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KR20150021776A - a fabricating method for anti-reflection film with an excellent transmittance and a anti-reflection film fabricated thereof - Google Patents

a fabricating method for anti-reflection film with an excellent transmittance and a anti-reflection film fabricated thereof Download PDF

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KR20150021776A
KR20150021776A KR20130099157A KR20130099157A KR20150021776A KR 20150021776 A KR20150021776 A KR 20150021776A KR 20130099157 A KR20130099157 A KR 20130099157A KR 20130099157 A KR20130099157 A KR 20130099157A KR 20150021776 A KR20150021776 A KR 20150021776A
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KR
South Korea
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thin film
antireflection film
silicon oxide
present
mtorr
Prior art date
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Ceased
Application number
KR20130099157A
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Korean (ko)
Inventor
한승희
김경훈
김성민
이근혁
장진혁
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

광투과율이 우수한 반사방지막의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 반사방지막에 관한 것이다. 본 발명은 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 기판상에 반사방지막을 형성하는 함에 있어서, 진공조 내부의 가스 공정 압력이 20 ~ 200 mTorr 이고, 상기 반사방지막은 다공성 박막인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 20~ 200 mTorr의 높은 공정압력에서 마그네트론 증착원을 이용한 반응성 증착으로 다공성 박막을 증착하게 되면, 박막의 기공 형성에 의해 유리 기판의 반사율이 감소하고 투과율이 증가할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 반사방지막을 비정질 실리콘 태양전지에 적용하면 에너지 변환효율을 증가시킬 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 다층 반사방지막 방법 또는 글랜싱 앵글 증착 방법이 아닌, 하나의 진공조 내에서 높은 공정 압력 조건에서 다공성 산화규소 박막을 유리 기판에 증착할 수 있기 때문에, 한층 간단한 방법으로 별도의 과정 없이 비정질 실리콘 박막 태양전지의 유리 기판에 반사방지막을 제작할 수 있다.To an antireflection film having excellent light transmittance and an antireflection film produced thereby. The present invention is characterized in that, in forming an antireflection film on a substrate using magnetron sputtering, the gas process pressure in the vacuum chamber is 20 to 200 mTorr, and the antireflection film is a porous thin film. According to the present invention, when a porous thin film is deposited by reactive deposition using a magnetron evaporation source at a high process pressure of 20 to 200 mTorr, the reflectance of the glass substrate may be decreased and the transmittance may be increased due to the pore formation of the thin film. Further, when the antireflection film according to the present invention is applied to an amorphous silicon solar cell, energy conversion efficiency can be increased. According to the present invention, since the porous silicon oxide thin film can be deposited on a glass substrate under a high process pressure condition in one vacuum chamber, instead of the multilayer antireflection film method or glazing angle deposition method, It is possible to fabricate an antireflection film on a glass substrate of an amorphous silicon thin film solar cell without a process.

Description

광투과율이 우수한 반사방지막의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 반사방지막{a fabricating method for anti-reflection film with an excellent transmittance and a anti-reflection film fabricated thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an antireflection film having excellent light transmittance and an antireflection film fabricated by the method,

본 발명은 광투과율이 우수한 반사방지막 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유리 기판 표면에 다공성의 산화규소 박막을 증착하여 유리 기판의 반사율을 감소시키고 투과율을 증가시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an antireflection film excellent in light transmittance and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a method of depositing a porous silicon oxide thin film on a surface of a glass substrate to reduce the reflectance of the glass substrate and increase the transmittance.

