KR20110014290A - Manufacturing equipments of f-dopped tin oxide film - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for manufacturing a uniform fluorine-containing tin oxide thin film is provided to easily form an FTO thin film with improved electrical characteristics and properties under the atmospheric pressure. CONSTITUTION: An apparatus(300) for manufacturing a uniform fluorine-containing tin oxide thin film uses one method selected from spray coating, ultrasonic wave spray coating, or ultrasonic wave spray methods. The apparatus for manufacturing a uniform fluorine-containing tin oxide thin film includes a deposition chamber(320) so that an FTO precursor droplet flows into a substrate(325) in parallel and is deposited. The deposition chamber includes a spraying portion(322) and a discharging portion(324).

Description

불소 함유 산화주석 박막 제조장치{Manufacturing Equipments of F-dopped Tin oxide film}      Fluorine-containing tin oxide thin film manufacturing apparatus {Manufacturing Equipments of F-dopped Tin oxide film}

본 발명은 불소 함유 산화주석(불소 함유 산화주석을 FTO(F-doped Tin Oxide)라 이하 칭한다) 박막 제조장치에 관한 것으로서, 증착챔버의 일측에 상기 FTO 프리커서(precursor) 액적이 분사되는 분사부를 구비하고, 타측에 분사된 상기 FTO 프리커서 액적을 흡입하여 배기하는 배기부를 구비함으로써, 상기 FTO 프리커서 액적이 기판과 평행하게 흐르며 상기 기판에 균일하게 증착되도록 하는 FTO 박막 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a fluorine-containing tin oxide (hereinafter referred to as fluorine-containing tin oxide FTO (F-doped Tin Oxide)) thin film manufacturing apparatus, an injection unit for spraying the FTO precursor droplets to one side of the deposition chamber And an exhaust unit for sucking and evacuating the FTO precursor droplets injected to the other side, wherein the FTO precursor droplets flow in parallel with the substrate and are uniformly deposited on the substrate.

최근 FTO 박막 소재는 태양전지의 핵심 전극소재 및 IT 분야에서 중요한 소재로 부각되고 있다. 그 이유는 FTO 박막 소재가 투명하면서 전기를 잘 통할뿐만 아니라 다른 투명전도막과 달리 고온내열성이 강하고, 내화학성 및 내부식성이 뛰어나기 때문이다. Recently, FTO thin film material has emerged as an important material in solar cell core electrode material and IT field. The reason for this is that the FTO thin film material is not only transparent and electrically conductive, but also has high temperature and heat resistance, and excellent chemical and corrosion resistance, unlike other transparent conductive films.

상기 FTO 박막은 스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법 또는 초음파 스프레이 분무법으로 코팅되는데, 종래 FTO 박막 제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 FTO 프리커서를 수직분사하여 증착시키는 증착챔버를 적용하고 있 다.The FTO thin film is coated by a spray coating method, an ultrasonic spray coating method or an ultrasonic spray spraying method, a conventional FTO thin film manufacturing apparatus is applied to the deposition chamber for depositing by vertically spraying the FTO precursor from top to bottom as shown in FIG. Is doing.

도 1을 참조하여 종래 FTO 박막 제조장치에 대하여 보다 상세히 설명한다.Referring to Figure 1 will be described in more detail with respect to the conventional FTO thin film manufacturing apparatus.

도 1을 참조하면, 종래 FTO 박막 제조장치(10)는 증착물질 성분의 전구체(프리커서; precursor)가 반응하여 양압을 발생시키는 반응조를 포함하며, 이러한 반응조는 기판 상부에 설치되어 FTO 프리커서를 수직분사하는 분사부(13, 14)와, 상기 반응조의 일부 영역에 설치되어 반응기 내부에서 미처 반응하지 못한 FTO 프리커서 및 반응 부산물을 흡입하여 국부적으로 양압을 발생시키는 배기부(15)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the conventional FTO thin film manufacturing apparatus 10 includes a reaction tank for generating a positive pressure by reacting a precursor (precursor; precursor) of a deposition material component, and such a reaction tank is installed on the substrate to form an FTO precursor. Vertical injection parts 13 and 14 and an exhaust part 15 installed in a portion of the reaction tank to suck FTO precursors and reaction by-products which failed to react in the reactor and locally generate positive pressure. .

