KR20230121472A - 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법 - Google Patents

원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법 Download PDF

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권세훈
김민지
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법은 기판이 구비되는 챔버 내부로 티타늄 전구체를 공급하여 상기 기판에 상기 티타늄 전구체를 화학 흡착하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 공급된 상기 전구체 중 물리 흡착 상태인 상기 전구체와 흡착 부산물을 제거하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 반응물질을 소정시간 동안 공급하는 단계; 및 상기 챔버 내부에 공급된 상기 반응물질 중 상기 전구체와 반응하지 않은 반응물질과 반응 부산물을 제거하는 단계;를 순차적으로 기설정된 횟수만큼 반복하여 티타늄 산화막을 제조하는 것이고, XPS 분석시 TiON에 대응되는 결합에너지 위치인 462.4eV, 456.7eV 인근에서 소정 세기를 갖는 피크가 나타나는 상기 티타늄 산화막을 제조하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법{METHOD FOR FORMING TITANIUM-OXIDE LAYER BY ATOMIC LAYER DEPSITION}
본 발명은 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법에 관한 것이다.
현재 세계적으로 총 에너지 의존량의 절반 이상을 화석연료가 차지하고 있어 환경오염이 가속화되고 있는 실정이다. 화석연료로 인한 환경오염을 방지하기 위해 최근에는 재생 에너지에 관심이 집중되고 있고, 이러한 재생 에너지 중의 하나인 수소에너지의 개발에도 관심이 집중되고 있다.
수소에너지의 에너지원인 수소는 일반적으로 지구상에서 절반 이상을 차지하는 자원인 물을 전기분해하여 얻고 있는 상황이다. 즉, 수소에너지를 높은 효율로 사용하기 위해서는 보다 효율적으로 물을 전기분해하여 수소를 얻는 것이 중요하다.
효율적으로 물을 전기분해하여 수소를 얻기 위해 일반적으로 백금, 루테늄 및 이리듐과 같은 귀금속으로 이루어진 촉매가 사용되고 있다. 전술한 귀금속 촉매는 물의 전기분해 효율을 높일 수 있지만, 가격이 너무 비싸 경제적이지 못한 단점이 있었다.
전술한 귀금속 촉매의 단점을 극복하기 위해 귀금속 촉매를 대체하기 위한 전이금속 산화물 촉매의 개발이 이루어지고 있다. 그 중에서도 이산화 티타늄(TiO2)은 집광 효율이 높고 광부식 안정성이 우수해 이를 이용한 촉매 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
다만, 이산화 티타늄은 자외선 영역에서 광 흡수도가 높으나, 가시광선 영역에서는 광 흡수도가 떨어져 활용도가 낮은 단점이 있었다. 이러한 단점을 해결하기 위해 가시광선 영역에서도 높은 광 흡수도를 유지하는 이산화 티타늄에 포함되는 산소 농도를 다소 줄인 흑색산화티타늄(Black titanium dioxide, Black TiO2)을 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 상용화를 위해서는 아직 많은 개선이 필요한 상황이다.
특히, 종래에 일반적으로 사용되는 티타늄 전구체(티타늄 이소프로폭사이드(TTIP), 사염화 티타늄(TiCl4), 티타늄 메톡사이드(Titanium methoxide) 등)로 원자층 증착법을 이용해 티타늄 산화물 박막을 형성하면 종래 기술에 따른 가시광선 영역에서 광 흡수도가 다소 떨어지는 이산화 티타늄이 형성되는 문제가 있었고, 이를 흑색산화티타늄으로 변환하기 위해 초고진공에서의 수소 처리 또는 초고진공에서의 열처리 등의 후속 열처리 공정을 수반하는 단점이 있었다.