일반적으로 비정질 실리콘 박막 태양전지의 유리 기판에 빛의 반사율을 감소시키고자 표면 조직화(surface texturing)를 형성하거나 반사방지막 코팅(Anti-reflection coating)을 이용하게 된다. 표면 조직화는 습식 식각으로 식각 용액을 이용 (Materials Science and Engineering B, Volume 178, Issue 9, 15 May 2013, Pages 617-622, “Thin-film silicon solar cell development on imprint-textured glass substrates”) 하거나 건식 식각으로 포토리소그라피를 이용 (Solar Energy Materials & Solar Cells, Volume 94, Issue 3, March 2010, Pages 583-587, “Enhanced transmittance of glass plates for solar cells using nano-imprint lithography”) 한다. 포토리소그라피의 경우 고가의 비용이 들어 식각 용액을 이용하는 습식 식각이 더 많이 사용되고 있다. 하지만 식각 용액을 이용할 경우 복잡한 세정과정을 거치게 되어 제품 생산의 수율 면에서 효과적이지 못하다. In general, the glass substrate of the amorphous silicon thin film solar cell is formed with surface texturing or anti-reflection coating to reduce the reflectance of light. Surface organization can be performed by wet etching using an etching solution (Materials Science and Engineering B, Volume 178, Issue 9, May 15, 2013, Pages 617-622, "Thin-film silicon solar cell development on imprint-textured glass substrates" (Solar Energy Materials & Solar Cells, Volume 94, Issue 3, March 2010, Pages 583-587, "Enhanced transmittance of glass plates using solar cells using nano-imprint lithography") using photolithography as etching. In the case of photolithography, wet etching using an etching solution is used more frequently because of its high cost. However, when etching solutions are used, they are subjected to a complicated cleaning process, which is not effective in terms of yield of the product.

또한, 반사방지막은 스퍼터링(Sputtering), 플라즈마 화학기상증착법(PE-CVD) 등의 진공증착법에 의해 형성되는데, 일반적으로 산화규소 박막과 질화규소 박막 등을 교대로 쌓은 다층 박막(Multi layer thin film)을 제작하여 빛의 반사율을 감소시키는 방법이 주로 이용되고 있다. The antireflection film is formed by a vacuum deposition method such as sputtering or plasma chemical vapor deposition (PE-CVD). Generally, a multi-layer thin film in which a silicon oxide thin film and a silicon nitride thin film are alternately stacked And a method of reducing the reflectance of light is mainly used.

또한, 스퍼터링을 이용하는 방법 중 글랜싱 앵글 증착(Glancing angle deposition)은 시료를 스퍼터링 증착원에 대하여 80~90 도의 각도로 기울인 후, 회전시켜 산화규소 박막 또는 불화마그네슘 박막 등을 증착하는데, 이러한 방법을 이용하면 박막 내 기공이 형성되어 빛의 반사율을 감소시킨다 (Journal of the Korean Physical Society, Vol. 55, No. 6, December 2009, pp. 2634-2637, “Anti-reflection Coatings with Helical SiO2 Films Prepared by Using Glancing Angle Deposition”) 그러나, 대면적 증착이 어려워 상용화에 한계가 있다.
Among the methods using sputtering, glancing angle deposition is performed by tilting the sample at an angle of 80 to 90 degrees with respect to the sputtering deposition source, and then rotating it to deposit a silicon oxide thin film or a magnesium fluoride thin film. (2005), pp. 2634-2637, " Anti-reflection Coatings with Helical SiO2 Films Prepared by ", Journal of the Korean Physical Society, Vol. Using Glancing Angle Deposition ") However, it is difficult to commercialize large-area deposition.

본 발명은 광투과율이 우수한 반사방지막의 제조방법 및 그에 따라 제조된 반사방지막을 제공하고자 한다. The present invention provides a method for producing an antireflection film having excellent light transmittance and an antireflection film produced by the method.

또한 간단한 방법으로 별도의 과정 없이 비정질 실리콘 박막 태양전지의 유리 기판에 반사방지막을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
The present invention also provides a method of manufacturing an antireflection film on a glass substrate of an amorphous silicon thin film solar cell without a separate process by a simple method.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 기판상에 반사방지막을 형성하는 함에 있어서, 진공조 내부의 가스 공정 압력이 20 ~ 200 mTorr 이고, 상기 반사방지막은 다공성 박막인 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법일 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming an antireflection film on a substrate using magnetron sputtering, wherein a gas process pressure in the vacuum chamber is 20 to 200 mTorr and the antireflection film is a porous thin film And a method for producing the antireflection film.

마그네트론 스퍼터링 증착원은 규소 또는 산화규소를 포함할 수 있다.The magnetron sputter deposition source may comprise silicon or silicon oxide.

다공성 박막은 산화규소일 수 있으며, 이 경우 마그네트론 스퍼터링은 아르곤과 산소의 혼합가스 플라즈마를 이용하는 반응성 스퍼터링 공정일 수 있다. The porous thin film may be silicon oxide, in which case the magnetron sputtering may be a reactive sputtering process using a mixed gas plasma of argon and oxygen.

