일반기술

마그네트론 스퍼터링법에 의한 ZnO 박막의 제조방법

*원리 및 개요본 기술은 사파이어 기판 상에 마그네트론 스퍼터링법에 의해 ZnO 박막을 형성시키는 단계와 상기 ZnO 박막이 형성된 사파이어 기판을 산소분위기 하에서 열처리를 수행하는 단계를 포함하는 특징이 있는 ZnO 박막의 제조방법이다. *시장성본 기술은 ZnO 에피층 성장에 관련된 기술을 보유하고 있거나, 발광소자 칩 개발 및 생산능력을 보유하고 있는 삼성전기, LG이노텍, 나리지온 등의 업체와의 협력을 통하여 사업화를 진행하거나, 장비기술인 점을 감안하여 반도체 박막 장비 기술을 보유하고 있는 반도체 장비업체에 대한 기술이전을 통하여 사업화 진행이 가능하다.* 특징 및 장점*특징 및 장점1) 1단계 : 마그네트론 스퍼터링법에 의해 ZnO 박막을 형성시키며, ZnO 타겟을 이용한 마그네트론 스퍼터링법으로 단결정 사파이어 기판에 증착시킨다. - 초기 진공도는 로터리와 터보 분자 펌프를 통하여 충분히 낮추며, ZnO 박막 증착은 약 0.05 Torr에서 수행하는 것이 바람직하며, 공정온도는 상온에서 수행한다. 2) 2단계 : 산소분위기 하에서 열처리를 수행한다. - 열처리를 통하여 ZnO 박막이 c 축 성장한 다결정질 박막으로 형성시킬 수 있으며, 결정질을 더욱 향상시킨다. - ZnO 박막에서 전위, 침입원자 및 공공 등의 결정학적 결함 밀도를 낮추는 효과를 나타낸다. - 열처리 온도는 800～1,000℃가 바람직한데, 이때 열처리 온도가 범위 미만인 경우ZnO 박막의 반측(FWHM)이 증가하여, 결정성에 문제를 야기시킨다.*효과1) ZnO 결정의 품위를 두드러지게 향상시킬 수 있는 효과2) 고농도의 질소를 도핑한 ZnO 박막에서의 전자의 농도와 이동도를 급격히 감소시킬 수 있는 효과3) 산소공공과 침입형 ZnO와 같은 진성의 N 형 결함을 없앰으로 N 형 ZnO를 P 형 ZnO 박막으로 제조할 수 있어서 단파장 발광소자의 제조에 유용하게 이용할 수 있는 효과