또한, 전술한 후속 열처리 공정 중 나노구조의 촉매 형상에 변형을 일으켜 촉매의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명의 발명자들은 원자층 증착법을 통해 별도의 후속 열처리 없이 흑색산화티타늄을 쉽게 형성할 수 있도록 연구와 실험을 거듭 반복한 결과 나노구조의 촉매 형상에 미치는 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 촉매의 성능을 향상시킬 수 있는 본 발명에 이르게 되었다
KR 10-2016-0045784 A KR 10-1656890 B1
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이산화 티타늄을 이용한 촉매의 성능을 향상시킬 수 있도록 원자층 증착법을 이용해 티타늄 전구체를 증착함으로써 흑색산화티타늄을 포함하는 티타늄 산화막을 형성할 수 있도록 하는 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법은 기판이 구비되는 챔버 내부로 티타늄 전구체를 공급하여 상기 기판에 상기 티타늄 전구체를 화학 흡착하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 공급된 상기 전구체 중 물리 흡착 상태인 상기 전구체와 흡착 부산물을 제거하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 반응물질을 소정시간 동안 공급하는 단계; 및 상기 챔버 내부에 공급된 상기 반응물질 중 상기 전구체와 반응하지 않은 반응물질과 반응 부산물을 제거하는 단계;를 순차적으로 기설정된 횟수만큼 반복하여 티타늄 산화막을 제조하는 것이고, XPS 분석시 TiON에 대응되는 결합에너지 위치인 462.4eV, 456.7eV 인근에서 소정 세기를 갖는 피크가 나타나는 상기 티타늄 산화막을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예들에 따른 전술한 목적을 달성하기 위한, 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법은 하기와 같은 효과가 있다.
별도의 열처리 공정을 수반할 필요없이 흑색산화티타늄을 포함하는 티타늄 산화막을 형성할 수 있음에 따라, 광전기화학 반응에서 활성이 뛰어난 광전기화학 촉매를 제공하는데 도움을 줄 수 있다.
제1공급단계, 제1제거단계, 제2공급단계 및 제2제거단계가 순차적으로 반복되는 횟수를 조절하여 티타늄 산화막의 형성시 티타늄 산화막의 두께를 임의로 조절할 수 있다.
또한, 광전기화학 전극에 코팅되면 광전기화학 전극의 전기적 성능과 광학적 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 광전기화학 전극의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 2는 시험예 1에서 측정된 실시예 1 내지 3과 실시예 14에 따른 티타늄 산화막의 성장률에 대한 그래프이다.
도 3은 시험예 1에서 측정된 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 5에 따른 티타늄 산화막의 성장률에 대한 그래프이다.
도 4는 시험예 2에서 측정된 실시예 1, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 티타늄 산화막의 성장률에 대한 그래프이다.
도 5는 시험예 3에서 측정된 실시예 1, 실시예 8 및 실시예 9에 따른 티타늄 산화막의 성장률에 대한 그래프이다.
도 6은 시험예 4에서 측정된 실시예 1, 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 성장률에 대한 그래프이다.
도 7과 8은 실시예 1, 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 시험예 5에 따른 XPS 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 시험예 6에 따른 대조군과 실험군의 시간대전류법을 이용한 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법은 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 포함할 수 있다.
기판이 구비되는 챔버 내부로 티타늄 전구체를 공급하여 기판과 챔버 내부로 공급된 티타늄 전구체를 소정시간 동안 반응시킨다(S100).
제1공급단계(S100)는 티타늄 전구체를 기판이 구비된 챔버 내부로 공급하여 기판과 티타늄 전구체의 흡착 반응이 이루어지도록 하여 기판상에 티타늄 전구체를 화학적으로 흡착하는 단계일 수 있다.
이때, 제1공급단계(S100)에서 사용되는 기판은 본 발명의 실시예에 따른 형성 방법으로 형성되는 티타늄 산화막을 코팅하고자 하는 피코팅체이면 제한되지 않고 사용될 수 있고, 예를 들어, 일반적으로 광전기화학 분야에서 사용되는 전극일 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 챔버 내부로 공급되는 티타늄 전구체는 티타늄(Ti)과 질소(N) 결합을 포함하는 금속유기체 전구체(metal organic precursor)일 수 있고, 예를 들어, 테트라키스(다이에틸아미도)티타늄 (TDEAT), 테트라키스(에틸메틸아미도)티타늄 (TEMAT) 및 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄 (TDMAT) 중에 선택되는 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄으로 구성될 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 챔버 내부로 공급되는 티타늄 전구체는 테트라키스(다이에틸아미도)티타늄 (TDEAT), 테트라키스(에틸메틸아미도)티타늄 (TEMAT) 및 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄 (TDMAT) 중에 선택되는 적어도 하나로 구성되면 본 발명에 따른 제조방법으로 제조되는 티타늄 산화막이 흑색산화티타늄을 포함하여 구성될 수 있다.