상기 FTO 프리커서는 상기 반응조의 상부에서 분사되어 수직하강하면서 기판(17)에 증착된다. 이와 같이 분사부(13, 14)와 배기부(15)가 수직으로 대향되어 기판 상부에서 분사부(13, 14)를 통해 FTO 프리커서 용액이 분사되면 FTO 프리커서 액적이 기판에 도달하는 과정에서 용매의 증발, 유기물 분해, 결합수의 분해, 산화물 클러스터의 형성 등의 과정이 진행되고, 기판(17) 위로 공급되는 액적이 노즐과 기판(17) 사이의 공간에서 서로 충돌하여 성장하거나 부분적으로 반응이 미흡한 마이크론 크기의 입자들이 기판 위에 바로 충돌하여 기판 위로 떨어지는 경우가 발생한다. 따라서, 균일한 FTO 박막이 형성되기 어렵다.The FTO precursor is sprayed on the upper part of the reaction tank and deposited on the substrate 17 while descending vertically. As described above, when the injection parts 13 and 14 and the exhaust part 15 are vertically opposed and the FTO precursor solution is injected through the injection parts 13 and 14 from the upper part of the substrate, the FTO precursor droplets reach the substrate. Processes such as evaporation of solvent, decomposition of organic matter, decomposition of bound water, formation of oxide clusters, etc., and droplets supplied onto the substrate 17 collide with each other in the space between the nozzle and the substrate 17 to grow or partially react. These poor micron-sized particles collide directly on the substrate and fall onto the substrate. Therefore, it is difficult to form a uniform FTO thin film.

도 2(a)는 종래 박막 제조장치를 이용하여 증착시킨 FTO 박막의 SEM 사진이고, 도 2(b)는 도 2(a)를 100배 확대한 사진이다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이 종래 박막 제조장치에서 형성된 FTO 박막은 표면상에 분말입자가 상당량 형성되어 박막이 균질하지 않으며, 형성된 분말입자는 도 2(b)에 도시된 것과 같이 주변 결정 보다 상당히 크기가 크다.FIG. 2 (a) is a SEM photograph of a FTO thin film deposited using a conventional thin film manufacturing apparatus, and FIG. 2 (b) is an enlarged photograph of FIG. 2 (a). As shown in FIG. 2 (a), the FTO thin film formed by the conventional thin film manufacturing apparatus has a considerable amount of powder particles formed on the surface thereof, so that the thin film is not homogeneous, and the formed powder particles have a peripheral crystal as shown in FIG. 2 (b). Considerably larger than

이와 같이 FTO 박막에 주변 결정보다 훨씬 큰 분말입자가 생성되면, 전기적 물성이 저하되고, 막의 투광성이 일정하지 못한 문제점이 발생한다.As such, when powder particles that are much larger than the surrounding crystals are generated in the FTO thin film, electrical properties are degraded and the light transmittance of the film is not constant.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상압 분무법인 스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법 또는 초음파 스프레이 분무법 중 하나의 방법으로 FTO 박막을 형성하되, FTO 프리커서 액적이 기판과 평행하게 흐르며 상기 기판에 증착되도록, 일측에 상기 FTO 프리커서 액적이 분사되는 분사부가 구비되고 타측에 분사된 상기 FTO 프리커서 액적을 흡입하여 배기하는 배기부가 구비되는 증착챔버를 구비함으로써, 전기적 특성 및 물성이 향상된 FTO 박막을 비교적 간단한 장치를 이용하여 상압하에서 용이하게 형성할 수 있는 FTO 박막 제조장치를 제시한다.The present invention is to solve the conventional problems, to form a thin film of FTO by one method of the spray coating method, the ultrasonic spray coating method or the ultrasonic spray spray method of the atmospheric pressure spray method, the FTO precursor droplets flow in parallel to the substrate and the substrate A FTO thin film having electrical properties and physical properties improved by having a deposition chamber including an injection unit for spraying the FTO precursor droplets on one side and an exhaust unit for sucking and exhausting the FTO precursor droplets injected on the other side to be deposited on The present invention proposes a FTO thin film manufacturing apparatus that can be easily formed under normal pressure using a relatively simple device.