마그네트론 스퍼터링 증착원에 펄스직류 또는 RF 전력을 인가할 수 있다. Pulsed DC or RF power can be applied to the magnetron sputter deposition source.

본 발명의 다른 측면은 앞의 제조방법에 의하여 제조된 반사방지막일 수 있다.
Another aspect of the present invention may be an antireflection film produced by the above manufacturing method.

본 발명에 의하면, 20 ~ 200 mTorr의 높은 공정압력에서 마그네트론 증착원을 이용한 반응성 증착으로 다공성 박막을 증착하게 되면, 박막의 기공 형성에 의해 유리 기판의 반사율이 감소하고 투과율이 증가할 수 있다. According to the present invention, when a porous thin film is deposited by reactive deposition using a magnetron evaporation source at a high process pressure of 20 to 200 mTorr, the reflectance of the glass substrate may be decreased and the transmittance may be increased due to the pore formation of the thin film.

또한, 본 발명에 의한 반사방지막을 비정질 실리콘 태양전지에 적용하면 에너지 변환효율을 증가시킬 수 있다.Further, when the antireflection film according to the present invention is applied to an amorphous silicon solar cell, energy conversion efficiency can be increased.

본 발명에 의하면, 기존의 산화규소 박막과 질화규소 박막을 증착하여 제작된 다층 반사방지막 방법 또는 글랜싱 앵글 증착 방법이 아닌, 하나의 진공조 내에서 20 ~ 200 mTorr의 높은 공정 압력 조건에서 다공성 산화규소 박막을 유리 기판에 증착할 수 있기 때문에, 한층 간단한 방법으로 별도의 과정 없이 비정질 실리콘 박막 태양전지의 유리 기판에 반사방지막을 제작할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a method of forming a porous silicon oxide film in a single vacuum chamber at a high process pressure of 20 to 200 mTorr, instead of using a multilayer antireflection film deposition method or a glazing angle deposition method which is manufactured by depositing a silicon oxide thin film and a silicon nitride thin film. Since the thin film can be deposited on the glass substrate, it is possible to manufacture the antireflection film on the glass substrate of the amorphous silicon thin film solar cell without a separate process by a simpler method.

도 1은 실시예, 비교예, 유리기판 자체에 대한 반사율(Reflectance) 및 투과율(Transmittance) 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 다공성 산화규소 박막 증착을 위한 증착 장치의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 3은 실시예 1의 유리 기판 상에 다공성 산화규소 박막을 증착한 경우와, 증착하지 않은 유리 기판 자체의 굴절률(Refractive index) 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 2 mTorr의 공정 압력으로 실리콘 기판 상에 형성된 치밀한 산화규소 박막의 단면에 대한 SEM 이미지(A)와 20 mTorr의 공정 압력으로 실리콘 기판 상에 형성된 다공성 산화규소 박막의 단면에 대한 SEM 이미지이다(B).
1 is a graph showing reflectance and transmittance measurement results of Examples, Comparative Examples and glass substrates themselves.
2 is a schematic view showing the structure of a deposition apparatus for depositing a porous silicon oxide thin film according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a result of measuring the refractive index of a glass substrate without a vapor deposition and a case of depositing a porous silicon oxide thin film on the glass substrate of Example 1. FIG.
4 is an SEM image (A) of a cross section of a dense silicon oxide thin film formed on a silicon substrate at a process pressure of 2 mTorr and an SEM image of a cross section of the porous silicon oxide thin film formed on the silicon substrate at a process pressure of 20 mTorr (B).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 2는 본 발명에 따른 다공성 산화규소 박막을 증착할 수 있는 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 2를 참조하면, 증착 장치는 마그네트론 스퍼터링을 이용한 박막 증착을 위한 진공조(1)를 구비할 수 있다. 또한 마그네트론 증착원에 장착된 스퍼터링 타겟(3)에 펄스직류 또는 RF 전력을 인가하기 위한 전원장치(2)를 구비할 수 있다. 마그네트론 증착원에 장착된 스퍼터링 타겟(3)에 의하여 발생된 플라즈마(4)가 발생될 수 있다. 또한 유리 기판을 지지할 수 있는 시료 장착대(5)를 구비한다. 또한 플라즈마 발생에 이용되는 공정 가스(6)의 유량을 조절하기 위한 가스유량 조절장치(7)을 구비할 수 있다. 또한 진공도를 계측하는 진공 게이지(8), 진공조의 고진공을 유지하기 위한 진공펌프(9), 고진공 펌프의 가동을 돕는 저진공 펌프(10)를 구비할 수 있다.
2 is a schematic view schematically showing an apparatus for depositing a porous silicon oxide thin film according to the present invention. Referring to FIG. 2, the deposition apparatus may have a vacuum chamber 1 for thin film deposition using magnetron sputtering. And a power supply device 2 for applying pulse DC or RF power to the sputtering target 3 mounted on the magnetron evaporation source. The plasma 4 generated by the sputtering target 3 mounted on the magnetron evaporation source can be generated. And a sample mounting table 5 capable of supporting the glass substrate. And a gas flow rate regulating device 7 for regulating the flow rate of the process gas 6 used for plasma generation. A vacuum gauge 8 for measuring the degree of vacuum, a vacuum pump 9 for maintaining a high vacuum in the vacuum tank, and a low vacuum pump 10 for assisting the operation of the high vacuum pump.