기판과 티타늄 전구체의 반응이 원활하게 이루어질 수 있도록 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부로 티타늄 전구체가 공급될 때 티타늄 전구체의 온도는 50 내지 70℃일 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 티타늄 전구체를 챔버 내부로 공급할 때 기판과 티타늄 전구체가 충분히 반응할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 이를 위해 제1공급단계(S100)에서는 티타늄 전구체를 챔버 내부로 0.8 내지 2초동안 공급할 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 티타늄 전구체가 공급되는 시간이 0.8초 미만이면 티타늄 전구체와 기판 사이의 화학적 흡착이 충분히 이루어지지 않을 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 티타늄 전구체가 공급되는 시간이 2초를 초과하면 기판에 티타늄 전구체의 화학적 흡착이 이미 충분히 이루어짐에 따라 화학적 흡착 효율이 떨어질 수 있고, 공급 시간이 더욱 길어지는 경우 티타늄 전구체 간의 물리 흡착만 이루어지므로 더 이상의 티타늄 전구체를 공급하는 것이 의미가 없을 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 챔버 내부로 티타늄 전구체를 공급하면 기판에 티타늄 전구체가 화학 흡착할 수 있으나, 기판에 화학 흡착하지 못하고 잔존하는 물리 흡착 상태인 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 형성될 수 있다.
제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체 중 물리 흡착 상태인 티타늄 전구체와 흡착부산물을 제거한다(S200).
제1제거단계(S200)는 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체 중 기판과 반응하여 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와, 흡착 부산물을 제거하는 단계일 수 있다.
제1제거단계(S200)에서는 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체 중 기판과 반응하여 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물의 충분한 제거가 이루어지는 것이 바람직하고, 이를 위해 제1제거단계(S200)는 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물을 10 내지 20초동안 제거하는 단계일 수 있다.
제1제거단계(S200)에서 제1공급단계(S100)에서 제거시간이 10초 미만이면 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체 중 기판과 반응하여 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물의 제거가 충분히 이루어지지 못할 수 있다.
제1제거단계(S200)에서 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체의 제거시간이 20초를 초과하면 제1공급단계(S100)에서 챔버 내부에 잔존하는 물리 흡착 상태의 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 충분히 제거되어 더 이상의 제거시간 증가가 의미가 없을 수 있다.
제1제거단계(S200)에서 물리 흡착 상태인 티타늄 전구체와 흡착부산물이 제거된 챔버 내부에 반응물질을 소정시간 동안 공급한다(S300).
제2공급단계(S300)에서 공급되는 반응물질은 제1공급단계(S100)에서 공급된 티타늄 전구체와 화학적으로 결합하여 티타늄 산화물을 생성하는 것일 수 있다.
제2공급단계(S300)에서 공급된 반응물질은 제1공급단계(S100) 및 제1제거단계(S200)를 통해 화학 흡착된 티타늄 전구체와 화학 반응하여 티타늄 산화물을 형성할 수 있고, 이에 따라, 티타늄 산화물의 표면에는 티타늄 전구체가 화학적으로 흡착할 수 있는 반응기(functional group)가 형성될 수 있다.
즉, 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)로 구성된 단계가 완료된 후 티타늄 전구체가 챔버 내부로 재공급되면 재공급된 티타늄 전구체가 티타늄 산화물의 표면에 형성된 상기 반응기(functional group)와 반응하게 되고, 이에 따라, 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 순차적으로 반복하면 티타늄 산화막의 성장이 이루어질 수 있다.
제2공급단계(S300)에서 공급되는 반응물질은 종래기술에 따른 티타늄 산화막을 증착할 때 사용되는 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 물(water)일 수 있다.
제2공급단계(S300)는 제1공급단계(S100)에서 공급된 티타늄 전구체와 반응물질이 원활하게 화학 반응할 수 있도록 10 내지 20℃의 반응물질을 챔버 내부로 공급할 수 있다.
제2공급단계(S300)에서는 제1공급단계(S100)에서 공급된 티타늄 전구체와 반응물질이 충분히 화학 반응할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 이를 위해 제2공급단계(S300)에서는 챔버 내부로 1 내지 3초동안 반응물질을 공급할 수 있다.