본 발명에 따른 FTO 박막 제조장치는, 스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법 또는 초음파 스프레이 분무법 중 하나의 방법으로 FTO 박막을 제조하는 장치에 있어서, FTO 프리커서 액적이 기판과 평행하게 흐르며 상기 기판에 증착되도록, 일측에 상기 FTO 프리커서 액적이 분사되는 분사부가 구비되고 타측에 분사된 상기 FTO 프리커서 액적을 흡입하여 배기하는 배기부가 구비되어 있는 증착챔버를 포함한다.In the FTO thin film manufacturing apparatus according to the present invention, in the apparatus for manufacturing the FTO thin film by any one of spray coating method, ultrasonic spray coating method or ultrasonic spray spray method, FTO precursor droplets flow in parallel with the substrate and deposited on the substrate. Preferably, a deposition chamber including an injection unit for spraying the FTO precursor droplets on one side and an exhaust unit for sucking and exhausting the FTO precursor droplets injected on the other side is provided.

바람직하게는, 상기 분사부와 상기 배기부는 대향되게 구비된다.Preferably, the injection unit and the exhaust unit are provided to face each other.

상기 분사부와 상기 배기부각 구비된 상기 증착챔버가 연속하여 두 개 이상 구비될 수도 있고, 상기 증착챔버에 이송된 기판이 인라인으로 연속코팅되도록 상기 분사부 및 상기 배기부 중 적어도 하나는 상기 증착챔버의 여러 영역에 구비되며, 상기 분사부 각각 또는 상기 배기부 각각은 서로 평행 또는 반평행하게 구비될 수도 있다.At least one of the injection unit and the exhaust unit may include two or more deposition chambers continuously provided, and at least one of the injection unit and the exhaust unit may be continuously coated in line with the substrate transferred to the deposition chamber. It is provided in several areas of the, each of the injection portion or each of the exhaust portion may be provided in parallel or anti-parallel to each other.

바람직하게는, 상기 분사부는 상기 기판과 15~35cm 이격되어 설치된다. Preferably, the jetting portion is installed 15 to 35cm away from the substrate.

바람직하게는, 상기 분사부는 슬릿(slit) 형태로 형성되며, 상기 슬릿의 변 중에서 긴 변(가로)은 상기 FTO 프리커서 액적이 도입되는 부분의 기판의 변보다 긴 것을 특징으로 하고, 상기 슬릿의 높이(세로)는 3~5mm이다.Preferably, the jetting portion is formed in a slit form, wherein a long side (horizontal) of the side of the slit is longer than the side of the substrate of the portion where the FTO precursor droplets are introduced, The height (length) is 3-5mm.

바람직하게는, 상기 분사부는 홀(hole)로 형성되고, 상기 홀의 직경은 2~5 mm이며, 상기 분사부의 크기는 500 mm x 10 mm 이고, 상기 홀간 간격은 5~10 mm이다. Preferably, the injection portion is formed as a hole (hole), the diameter of the hole is 2 ~ 5 mm, the size of the injection portion is 500 mm x 10 mm, the interval between holes is 5 ~ 10 mm.

