• 제목/요약/키워드: ITO Sputtering

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스퍼터 ITO박막의 제조 공정 이해 및 활용 (Application and Processes for Sputtered ITO Films)

  • 송풍근
    • 한국표면공학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.55-71
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    • 2017
  • Transparent Conductive Oxide (TCO), especially Indium Tin Oxide (ITO) films are almost prepared by DC magnetron sputtering because of the advantage of obtaining homogeneous large area coatings with high reproducibility. The purpose of this report is describe a detailed investigation of key factors dominating electrical and structural properties of sputtered ITO films. It was confirmed that crystallinity and electrical properties of ITO films were strongly depend on the sputtering pressure and kinetic energy of sputtered particles which are expected to have a close relation with the transport processes between target and substrate. And also, nodule formation on the ITO target was suppressed by both $CaCO_3$ addition and decreasing micro-pore in the target. On the other hand, we focused on the characteristics of amorphous TCO film to use as transparent electrode for various applications. To realize high thermoelectric performance, it was tried to control both high electrical conductivity and low thermal conductivity for the amorphous IZO:Sn films.

DC마그네트론 스퍼터링법으로 PET 기판위에 저온 증착한 ITO박막의 비저항과 굽힘 저항성에 대한 RF인가의 영향 (Effect of RF Superimposed DC Magnetron Sputtering on Electrical and Bending Resistances of ITO Films Deposited on PET at Low Temperature)

  • 박미랑;이성훈;김도근;이건환;송풍근
    • 한국표면공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.214-219
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    • 2008
  • Indium tin oxide (ITO) films were deposited on PET substrate by RF superimposed DC magnetron sputtering using ITO (doped with 10 wt% $SnO_2$) target. Substrate temperature was maintained below $750^{\circ}C$ without intentionally substrate heating during the deposition. The discharge voltage of DC power supply was decreased from 280 V to 100 V when superimposed RF power was increased from 0 W to 150 W. The electrical properties of the ITO films were improved with increasing of superimposed RF power. In the result of cyclic bending test, relatively high mechanical property was obtained for the ITO film deposited with RF power of 75 W under DC current of 0.75 A which could be attributed to the decrease of internal stress caused by decrease in both deposition rate and plasma impedance.

저온 증착 Nano-Crystalline TCO

  • 홍문표
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.6-6
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    • 2010
  • Indium Tin Oxide (ITO)를 포함한 Transparent Conduction Oxide (TCO)는 LCD, OLED와 같은 Display, 그리고 Solar Cell 등 광신호와 전기신호간 변환이 필요한 모든 Device에 반드시 필요한 핵심 물질로, 특히 고특성 Display의 투명전극에서 요청되는 95% 이상의 투과도와 $15\;{\Omega}/{\square}$ 이하의 면저항 특성을 동시에 만족할 수 있는 기술은 현재까지 Plasma Sputtering 공정으로 $160^{\circ}C$ 이상에서 증착된 ITO 박막이 유일하다. 그러나, 최근 차세대 기술로서 Plastic Film을 기반으로 하는 Flexible Display 및 Flexible Solar Cell 구현에 대한 요구가 급증하면서, Plastic Film 기판위에 Plasma Damage이 없이 상온에 가까운 저온 ($100^{\circ}C$ 이하)에서 특성이 우수한 ITO 투명전극을 형성 할 수 있는 기술의 확보가 중요한 현안이 되고 있다. 지난 10년 동안 $100^{\circ}C$이하 저온에서 고특성의 ITO 또는 TCO 박막을 얻기위한 다양한 연구와 구체적인 공정이 활발히 연구되어 왔으나, ITO의 결정화 온도 (통상 $150{\sim}180^{\circ}C$)이하에서 증착된 ITO박막은 비정질 상태의 물성적 특성을 보여 원하는 전기적, 광학적 특성확보가 어려웠다. 본 논문에선 기본적으로 절연체 특성을 가져야 하는 산화물인 TCO가 반도체 또는 도체의 물리적 특성을 보여주는 기본원리의 고찰을 토대로, 재료학적 특성상 Crystalline 구조를 보여야 하는 ITO (Complex Cubic Bixbyte Structure)가 Plasma Sputtering 공정으로 저온에서 증착될 때 비정질 구조를 갖게 되는 원인을 규명하고, 이를 바탕으로 저온에서 증착된 ITO가 Crystalline 구조를 유지 할 수 있게 하고, Stress Control에 유리한 Nano-Crystalline 박막을 형성하면서 Crystallinity를 임의로 조절 할 수 있는 새로운 기술인 Magnetic Field Shielding Sputtering (MFSS) 공정과 최근 성과를 소개한다. 한편, 또 다른 새로운 저온 TCO 박막형성 기술로서, 유기반도체와 같은 Process Damage에 매우 취약한 유기물 위에 Plasma Damage 없이 TCO 박막을 직접 형성할 수 있는 Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) 기술의 원리를 설명하고, 본 공정을 적용한 Top Emission OLED 소자의 결과를 소개한다. 또한, 고온공정이 수반되는 Solar Cell용 투명전극의 경우, 통상의 TCO박막이 고온공정을 거치면서 전기적 특성이 열화되는 원인을 규명하고, 이에 대한 근본적 해결 방법으로 ITO 박막의 Dopant인 Tin (Sn) 원자의 활성화를 증가시킨 Inductively Coupled Plasma Assisted DC Magnetron Sputtering (ICPDMS)의 원리와 박막의 물성적 특성과 내열 특성을 소개한다.