제2공급단계(S300)에서 반응물질의 공급시간이 1초 미만이면 제1공급단계(S100)에서 공급된 티타늄 전구체의 반응물질 간의 화학 반응이 충분히 이루어지지 못할 수 있고, 3초를 초과하면 제1공급단계(S100)에서 공급된 티타늄 전구체와 반응물질의 화학 반응이 충분히 이루어져 이후로는 반응 물질 간의 물리 결합만 이루어지므로 더 이상의 반응시간 증가가 의미가 없을 수 있다.
제2공급단계(S300)에서 챔버 내부에 반응물질이 공급되면 공급된 반응물질이 티타늄 전구체와 반응할 수 있으나, 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과, 티타늄 전구체와 반응물질 사이의 반응에 따라 형성되는 반응 부산물이 잔존할 수 있다.
제2공급단계(S300)에서 챔버 내부에 공급된 반응물질 중 미반응 반응물질과 반응 부산물을 제거한다(S400).
제2제거단계(S400)는 제2공급단계(S300)에서 챔버 내부에 공급된 반응물질 중 티타늄 전구체와 반응하고 남은 여분의 미반응 반응물질 및 반응 부산물을 제거하기 위한 단계일 수 있다.
제2제거단계(S400)에서는 챔버 내부의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 충분한 제거가 이루어지는 것이 바람직하고, 이를 위해 제2제거단계(S400)는 챔버 내부의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 20 내지 40초동안 제거하는 것일 수 있다.
제2제거단계(S400)에서 반응물질의 제거 시간이 20초 미만이면 챔버 내부에 미반응 반응물질과 반응 부산물이 충분히 제거되지 못할 수 있고, 40초를 초과하면 미반응 반응물질과 반응 부산물의 제거가 충분히 이루어져 더 이상의 제거시간 증가가 의미가 없을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법은 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 순차적으로 반복하여 티타늄 산화막을 형성하는 것일 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)가 순차적으로 반복되면 챔버 내부에 티타늄 전구체가 공급되어 기판과 티타늄 전구체가 화학적으로 흡착할 수 있고, 기판에 화학적으로 흡착된 티타늄 전구체와 반응물질이 화학 반응하여 티타늄 산화막이 형성될 수 있다.
또한, 티타늄 산화막 표면에는 반응기(functional group)가 형성되어 새롭게 공급되는 티타늄 전구체가 반응기와 화학적으로 흡착될 수 있다.
즉, 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 순차적으로 반복하면 티타늄 산화막의 성장이 이루어질 수 있고, 전체 단계가 반복되는 횟수를 조절하여 형성되는 티타늄 산화막의 두께를 조절할 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)에서 티타늄산화물과 기판, 티타늄산화물과 반응물질의 반응이 원활하게 이루어지도록 챔버 내부의 온도는 120 내지 200℃일 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)에서 챔버 내부의 온도가 120 내지 200℃이면 티타늄 전구체와 반응물질의 반응속도가 일정하게 유지되어 티타늄 산화막이 균일한 속도로 증착됨에 따라, 전체적으로 균일한 조성을 갖는 티타늄 산화막이 형성될 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)에서 챔버 내부는 불활성 기체 분위기일 수 있고, 바람직하게는 질소 분위기일 수 있다. 제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)에서 챔버 내부의 불활성 기체는 캐리어 가스(carrier gas) 역할을 할 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 순차적으로 반복하는 횟수는 형성하고자 하는 티타늄 산화막의 두께에 따라 기설정될 수 있고, 예를 들어, 10 내지 100회, 300회, 600회 및 900회 중에 선택되는 하나일 수 있다.
제1공급단계(S100), 제1제거단계(S200), 제2공급단계(S300) 및 제2제거단계(S400)를 순차적으로 반복하여 티타늄 산화막을 형성하면 형성되는 티타늄 산화막이 흑색산화티타늄(TiOn)을 포함하여 구성될 수 있고, 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조되는 티타늄 산화막을 촉매에 적용하면 전기적 성능과 광학적 성능이 향상된 촉매를 제조할 수 있다.
<실시예 1>
원자층 증착법을 이용해 티타늄 산화막을 형성하기 위해 LucidaTM　D series ALD (NCD) 장비를 이용하였다. 챔버 내부에 기판을 위치시켰다. 이때, 기판으로는 실리콘 웨이퍼를 사용하였다.