바람직하게는, 상기 증착챔버에는 상기 기판을 히팅하는 히터가 구비되고, 상기 히터는 상기 기판의 온도가 300~600℃를 유지하도록 가열한다. 상기 스프레이 코팅법, 상기 초음파 분무 코팅법 또는 상기 초음파 스프레이 분무법은 대기압하에서 수행되는 것이 바람직하다.Preferably, the deposition chamber is provided with a heater for heating the substrate, the heater is heated to maintain the temperature of the substrate 300 ~ 600 ℃. The spray coating method, the ultrasonic spray coating method or the ultrasonic spray spraying method is preferably performed under atmospheric pressure.

상기 FTO 박막장치는, 상기 증착챔버 전단에 설치되어, 상기 기판을 플라즈마로 전처리하거나 상기 기판상에 확산방지막을 형성하는 전처리 챔버 및 상기 증착챔버 후단에 설치되어, 상기 FTO 박막이 증착된 기판을 급냉하여 후처리하는 후처리 챔버를 더 포함하는 것이 바람직하다.The FTO thin film apparatus is provided at a front end of the deposition chamber, and is provided at a pretreatment chamber for pretreatment of the substrate with plasma or to form a diffusion barrier on the substrate and at a rear end of the deposition chamber to quench the substrate on which the FTO thin film is deposited. It is preferable to further include a post-treatment chamber for post-treatment.

본 발명에 관한 이러한 장점들 그리고 그 밖의 장점들, 측면들 및 신규한 특징들은 이와 관련하여 예시된 실시예들의 세부사항들과 더불어, 다음의 상세한 설명 및 도면들로부터 더 완벽하게 이해될 수 있을 것이다.These and other advantages, aspects and novel features of the present invention will become more fully understood from the following detailed description and drawings, together with the details of the embodiments illustrated in this regard. .

스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법 또는 초음파 스프레이 분무법 중 하나의 방법으로 FTO 박막을 제조하는 장치에 있어서, FTO 프리커서 액적이 기판과 평행하게 흐르며 상기 기판에 증착되도록, 일측에 상기 FTO 프리커서 액적이 분사되는 분사부가 구비되고 타측에 분사된 상기 FTO 프리커서 액적을 흡입하여 배기하는 배기부가 구비되어 있는 증착챔버를 포함하는 FTO 박막 제조장치를 이용하여 박막 형성시 균일한 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 간단한 장치를 이용하여 상압(대기압)에서 전기적 특성 및 물성이 향상된 FTO 박막을 형성할 수 있다. In an apparatus for producing an FTO thin film by one of spray coating, ultrasonic spray coating or ultrasonic spray spraying, the FTO precursor droplets on one side of the FTO precursor droplets flow in parallel with the substrate and are deposited on the substrate. A uniform thin film may be formed at the time of forming a thin film by using an FTO thin film manufacturing apparatus including a deposition chamber having a spraying part provided therein and an exhaust chamber for sucking and exhausting the FTO precursor droplets injected at the other side. Therefore, it is possible to form an FTO thin film having improved electrical properties and physical properties at atmospheric pressure (atmospheric pressure) using a simple device.

본 발명의 일 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면번호를 부여한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FTO 박막 제조장치의 개략적 구성도이다. 3 is a schematic configuration diagram of an FTO thin film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, FTO 박막 제조장치(300)는 전처리 챔버(310), 증착챔버(320) 및 후처리 챔버(330)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the FTO thin film manufacturing apparatus 300 includes a pretreatment chamber 310, a deposition chamber 320, and a post-treatment chamber 330.

상기 전처리 챔버(310)는 기판을 전처리하는 챔버로서, 전처리 챔버(310)에서 기판(315)이 플라즈마 표면처리되거나 핫플레이트 등의 가열수단에 의해 예열될 수 있다. 또한, 전처리 챔버(310)에서는 기판 상부에 확산방지막(barrier film)이 형성되는 등 소정의 전처리 과정이 수행된다. The pretreatment chamber 310 is a chamber for pretreatment of the substrate. In the pretreatment chamber 310, the substrate 315 may be plasma surface treated or preheated by heating means such as a hot plate. In addition, in the pretreatment chamber 310, a predetermined pretreatment process is performed such as a barrier film formed on the substrate.