본 발명에 따른 다공성 산화규소 박막 증착의 원리는 다음과 같다. 즉, 진공조(1) 내부에 위치한 시료 장착대(5)에 유리 기판 시료를 장착한 후, 진공펌프(9)을 이용하여 진공조(1) 내부의 진공도를 고진공 영역까지 배기한다. 이후, 비활성 가스인 아르곤(Ar) 가스와 활성화 가스인 산소(O2) 가스를 가스유량 조절장치(7)를 통하여 인입시켜 진공조 내부의 압력을 20 ∼ 200 mTorr 의 압력으로 조절한다. 공정 가스 인입 후 진공조 내부의 압력이 안정화 되면, 진공조 상단에 부착된 마그네트론 증착원에 장착된 실리콘 스퍼터링 타겟(3)에 펄스직류 또는 RF 전력을 인가하여 시료 장착대(5)에 장착된 유리 기판 위에 다공성 산화규소 박막 증착할 수 있다.
The principle of the porous silicon oxide thin film deposition according to the present invention is as follows. That is, after the glass substrate sample is mounted on the sample mounting table 5 located inside the vacuum chamber 1, the degree of vacuum inside the vacuum chamber 1 is exhausted to the high vacuum region by using the vacuum pump 9. Then, argon (Ar) gas, which is an inert gas, and oxygen (O2) gas, which is an activation gas, are introduced through a gas flow rate regulator 7 to regulate the pressure inside the vacuum chamber to 20 to 200 mTorr. When the pressure inside the vacuum chamber is stabilized after the process gas is introduced, pulse DC or RF power is applied to the silicon sputtering target 3 attached to the magnetron deposition source attached to the upper end of the vacuum chamber to remove the glass The porous silicon oxide thin film can be deposited on the substrate.

통상적인 반응성 스퍼터링 방법을 이용한 산화규소 박막 증착의 경우, 밀도가 높고 기공이 적은 산화규소 박막의 증착을 위하여 주로 10 mTorr 이하의 낮은 공정 압력에서 증착이 이루어지게 된다. 그러나, 이와 같은 방법으로 증착되는 산화규소 박막은 굴절율이 거의 유리 기판과 흡사하므로 광반사 방지 효과를 기대할 수 없다. 효과적인 광반사 방지를 위해서는, 증착되는 산화규소 박막의 굴절율을 유리 기판의 굴절율(~ 1.5)보다 작은 값을 갖게 하는 것이 바람직하다.
In the case of silicon oxide thin film deposition using a conventional reactive sputtering method, deposition is performed at a low process pressure of typically less than 10 mTorr in order to deposit silicon oxide thin films having high density and low pores. However, since the refractive index of the silicon oxide thin film deposited in this manner is almost the same as that of the glass substrate, the antireflection effect can not be expected. In order to prevent effective reflection of light, it is preferable that the refractive index of the thin silicon oxide film to be deposited be made smaller than the refractive index (~1.5) of the glass substrate.

본 발명에서는, 산화규소 박막 증착시 20 ∼ 200 mTorr의 높은 공정 압력을 이용함으로써, 유리 기판에 입사되는 산화규소 박막 구성 원소(실리콘, 산소)를 산란시켜 방향성을 잃게 만들게 되고, 결과적으로 많은 기공을 지닌 다공성의 산화규소 박막을 증착함으로써, 증착되는 산화규소 박막의 굴절율을 감소시킬 수 있고, 이로 인하여 광반사를 줄일 수 있게 된다.
In the present invention, by using a high process pressure of 20 to 200 mTorr when depositing a silicon oxide thin film, the silicon oxide thin film constituent elements (silicon, oxygen) incident on the glass substrate are scattered to lose directionality, It is possible to reduce the refractive index of the deposited silicon oxide thin film, thereby reducing the reflection of light.