기판이 구비된 챔버 내부에 70℃의 티타늄 전구체를 1초동안 공급하였고, 챔버 내부에 공급된 티타늄 전구체를 10초동안 제거하였다. 이후 티타늄 전구체가 제거된 챔버 내부에 10℃인 물을 2초동안 공급하였다. 챔버 내부에 공급된 물 중 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 30초동안 제거하였다.
이때, 챔버 내부는 200℃이고, 질소 분위기였으며, 질소는 50 sccm의 주입속도로 주입되었다. 티타늄 전구체로는 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄을 사용하였다.
전술한 과정을 300회 반복하여 티타늄 산화막을 형성하였다.
<실시예 2>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 티타늄 전구체가 공급되는 시간을 1초 대신 1.5초로 하였다.
<실시예 3>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 티타늄 전구체가 공급되는 시간을 1초 대신 2초로 하였다.
<실시예 4>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 제거되는 시간을 10초 대신 15초로 하였다.
<실시예 5>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 물리 흡착 상태로 남아있는 공급된 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 제거되는 시간을 10초 대신 20초로 하였다.
<실시예 6>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부에 공급된 물 중 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 30초동안 제거하는 것 대신 20초동안 제거하였다.
<실시예 7>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부에 공급된 물 중 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 30초동안 제거하는 것 대신 40초동안 제거하였다.
<실시예 8>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 티타늄산화물을 공급하는 것, 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물을 제거하는 것, 물을 공급하는 것, 챔버 내부에 공급된 물 중 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 제거하는 것으로 구성되는 과정을 300회 반복하는 것 대신 600회 반복하여 티타늄 산화막을 형성하였다.
<실시예 9>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 티타늄산화물을 공급하는 것, 물리 흡착 상태로 남아있는 티타늄 전구체와 흡착 부산물을 제거하는 것, 물을 공급하는 것, 챔버 내부에 공급된 물 중 챔버 내부에 티타늄 전구체와 반응하지 못한 여분의 미반응 반응물질과 반응 부산물을 제거하는 것으로 구성되는 과정을 300회 반복하는 것 대신 900회 반복하여 티타늄 산화막을 형성하였다.
<실시예 10>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부의 온도를 200℃ 대신 120℃로 하였다.
<실시예 11>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부의 온도를 200℃ 대신 140℃로 하였다.
<실시예 12>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부의 온도를 200℃ 대신 160℃로 하였다.
<실시예 13>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 챔버 내부의 온도를 200℃ 대신 180℃로 하였다.
<실시예 14>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하였다. 단, 티타늄 전구체가 공급되는 시간을 0.8초로 하였다.
실시예 1 내지 14에 따른 티타늄 산화막의 형성 방법에 대해 아래 표 1에 정리하여 나타내었다.
제1공급시간
(초)		 제1제거시간
(초)		 제2공급시간
(초)		 제2제거시간
(초)		 챔버내부온도(℃) 반복횟수
(회)
실시예 1 1 10 2 30 200 300
실시예 2 1.5 10 2 30 200 300
실시예 3 2 10 2 30 200 300
실시예 4 1 15 2 30 200 300
실시예 5 1 20 2 30 200 300
실시예 6 1 10 2 20 200 300
실시예 7 1 10 2 40 200 300
실시예 8 1 10 2 30 200 600
실시예 9 1 10 2 30 200 900
실시예 10 1 10 2 30 120 300
실시예 11 1 10 2 30 140 300
실시예 12 1 10 2 30 160 300
실시예 13 1 10 2 30 180 300
실시예 14 0.8 10 2 30 200 300
표 1에서, 제1공급시간은 티타늄 전구체가 챔버 내부에 공급되는 시간이고, 제1제거시간은 물리 흡착 상태의 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 챔버 내부에서 제거되는 시간이며, 제2공급시간은 물이 챔버 내부에 공급되는 시간이고, 제2제거시간은 과공급된 물과 반응 부산물이 챔버 내부로부터 제거되는 시간을 의미할 수 있다.
<시험예 1>
시험예 1은 제1공급시간과 제1제거시간의 변화가 티타늄 산화막의 형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 실시예 1 내지 5와 실시예 14에 따른 티타늄 산화막의 두께를 측정하고, 측정된 두께에 반복횟수를 나누어 반복횟수 1회당 티타늄 산화막의 성장률(Growth per cycle, GPC)을 산출하였다.