기판으로 사용된 일반 유리는 300~600℃로 가열시, Na, K 등과 같은 불순물들이 기판 위로 확산되어 유리 기판의 표면을 손상시킬 수 있다. 따라서, FTO 박막 을 코팅하더라도 막 접착력과 막의 품질저하를 가져오므로, 유리기판과 FTO막 사이에 불순물 유입을 차단하는 확산방지막(Barrier layer)을 코팅하는 것이 바람직하다. 상기 확산방지막은 일반적으로 SiO2와 TiO2 등과 같은 세라믹 막으로 형성된다. 하지만, 고품질 유리를 사용하는 경우나 Na, K 등의 불순물이 적은 유리 기판을 사용하는 경우(예, 보로실리케이트 glass)에는 확산방지막을 형성시키지 않을 수 있다. In general glass used as a substrate, when heated to 300 ~ 600 ℃, impurities such as Na, K may be diffused on the substrate to damage the surface of the glass substrate. Therefore, even when the FTO thin film is coated, film adhesion and film quality are degraded. Therefore, it is preferable to coat a barrier layer that blocks impurities from flowing between the glass substrate and the FTO film. The diffusion barrier is generally formed of a ceramic film such as SiO 2 and TiO 2 . However, in the case of using high quality glass or in the case of using a glass substrate having less impurities such as Na and K (eg, borosilicate glass), the diffusion barrier layer may not be formed.

이와 같이 전처리된 기판은 전처리 챔버(310) 후단의 증착챔버(320)로 이송된다. 상기 전처리 챔버(310)와 증착챔버(320) 사이에는 셔터 혹은 에어커텐(316)이 구비되어 양 챔버를 격리 밀폐시킬 수 있다. The pretreated substrate is transferred to the deposition chamber 320 behind the pretreatment chamber 310. A shutter or an air curtain 316 may be provided between the pretreatment chamber 310 and the deposition chamber 320 to isolate and seal both chambers.

상기 증착챔버(320) 일측에는 FTO 프리커서 소스부(321)에서 공급되는 FTO 프리커서 액적이 분사되는 분사부(322)가 구비되고 타측에는 상기 FTO 프리커서 중 미반응체나 반응 부산물 등이 흡입되어 배기되는 배기부(324)가 구비된다. 상기 분사부(322) 및 배기부(324)는 일반적으로 노즐형태로 형성되며 일체형 또는 분리형(착탈형)으로 구비될 수 있다. One side of the deposition chamber 320 is provided with an injection unit 322 for injecting FTO precursor droplets supplied from the FTO precursor source unit 321, and the other side of the FTO precursor is sucked with unreacted substances or reaction by-products. An exhaust part 324 to be exhausted is provided. The injection part 322 and the exhaust part 324 are generally formed in the form of a nozzle and may be provided in an integrated or detachable type (removable type).

상기 분사부(322)는 FTO 프리커스 액적을 미세하게 분사할 수 있으면 그 형태를 불문하나, 바람직한 분사부(322) 형태의 실시예가 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착챔버에 구비된 슬릿형 노즐 분사부에 대한 개략도이며, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착챔버에 구비된 홀형 분사부의 개략도이다. The spraying unit 322 can be finely sprayed on the FTO fructus droplet, regardless of its form, but an embodiment of the preferred spraying unit 322 form is shown in FIGS. 4A and 4B. 4A is a schematic diagram of a slit nozzle ejection unit provided in the deposition chamber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic view of the hole ejection unit provided in the deposition chamber according to another embodiment of the present invention.