한편, 산화규소 박막 증착시, 20 mTorr 이하의 공정 압력에서는 다공성의 신화규소 박막 증착이 어려운 반면, 200 mTorr 이상의 공정 압력에서는 높은 공정 압력으로 인한 스퍼터링 원소의 산란이 심각하여 산화규소 증착막의 증착 속도가 현저히 감소하고, 아크 발생 우려가 높아 효율적인 다공성 산화규소 박막의 증착이 어렵게 된다.
On the other hand, when the silicon oxide thin film is deposited, it is difficult to deposit the porous silicon oxide thin film at a process pressure of 20 mTorr or less, whereas when the process pressure is higher than 200 mTorr, the scattering of the sputtering element due to high process pressure is serious, And there is a high possibility of arcing, which makes it difficult to efficiently deposit the porous silicon oxide thin film.

이하에서는 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples.

실시예Example 1 One

진공조에 Eagle-2000 유리 기판을 장착하고, 진공조 내부를 10-6 Torr까지 배기한 후, 아르곤(Ar) 가스 10 sccm 와 산소(O2) 가스 0.5 sccm 을 인입하고, 진공펌프 개구율을 조절하여 20 mTorr 으로 공정 압력을 조절하였다. 직경 75 mm의 실리콘 스퍼터링 타겟이 장착된 마그네트론 스퍼터링 증착원에 주파수 25 kHz, 점유율 60% 의 펄스직류 전력(-482 V, 0.416 A)을 4분 30초간 인가하여 유리 기판 위에 약 1000 Å 두께의 다공성 산화규소 박막을 형성하였다.
An Eagle-2000 glass substrate was placed in a vacuum chamber and the inside of the vacuum chamber was evacuated to 10 -6 Torr. Then, 10 sccm of argon (Ar) gas and 0.5 sccm of oxygen (O 2) gas were introduced, The process pressure was controlled with mTorr. A pulsed DC power (-482 V, 0.416 A) with a frequency of 25 kHz and a 60% occupancy rate was applied for 4 minutes and 30 seconds to a magnetron sputtering deposition source equipped with a silicon sputtering target with a diameter of 75 mm to form a porous A silicon oxide thin film was formed.

실시예Example 2 2

공정 압력을 200 mTorr 로 조절한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 산화규소 박막을 형성하였다.
A silicon oxide thin film was formed in the same manner as in Example 1, except that the process pressure was adjusted to 200 mTorr.

비교예Comparative Example 1 One

진공조의 압력이 2 mTorr 인 점을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법에 의하여 산화규소 박막을 제조하였다.
A silicon oxide thin film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the vacuum chamber was 2 mTorr.

비교예Comparative Example 2 2

진공조의 압력이 250 mTorr 인 점을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법에 의하여 산화규소 박막을 제조하였다.
A silicon oxide thin film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure in the vacuum chamber was 250 mTorr.

다공성 박막의 형성 여부Whether a porous thin film is formed

실시예 및 비교예에 따라 증착된 산화규소 박막의 다공성인지 여부를 확인하기 위하여, 유리 기판 대신 실리콘 웨이퍼 위에 실시예 및 비교예와 각각 동일한 조건으로 10 분간 산화규소 박막을 2100 Å 두께로 증착하고, 그 단면을 SEM 으로 관찰하고 그 결과를 표 1에 정리하여 나타내었다. 또한 비교예 1 및 실시예 1에 대하여 도 4에 단면 SEM 사진을 나타내었다.In order to confirm whether or not the silicon oxide thin films deposited according to Examples and Comparative Examples were porous, a silicon oxide thin film was deposited on a silicon wafer in a thickness of 2100 Å for 10 minutes under the same conditions as those of Examples and Comparative Examples, The cross section was observed by SEM and the results are summarized in Table 1. SEM photographs of cross sections are shown in Fig. 4 for Comparative Example 1 and Example 1. Fig.