아래 표 2에 실시예 1 내지 5와 실시예 14에 따른 티타늄 산화막에 대한 티타늄 산화막의 성장률을 정리하여 나타내었고, 도 2에 실시예 1 내지 3과 실시예 14에 따른 티타늄 산화막의 성장률 그래프를 나타내었으며, 도 3에 실시예 1과 실시예 4 내지 5에 따른 티타늄 산화막의 성장률 그래프를 나타내었다. 도 2에서 도면부호 A, B, C 및 L은 각각 그래프 상에서 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 14에 대응되는 점이고, 도 3에서 도면부호 A, D, E는 각각 그래프 상에서 실시예 1, 실시예 4, 실시예 5에 대응되는 점이다.
티타늄 산화막 두께(nm) GPC(nm/반복횟수)
실시예 1 14.23 0.047
실시예 2 14.26 0.047
실시예 3 14.74 0.049
실시예 4 14.76 0.049
실시예 5 14.17 0.047
실시예 14 14.56 0.048
표 2와 도 2를 참조하면 제1공급시간이 1초 이상이면 티타늄 산화막의 두께나 티타늄 산화막의 성장률에 크게 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있으나, 제1공급시간이 0.8초 미만이면 점차적으로 티타늄 산화막의 성장률이 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
표 2와 도 3을 참조하면 제1제거시간이 10 내지 20초일 경우 티타늄 산화막의 두께와 티타늄 산화막의 성장률에 크게 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제1제거시간이 10초 이상이면 티타늄 산화막을 원활하게 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
<시험예 2>
시험예 2는 제2제거시간의 변화가 티타늄 산화막의 형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 실시예 1과 실시예 6 내지 7에 따른 티타늄 산화막의 두께를 측정하고, 측정된 두께에 반복횟수를 나누어 반복횟수 1회당 티타늄 산화막의 성장률(growth per cycle, GPC)을 산출하였다.
아래 표 3에 실시예 1과 실시예 6 내지 7에 따른 티타늄 산화막에 대한 티타늄 산화막의 성장률을 정리하여 나타내었고, 도 4에 실시예 1과 실시예 6 내지 7에 따른 티타늄 산화막의 성장률 그래프를 나타내었다.
도 4에서 도면부호 A, F, G는 각각 그래프 상에서 실시예 1, 실시예 6 및 실시예 7에 대응되는 점이다.
티타늄 산화막 두께(nm) GPC(nm/반복횟수)
실시예 1 14.23 0.047
실시예 6 15.17 0.050
실시예 7 14.22 0.047
표 3과 도 4를 참조하면 제2제거시간이 20초인 경우 티타늄 산화막의 두께와 성장률이 증가하는 것을 확인할 수 있고, 이는 제2제거시간이 20초 미만인 경우 티타늄 산화막의 두께와 성장률이 증가하기 시작하는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
<시험예 3>
시험예 3에서는 반복횟수의 변화에 따른 티타늄 산화막의 두께 변화를 확인하기 위해 실시예 1과 실시예 8 내지 9에 따른 티타늄 산화막의 두께를 측정하였다.
두께 측정 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서 도면부호 A, H, I는 각각 그래프 상에서 실시예 1, 실시예 8 및 실시예 9에 대응되는 점이다.
도 5를 참조하면 반복횟수가 증가할수록 티타늄 산화막의 두께가 균일하게 증가하는 것을 확인할 수 있고, 이는 필요에 따라 반복횟수를 조절함으로써 원하는 두께의 티타늄 산화막을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
<시험예 4>
시험예 4는 챔버내부온도의 변화가 티타늄 산화막의 형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 실시예 1과 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 형성 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하되, 반복횟수를 300회 대신 900회로 하여 티타늄 산화막을 형성한 후 형성된 티타늄 산화막의 두께를 측정하고, 측정된 두께에 반복횟수를 나누어 반복횟수 1회당 티타늄 산화막의 성장률(growth per cycle, GPC)을 산출하였다.