도 4a와 같이 분사부(322)가 슬릿형 노즐(slit type nozzle; 322a)로 형성된 경우, FTO 프리커서 플로우(화살표로 표시됨)가 기판(325) 전체에 골고루 잘 흐를 수 있도록 상기 슬릿(322a)은 적어도 기판(325) 크기 이상으로 형성되어야 한다. 예컨대, 기판(325)이 직사각형인 경우, 분사부의 슬릿(322a)은 슬릿(322a)과 가장 인접하는 기판의 변보다 길게 형성되어야 하며, 기판(325)이 원형인 경우에는 기판의 직경보다 크게 형성되어야 한다. 예컨대, 기판(325)의 크기가 30cm x 30cm일 때, 슬릿의 크기는 10mm x 500mm인 경우로서, 기판(325)과 접하는 슬릿의 길이, 즉 폭(500mm)이 기판(325)의 변(30cm)보다 훨씬 길게 형성되는 것이 바람직하다. When the injection part 322 is formed of a slit type nozzle 322a as shown in FIG. 4A, the slit 322a may flow evenly through the entire substrate 325 through the FTO precursor flow (indicated by an arrow). Must be formed at least as large as the substrate 325. For example, when the substrate 325 is rectangular, the slit 322a of the jetting part should be formed longer than the side of the substrate closest to the slit 322a, and when the substrate 325 is circular, formed larger than the diameter of the substrate. Should be. For example, when the size of the substrate 325 is 30cm x 30cm, the size of the slit is 10mm x 500mm, the length of the slit in contact with the substrate 325, that is, the width (500mm) is the side (30cm) of the substrate 325 It is desirable to form much longer than).

도 4b와 같이 분사부(322)가 다수의 홀(hole; 322b)로 형성될 수도 있다. 이때, 상기 다수의 홀(322b)은 일렬로 형성될 수도 있고, 다층으로 형성될 수도 있다. 상기 홀(322b)의 크기, 홀(322b) 간격 및 기판(325)과 홀(322b) 간의 이격 거리 등은 균일한 박막형성에 큰 영향을 미친다. As shown in FIG. 4B, the injection unit 322 may be formed of a plurality of holes 322b. In this case, the plurality of holes 322b may be formed in a line, or may be formed in a multilayer. The size of the hole 322b, the spacing of the holes 322b, and the separation distance between the substrate 325 and the holes 322b greatly affect the uniform thin film formation.

바람직하게는, 분사부(322)의 크기가 500mm x 10mm인 경우, 홀(322b)의 직경은 2~5mm이고, 홀(322b) 간 간격은 5~10mm이며, 분사부(322)는 상기 기판(325)으로부터 15~35cm 이격된 위치에 구비되는 것이 좋다. 이러한 홀(322b) 타입으로 형성된 분사부(322)는 프리커서가 빠져나가기 전에 내부에 압력이 생기게 되는데 이로써 보다 미세하게 대면적 분사가 가능하게 된다.Preferably, when the size of the injection portion 322 is 500mm x 10mm, the diameter of the hole 322b is 2 ~ 5mm, the spacing between the holes 322b is 5 ~ 10mm, the injection portion 322 is the substrate It is good to be provided at a position 15 to 35cm away from the (325). The injection part 322 formed in the hole 322b type has a pressure generated therein before the precursor exits, thereby enabling a finer area injection.

분사부(322)에서 분사된 직후의 FTO 액적은 마이크로 사이즈의 액적으로서 분무와 동시에 기화 및 응축되어 매우 미세한 나노 입자를 형성하게 된다. 이 나노입자들은 기판(325)위로 이송되기 직전에 열분해과정을 거쳐서 완전히 수 nm 이하 로 나노클러스터가 된다. The FTO droplets immediately after being injected from the injection unit 322 are vaporized and condensed at the same time as the micro-sized droplets to form very fine nanoparticles. These nanoparticles undergo a pyrolysis process immediately before being transported onto the substrate 325 to become nanoclusters up to several nm or less.

상기와 같이 기판과 평행한 플로우를 형성하는 FTO 나노클러스트들은 기판과 접촉하여 핵 형성 및 성장 과정을 거쳐서 FTO 박막을 형성한다. 이러한 FTO 박막의 생성 과정은 파이로 졸(Pyro-sol) 원리 또는 상압 CVD(Chemical Vapor Deposition) 원리로 설명될 수 있다. As described above, the FTO nanoclusters forming a flow parallel to the substrate are in contact with the substrate to form the FTO thin film through nucleation and growth. The production process of the FTO thin film may be described by a pyro-sol principle or an atmospheric chemical vapor deposition (CVD) principle.