표 1 및 도 4를 참조하면, 비교예 1의 경우(도 4(A)) 즉 2 mTorr의 낮은 공정 압력 하에서 증착된 산화규소 박막은 매우 치밀하게 증착된 반면, 실시예 1의 경우(도 4(B) 즉 20 mTorr의 높은 공정 압력 하에서 증착된 박막은 많은 기공이 존재하는 다공성 구조를 가짐을 알 수 있다. 다만 비교예 2의 경우에는 너무 높은 공정 압력때문에 박막 증착 속도가 너무 낮아 다공성 박막 자체가 형성되지 않아 미세구조 및 광학적 특성을 평가할 수 없었다. 이로부터 기공이 많은 다공성인 경우 증착된 산화규소 박막의 굴절율을 낮출 수 있고, 그 결과 광반사율 감소와 광투과율 증가를 이룰 수 있음을 알 수 있다.
Referring to Table 1 and FIG. 4, in the case of Comparative Example 1 (FIG. 4A), that is, the silicon oxide thin film deposited under a low process pressure of 2 mTorr was deposited very densely, (B), that is, the thin film deposited under a high process pressure of 20 mTorr has a porous structure in which a large number of pores exist. In the case of Comparative Example 2, however, the film deposition rate is too low due to too high process pressure, It is not possible to evaluate the microstructure and optical characteristics of the porous silicon oxide thin film. From this, it can be seen that the refractive index of the deposited silicon oxide thin film can be lowered when the pores are porous, and as a result, the light reflectance can be decreased and the light transmittance can be increased have.

광학적 특성Optical properties

도 1에 광반사율(A) 및 광투과율(B)을 도시하였다. 도 1을 참조하면, 450 ~ 600 nm 파장에서의 광반사율을 살펴보면, 증착하지 않은 Eagle-2000 유리 기판의 경우 10.5 % 이고, 실시예 1의 경우 6.8 % 로서 광반사율이 감소하였고, 광투과율은 89 % 에서 93 % 로 증가하였음을 확인할 수 있다. 이는 실시예 1의 경우 다공성 구조의 산화규소 박막을 가지므로 굴절률이 낮고 이로 인하여 광반사율은 감소되고 광투과율은 증가하는 것이다. 광반사율 감소 및 광투과율 증가는 2 mTorr의 낮은 공정 압력 하에서 증착한 신화규소 박막의 경우(비교예 1) 매우 미미함을 확인할 수 있다.
Fig. 1 shows the light reflectance (A) and the light transmittance (B). Referring to FIG. 1, the optical reflectance at a wavelength of 450 to 600 nm is 10.5% for an Eagle-2000 glass substrate without a deposition, 6.8% for Example 1, and the light transmittance is 89 % To 93%, respectively. In the case of Example 1, since it has a porous silicon oxide thin film, the refractive index is low, thereby reducing the light reflectance and increasing the light transmittance. It can be seen that the decrease in light reflectance and the increase in light transmittance are very small in the case of a thin film of XY thin film deposited under a process pressure as low as 2 mTorr (Comparative Example 1).

도 3에는 유리기판 자체 및 실시예 1에 따라 유리기판에 산화규소 박막을 증착한 샘플에 대한 굴절률(refractive index) 측정 결과를 나타내었다. 도 3을 참조하면, 실시예 1의 굴절률이 유리기판 자체의 굴절률보다 작음을 확인할 수 있다. 이로부터 실시예 1의 경우 광반사율이 감소하고 광투과율이 증가하는 것은 증착된 다공성 산화규소 박막의 낮은 굴절률(~1.44)에 기인한다는 점을 알 수 있다.
FIG. 3 shows the refractive index measurement results of the glass substrate itself and the sample obtained by depositing the silicon oxide thin film on the glass substrate according to Example 1. FIG. Referring to FIG. 3, it can be seen that the refractive index of Example 1 is smaller than the refractive index of the glass substrate itself. From this, it can be seen that in Example 1, the light reflectance decreases and the light transmittance increases due to the low refractive index (~ 1.44) of the deposited porous silicon oxide thin film.

표 1에 실시예 및 비교예에 따라 제조된 산화규소 박막의 광학적 특성을 나타내었다.
Table 1 shows the optical characteristics of the silicon oxide thin films prepared according to Examples and Comparative Examples.