아래 표 4와 도 6에 실시예 1과 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막에 대한 티타늄 산화막의 성장률을 정리하여 나타내었고, 도 6에 실시예 1과 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 성장률 그래프를 나타내었다. 도 6에서 도면부호 A, M, N, J, K는 각각 그래프 상에서 실시예 1, 실시예 10 내지 13에 대응되는 점이다.
단, 아래 표 4와 도 6에 있어서, 실시예 1, 실시예 10 내지 13은 실시예 1과 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 형성 방법과 동일한 방법으로 티타늄 산화막을 형성하되, 반복횟수를 300회 대신 900회로 하여 형성된 티타늄 산화막을 의미할 수 있다.
티타늄 산화막 두께(nm) GPC(nm/반복횟수)
실시예 1 40.2 0.044
실시예 10 54.9 0.061
실시예 11 51.0 0.056
실시예 12 46.8 0.052
실시예 13 41.4 0.046
표 4와 도 6을 참조하면 챔버내부온도가 감소할수록 티타늄 산화막의 성장률이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 산화물의 경우 저온에서 형성되었을 때 반응물질의 제거가 충분히 이루어지지 않아 티타늄 전구체가 재공급되었을 때 흡착 가능한 위치가 증가하여 그에 따른 박막 성장률에 차이가 있음을 확인할 수 있는 결과이다.
<시험예 5>
시험예 5에서는 챔버내부온도의 변화가 티타늄 산화막의 형성에 미치는 영향을 확인하였다.
이를 위해 시험예 5에서는 X선 광전자 분석법(X-ray Photoelectron Spectroscopy)을 이용해 실시예 1과 실시예 10 내지 13에 따른 티타늄 산화막의 결합 에너지를 통한 결합 특성 및 성분을 분석하였다.
분석 결과를 도 7과 도 8 및 표 5에 나타내었다.
피크 종류
(피크 위치)		 피크 상대 세기
실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 1
TiO2
(458.7eV, 464.4 eV)		 86.67% 92.03% 92.19% 90.34% 90.23%
TiON
(456.7eV, 462.4eV)		 13.32% 7.96% 7.80% 9.65% 9.76%
도 7과 도 8에 표시된 온도는 챔버내부온도를 의미하는 것일 수 있다. 즉, 도 7과 도 8에서 120℃, 140℃, 160℃, 180℃ 및 200℃에 대응되는 그래프는 각각 실시예 10, 실시예 11, 실시예 12, 실시예 13 및 실시예 1에 대응되는 그래프일 수 있다.
표 5와 도 7 내지 도 8을 참조하면 실시예 10에 따른 티타늄 산화막의 Ti2p에서 Ti3+를 의미하는 TiON 피크(peak)의 면적이 실시예 1, 실시예 11 내지 13에 따른 피크 면적보다 크게 나타나는 것을 확인할 수 있고, 이는 흑색산화티타늄이 형성됨에 따른 티타늄 산화막 내부의 Ti3+ 성분이 실시예 10에 따라 제조된 티타늄 산화막 내부의 Ti3+ 성분이 가장 많이 형성된 것을 확인할 수 있는 결과이다.
시험예 5의 결과를 종합하여 볼 때, 실험이 진행된 전체 온도 범위에서 흑색산화티타늄에 의한 티타늄 산화막 내부에 Ti3+ 성분이 형성되는 것을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, TiO2 피크 면적에 대한 TiON 피크 면적의 비율이 7% 이상으로 나타나는 것을 볼 때 제조되는 티타늄 산화막이 흑색산화티타늄을 준수한 함량으로 포함하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
시험예 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 티타늄 산화막의 내구성을 확인하기 위한 시험이다.
이를 위해 대조군으로 광전기화학 전극(WBiVO4)를 사용하였고, 실험군으로 대조군과 동일한 광전기화학 전극(WBiVO4)에 티타늄 산화막을 코팅한 것을 사용하였다.
보다 자세하게 실험군은 LucidaTM　D series ALD (NCD) 장비의 챔버 내부에 광전기화학 전극(WBiVO4)을 위치시킨 후에 챔버 내부에 70℃의 티타늄 전구체를 1초동안 공급하는 것, 챔버 내부에서 물리 흡착된 티타늄 전구체와 흡착 부산물을 10초동안 제거하는 것, 물리 흡착된 티타늄 전구체와 흡착 부산물이 제거된 챔버 내부에 10℃인 물을 2초동안 공급하는 것 및 챔버 내부의 미반응 물과 반응 부산물을 30초동안 제거하는 것을 30회 반복하여 제조하였다. 이때, 챔버 내부는 200℃, 질소 분위기였으며, 질소는 50 sccm의 주입속도로 주입되었다. 티타늄 전구체로는 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄을 사용하였다.