한편, FTO 프리커서를 기상으로 무화시켜 프리커서 플로우를 형성시키기 위하여 프리커서 소스부(321)에는 스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법, 초음파 스프레이 분무법에 적합한 별도의 장치가 연결될 수 있다. Meanwhile, in order to form the precursor flow by atomizing the FTO precursor in the gas phase, a separate device suitable for spray coating, ultrasonic spray coating, and ultrasonic spray spraying may be connected to the precursor source unit 321.

상기 세 가지 코팅법은 널리 알려져 있는 방법이다. 간단히 살펴보면, 스프레이 코팅법은 미세한 노즐부를 통하여 외부의 가스가 팽창되어 나갈 때 액체를 끌어당기는 힘이 생겨 액상 프리커서를 마이크로 액적으로 분무시키는 방법이다. The three coating methods are well known methods. In brief, the spray coating method is a method of spraying the liquid precursor into the micro droplets as the force to attract the liquid when the external gas is expanded through the fine nozzle unit.

초음파 분무법은 일반 초음파 가습기처럼 액상 전구체를 초음파 진동자로 진동시켜 무화시킨 후 단순히 캐리어 기체로 운반시켜서 코팅하는 방법이고, 초음파 스프레이 분무법은 초음파 진동자 부분을 스프레이 노즐처럼 변화시켜서 무화된 프리커서를 스프레이 원리에 의하여 분사시켜서 코팅하는 방법이다. Ultrasonic spraying is a method in which a liquid precursor is vibrated by an ultrasonic vibrator and atomized by a carrier gas like a general ultrasonic humidifier, and then simply transported by a carrier gas and coated by a carrier gas. By spraying to coat.

상기와 같은 방법에 의해 기판과 평행한 흐름을 형성시켜 기판상에 FTO 박막을 형성시, 종래 수직하강시 발생하는 열대류 문제, FTO 프리커서 냉각문제 등을 해결할 수 있고 균일한 FTO 막 형성이 가능하게 된다. When the FTO thin film is formed on the substrate by forming a flow parallel to the substrate by the above-described method, it is possible to solve the problems of tropical flow, FTO precursor cooling, etc., which occur when the vertical fall, and to form a uniform FTO film Done.

특히, 분사부(322)가 기판으로부터 15~35cm 정도 이격되어 구비되므로, FTO 프리커서가 기판(325)에 도달하는 동안 프리커서의 분해가 모두 끝나면서 박막이 형성된다. 따라서, 분사부(322)와 배기부(324) 사이에서 액적 흐름의 평행을 잘 조절하기만 하면 파티클 발생 문제가 거의 발생하지 않으므로, 본 발명에 따른 수평분사는 대면적 코팅에 매우 적합하다. In particular, since the injection unit 322 is provided 15 to 35cm spaced apart from the substrate, the thin film is formed while the decomposition of the precursor is completed while the FTO precursor reaches the substrate 325. Therefore, since the particle generation problem is hardly generated by simply adjusting the parallel of the droplet flow between the injection part 322 and the exhaust part 324, the horizontal spray according to the present invention is very suitable for the large area coating.

상기 분사부(322)를 통해 분사된 FTO 프리커서 액적 중 미반응 액적이나 반응 부산물 등은 배기부(324)에서 흡입되어 배출된다. 기판(325)과 수평으로 플로우를 형성하며 배기부(324)로 흡입되도록 하기 위하여 배기부(324)는 분사부(322)와 대향되게 구비되는 것이 바람직하다.Unreacted droplets, reaction by-products, and the like, of the FTO precursor droplets injected through the injection unit 322 are sucked and discharged from the exhaust unit 324. In order to form a flow horizontally with the substrate 325 and to be sucked into the exhaust unit 324, the exhaust unit 324 is preferably provided to face the injection unit 322.

