였으나, 상기 실시형태들에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
Claims (12)
- 하기 화학식 1로 표시되는 백금 함유 화합물.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 아미노기, 실릴기 또는 C1-C5의 알킬기이다.
- 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 백금 함유 화합물.
- 청구항 1의 백금 함유 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 백금 함유 전구체 조성물.
- 청구항 1의 백금 함유 화합물 또는 청구항 3의 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막.
- 청구항 1의 백금 함유 화합물 또는 청구항 3의 백금 함유 전구체 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 박막은 상기 백금 함유 전구체 조성물을 기판상에 증착하여 제조되며, 상기 증착은 플라즈마강화 화학기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition)공정, 열화학기상증착(thermal chemical vapor deposition), 플라즈마강화 원자층증착(plasma-enhanced atomic layer deposition), 열 원자층 증착(thermal atomic layer deposition) 중 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막.
- 청구항 5에 있어서,
상기 백금 함유 박막의 제조방법은,
챔버 내 기판을 투입하는 1단계;
상기 기판을 가열하는 2단계;
상기 기판 상에 상기 백금 함유 화합물 또는 상기 백금 함유 전구체 조성물을 사용하여 레이어를 형성하는 3단계;
상기 챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 미 반응물을 퍼징하는 4단계;
상기 챔버 내에 반응가스를 유입시켜 상기 백금 함유 화합물 또는 상기 백금 함유 전구체 조성물을 기판에 부착시키는 단계 5단계;
상기 챔버 내에 퍼지가스를 유입시켜 불순물 및 미 반응물을 퍼징 하는 6단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 기판은 탄소동소체, 실리콘을 포함하는 소재, 금속을 포함하는 소재, 플라스틱 소재, 유리 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 기판은 담지체를 함유하며,
상기 담지체는 카본 입자, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 기판의 가열온도는 50 내지 800℃인 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 반응가스는 O2, O3, H2O, NO, NO2, N2O, H2O2, H2, NH3, 알킬아민, 히드라진 유도체, SiH4, Si2H6, BH3, B2H6, amine-borane complex, GeH4, PH3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 챔버는 매엽식 챔버, 세미배치식 챔버, 퍼니스방식 챔버, 공간분할방식 챔버, 플라즈마강화방식 증착 챔버 또는 유동층 챔버인 것을 특징으로 하는 백금 함유 박막의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200172181A KR20220082351A (ko) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 백금 함유 전구체, 이를 이용한 백금 함유 박막 및 이의 제조 방법. |
Applications Claiming Priority (1)
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2020
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