대조군과 실험군을 시간대전류법을 이용해 분석하였고, 분석 결과를 도 9에 나타내었다.
도 9를 참조하면 대조군과 실험군 모두 약 27초에서 거의 동일한 전류값을 갖는 것을 확인할 수 있으나, 시간이 지날수록 대조군은 실험군에 비해 전류값이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 광전기화학 전극(WBiVO4)에 코팅된 티타늄 산화막이 광전기화학 전극(WBiVO4)이 마모되지 않도록 보호하는 것을 확인할 수 있는 결과이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 형성 방법을 이용하면 전기적 성능과 광학적 성능이 우수한 광전기화학 전극을 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100: 제1공급단계, S200: 제1제거단계,
S300: 제2공급단계, S400: 제2제거단계.

Claims (3)

  1. 기판이 구비되는 챔버 내부로 티타늄 전구체를 공급하여 상기 기판에 상기 티타늄 전구체를 화학 흡착하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 공급된 상기 전구체 중 물리 흡착 상태인 상기 전구체와 흡착 부산물을 제거하는 단계;와, 상기 챔버 내부에 반응물질을 소정시간 동안 공급하는 단계; 및 상기 챔버 내부에 공급된 상기 반응물질 중 상기 전구체와 반응하지 않은 상기 반응물질과 반응 부산물을 제거하는 단계;를 순차적으로 기설정된 횟수만큼 반복하여 티타늄 산화막을 제조하는 것이고,
    XPS 분석시 TiON에 대응되는 결합에너지 위치인 462.4eV, 456.7eV 인근에서 소정 세기를 갖는 피크가 나타나는 상기 티타늄 산화막을 제조하는 것
    인 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 티타늄 전구체를 화학 흡착하는 단계에서 상기 티타늄 전구체는 테트라키스(다이에틸아미도)티타늄, 테트라키스(에틸메틸아미도)티타늄 및 테트라키스(다이메틸아미도)티타늄 중에 선택되는 적어도 하나이고,
    상기 반응물질을 소정시간 동안 공급하는 단계에서 상기 반응물질은 물인 것
    인 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버 내부는 120 내지 200℃, 불활성기체 분위기이고,
    상기 티타늄 전구체를 화학 흡착하는 단계는 상기 기판에 상기 티타늄 전구체의 화학 흡착이 충분히 이루어지도록 하는 시간 동안 상기 티타늄 전구체를 상기 챔버 내부로 공급하는 것이며,
    상기 흡착 부산물을 제거하는 단계는 상기 챔버 내부에 공급된 상기 전구체 중 물리 흡착 상태인 상기 전구체와 상기 흡착 부산물이 충분히 제거되는 시간 동안 제거하는 단계이고,
    상기 반응물질을 소정시간 동안 공급하는 단계는 상기 챔버 내부의 티타늄 전구체와 상기 반응물질의 반응이 충분히 이루어지도록 하는 시간 동안상기 반응물질을 공급하는 단계이며,
    상기 반응 부산물을 제거하는 단계는 상기 챔버 내부에 공급된 상기 반응물질 중 상기 전구체와 반응하지 않은 상기 반응물질과 상기 반응 부산물이 충분히 제거될 수 있는 시간 동안 상기 반응물질과 상기 반응 부산물을 제거하는 단계인 것
    인 원자층 증착법을 이용한 티타늄 산화막 형성 방법.


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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101656890B1 (ko) 2008-02-27 2016-09-12 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 원자 층 증착(ａｌｄ) 공정을 사용하는 기재 위 티타늄-함유 층 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656890B1 (ko) 2008-02-27 2016-09-12 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 원자 층 증착(ａｌｄ) 공정을 사용하는 기재 위 티타늄-함유 층 제조 방법
KR20160045784A (ko) 2013-10-15 2016-04-27 비코 에이엘디 인코포레이티드 시드 전구체를 이용한 고속 원자층 증착 공정

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