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Oblique-angle sputtering에 의한 Indium tin oxide 이중층 반사방지막 특성에 관한 연구

  • 김용준;;김선보;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.297.1-297.1
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    • 2016
  • 높은 굴절률(n_H) 의 ITO films 위에 homoepitaxial 성장 기술로 낮은 굴절률(n_L) 의 ITO를 이중으로 증착한 반사방지막을 연구하였다. 우리는 기판 상에 vapor flux 입사 각도 및 columnar 성장막과 경사각 사이의 상관 관계에 기초하여 낮은 굴절률의 ITO 박막을 Oblique-angle sputtering을 사용하여 증착하였다. Oblique-angle 증착동안 columns 경사각이 incident flux angle 의 증가에 따라 linear 하게 증가했다. 반대로 incident flux angle 이 증가할때 ITO 박막의 굴절률은 현저하게 감소하였는데, 이는 원자의 shadowing effect와 표면 diffusion으로 인하여 필름내의 porosity를 증가시킨 것으로 보여진다. 이러한 결과로 homoepitaxial으로 성장시킨 ITO 이중층 구조 반사방지막 특성이 향상되었으며, 유리 기판 위에서 weight average reflectance가 n_L=1.72, n_H=1.90 에서 6.57%를 달성하였다.

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스퍼터의 산소분압비율에 의존한 ITO/PET박막의 조절 (Control of ITO/PET Thin Films Depending on the Ratio of Oxygen Partial Pressure in Sputter)

  • 김현후;신재혁;신성호;박광자
    • 한국표면공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.671-676
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    • 1999
  • ITO (indium tin oxide) thin films on PET (polyethylene terephthalate) substrate have been deposited by a dc reactive magnetron sputtering without heat treatments such as substrate heater and post heat treatment. Each sputtering parameter during the sputtering deposition is an important factor for the high quality of ITO thin films deposited on polymeric substrate. Particularly, the material, electrical and optical properties of as-deposited ITO oxide films are dominated by the ratio of oxygen partial pressure. As the experimental results, the excellent ITO films are prepared on PET substrate at the operating conditions as follows : operating pressure of 5 mTorr, target-substrate distance of 45mm, do power of 20~30W, and oxygen gas ratio of 10%. The optical transmittance is above 80% at 550 nm, and the sheet resistance and resistivity of films are 24 Ω/square and $1.5\times$10$^{-3}$ Ωcm, respectively.