구분division 공정 압력Process pressure 광반사율Light reflectance 광투과율Light transmittance 박막 미세구조Thin film microstructure 유리기판Glass substrate -- 10.5%10.5% 89%89% -- 비교예 1Comparative Example 1 2 mTorr2 mTorr 9.6%9.6% 90%90% 치밀함Dense 실시예 1Example 1 20 mTorr20 mTorr 6.8%6.8% 93%93% 기공 존재Existence of pore 실시예 2Example 2 200 mTorr200 mTorr 5.9%5.9% 94%94% 기공 존재Existence of pore 비교예 2Comparative Example 2 250 mTorr250 mTorr 측정불가Not measurable 측정불가Not measurable 측정불가Not measurable

표 1의 광반사율 및 광투과율은 450~600 nm 에서 측정한 값이다. 표 1을 참조하면, 공정압력이 20~200 mTorr 인 경우 광반사율 및 광투과율이 우수하다는 점을 확인할 수 있다.
The optical reflectance and light transmittance in Table 1 are values measured at 450 to 600 nm. Referring to Table 1, it can be seen that the light reflectance and light transmittance are excellent when the process pressure is 20 to 200 mTorr.

본 발명에서 사용한 용어는 특정한 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The terms used in the present invention are intended to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the invention. The singular presentation should be understood to include plural meanings, unless the context clearly indicates otherwise. The word " comprises " or " having " means that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, or a combination thereof described in the specification. The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

1: 진공조 2: 전원장치
3: 스퍼터링 타겟 4: 플라즈마
5: 시료장착대 6: 공정 가스
7: 가스유량 조절장치 8: 진공게이지
9: 진공펌프 10: 저진공펌프
1: Vacuum tank 2: Power supply unit
3: Sputtering target 4: Plasma
5: Sample mounting stand 6: Process gas
7: Gas flow rate control device 8: Vacuum gauge
9: Vacuum pump 10: Low vacuum pump

Claims (6)

마그네트론 스퍼터링을 이용하여 기판상에 반사방지막을 형성하는 함에 있어서, 진공조 내부의 가스 공정 압력이 20 ~ 200 mTorr 이고, 상기 반사방지막은 다공성 박막인 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법.
Wherein the gas processing pressure in the vacuum chamber is 20 to 200 mTorr in forming the antireflection film on the substrate using magnetron sputtering, and the antireflection film is a porous thin film.
제1항에 있어서,
마그네트론 스퍼터링 증착원은 규소 또는 산화규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetron sputtering evaporation source comprises silicon or silicon oxide.
제1항에 있어서,
상기 다공성 박막은 산화규소 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the porous thin film comprises a silicon oxide thin film.
제3항에 있어서,
상기 마그네트론 스퍼터링은 아르곤과 산소의 혼합가스 플라즈마를 이용하는 반응성 스퍼터링 공정인 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the magnetron sputtering is a reactive sputtering process using a mixed gas plasma of argon and oxygen.
제1항에 있어서,
마그네트론 스퍼터링 증착원에 펄스직류 또는 RF 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 반사방지막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein pulse DC or RF power is applied to the magnetron sputtering deposition source.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의하여 제조된 반사방지막.
An antireflection film produced by any one of claims 1 to 6.
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WO2018033801A1 (en) 2016-08-18 2018-02-22 Valstybinis Moksliniu Tyrimu Institutas Fiziniu Ir Technologijos Mokslu Centras An interference coating or its part consisting layers with different porosity
CN112179622A (en) * 2020-09-10 2021-01-05 同济大学 An ultra-precise multi-layer film thickness drift error calibration method
CN113802100A (en) * 2021-08-25 2021-12-17 西安交通大学 Method for regulating and controlling processing hardening capacity of amorphous/amorphous nano multilayer film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018033801A1 (en) 2016-08-18 2018-02-22 Valstybinis Moksliniu Tyrimu Institutas Fiziniu Ir Technologijos Mokslu Centras An interference coating or its part consisting layers with different porosity
CN112179622A (en) * 2020-09-10 2021-01-05 同济大学 An ultra-precise multi-layer film thickness drift error calibration method
CN112179622B (en) * 2020-09-10 2021-09-03 同济大学 Ultra-high-precision multi-layer film thickness drift error calibration method
CN113802100A (en) * 2021-08-25 2021-12-17 西安交通大学 Method for regulating and controlling processing hardening capacity of amorphous/amorphous nano multilayer film

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