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DC 마그네트론 스파터링의 비대칭 자석강조에 의한 ITO 박막 제조 및 물성에 관한 연구 (A Study on Material Properties and Fabrication of ITO Thin Films by Unbalanced-Magnet Structure in Magnetron Sputtering)

  • 신성호;김현후;박광자
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권7호
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    • pp.700-705
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    • 1997
  • Transparent conducting indium tin oxide (TC-ITO) thin films are deposited on soda lime glass by a dc magnetron sputtering technique having the unbalanced-magnet structure in order to improve the electrical/material characteristics and to avoid the surface damages. The material properties are measured by the x-ray diffractometer (XRD) and atomic force microscope (AFM). The (400) peak as the preferred orientation of <100> direction for ITO thin films is stabilized with the increase of substrate temperature. The surface roughness estimated by AFM 3D image at the substrate temperature of 40$0^{\circ}C$ is extremely uniform. The best resistivity of ITO films (5500 $\AA$ thick) at 40$0^{\circ}C$ is about 1.3$\times$10$^{-4}$ $\Omega$cm on the position of 4 cm from substrate center.

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ITO 박막의 제작 조건에 따른 OLED의 I-V 특성 (I-V properties of OLED with deposition conditions of ITO thin films)

  • 금민종;김현웅;조범진;김한기;김경환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.434-435
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    • 2005
  • In this work, the ITO thin films were prepared by FTS (Facing Targets Sputtering) system under different sputtering conditions which were varying $O_2$ gas flow, input current and working gas pressure. As a function of sputtering conditions, electrical and optical properties of prepared ITO thin films were measured. The electrical characteristics, surface roughness and transmittance of the ITO thin films were evaluated by Hall Effect Measurement, AFM, and UV-VIS spectrometer respectively. In addition, I-V properties of OLED cells were measured by 4156A(HP).

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ITO/Ni/ITO 박막의 광학적 전기적 특성 연구 (Optical and Electrical Properties of ITO/Ni/ITO Thin Films)

  • 김소라;서정은;김상호;이인선;김동원
    • 한국표면공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.55-59
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    • 2005
  • ITO/Ni/ITO thin films were deposited on the PET by RF magnetron sputtering. Dependance of the process parameters such as deposition pressure, positions of Ni layer, on the transmittance, reflectance and sheet resistance of ITO/Ni/ITO film were investigated. When the Ni layer is placed at the center of ITO and deposition pressure is low, ITO/Ni/ITO films showed better optical and electrical properties. At these conditions, the transmittance, reflectance and sheet resistance of the ITO film were $90\%,\;0.38\%$ and $185\Omega/\Box$ respectively.

Properties of ITO (Indium Tin Oxide) Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering Using DC and Pulse Modes

  • Hwang, Man-Soo;Lee, Hye-Jung;Jeong, Heui-Seob;Seo, Yong-Woon;Kwon, Sang-Jik
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.842-845
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    • 2002
  • We report on the properties of ITO thin films prepared by dc and pulse magnetron sputtering at low temperature. The electrical, optical, and surface properties of the films prepared by dc and pulse magnetron sputtering were compared. We discuss the role the pulse power plays in determining ITO thin film properties that are important in flat panel applications.

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RF magnetron sputtering법으로 ITO 위에 증착한 yttrium oxide의 특성 (Fabrication of yttrium oxide thin film on ITO by RF magnetron sputtering for TTFT)

  • 방준호;정제헌;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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    • pp.183-183
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    • 2011
  • TTFT(Transparent TFT)의 유전체로 사용되는 절연층으로 사용이 기대되는 yttrium oxide를 ITO 위에 RF magnetron sputtering법으로 상온 증착하고 구조적 특성을 분석하고 조성 및 표면 상태를 확인하였으며 유전 특성을 분석하였다.

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