배기부(324)에서의 흡입력에 따라 상기 FTO 프리커서 플로우의 흐름 속도가 영향을 받으며, 반응부산물 등 불필요한 물질이 기판(325)상에 증착되지 않도록 배기부(324)의 흡입력을 적절히 조절하는 것이 중요하다. 증착 챔버(320)의 측면부에 부착된 분사부(322) 및 배기부(324)의 상호 의존 관계(분사-흡입(석션) 관계)를 통하여 FTO 프리커서 액적이 기판(325)에 평행하게 흐르며 접촉이 이루어지게 되므로, 분무량, 배기량, 석션량 등을 조절하여 FTO 증착조건들을 다양하게 변화 시킬 수 있다.The flow rate of the FTO precursor flow is affected by the suction force in the exhaust unit 324, and it is appropriate to adjust the suction force of the exhaust unit 324 so that unnecessary substances such as reaction by-products are not deposited on the substrate 325. It is important. FTO precursor droplets flow and contact in parallel to the substrate 325 through the interdependence (spray-suction (suction) relationship) between the jetting portion 322 and the exhausting portion 324 attached to the side surface of the deposition chamber 320. Since it is made, it is possible to vary the FTO deposition conditions by adjusting the spray amount, exhaust amount, suction amount and the like.

이러한 증착조건 변화로 FTO 박막의 두께 및 이를 형성하는 결정의 크기 등이 달라질 수 있으며, FTO 박막 소재를 적용하고자 하는 애플리케이션(application)에 따라 공정조건을 적절하게 조절하여 원하는 FTO 박막을 형성할 수 있다. The thickness of the FTO thin film and the size of the crystal forming the same may be changed by the change of the deposition conditions, and the desired FTO thin film may be formed by appropriately adjusting the process conditions according to the application of the FTO thin film material. .

상기 증착챔버(320)에는 별도의 히터가 기판(325) 상부에 구비될 수 있다. 이때, 균일한 FTO 박막 증착을 위해 기판(325)을 회전시키는 서셉터(미도시)를 설 치하는 것이 바람직하다.A separate heater may be provided in the deposition chamber 320 on the substrate 325. At this time, it is preferable to install a susceptor (not shown) for rotating the substrate 325 for uniform FTO thin film deposition.

한편, 상기 분사부(322) 및 배기부(324)는 다수개 설치될 수도 있는데, 이에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. Meanwhile, a plurality of the injection unit 322 and the exhaust unit 324 may be installed, which will be described with reference to FIG. 5.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 분사부(322) 및 배기부(324)가 구비된 증착챔버(320)는 연속하여 두 개 구비될 수 있는데, 이때 두 영역에 구비된 분사부(322) 또는 배기부(324)는 도 5a와 같이 평행하게 구비될 수도 있고, 도 5b와 같이 반평행하게 구비될 수도 있다. 이때 증착챔버(320) 간에는 셔터나 가스 커텐(327)이 설치될 수 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, two deposition chambers 320 including the injection unit 322 and the exhaust unit 324 may be provided in succession, wherein the injection units 322 provided in the two regions are provided. ) Or the exhaust unit 324 may be provided in parallel as shown in Fig. 5a, or may be provided in anti-parallel as shown in Fig. 5b. In this case, a shutter or a gas curtain 327 may be installed between the deposition chambers 320.

또한, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 하나의 증착챔버(320) 내에 다수의 분사부(322) 영역과 배기부(324) 영역을 구비하여 기판이 인라인으로 연속 이송되어 연속코팅이 일어나게 할 수도 있다. 이때도 마찬가지로 각 분사부(322) 또는 배기부(324)는 서로 평행하거나 반평행하게 구비될 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 5C and 5D, a plurality of spraying portions 322 and exhausting portions 324 are provided in one deposition chamber 320 so that the substrate is continuously transferred inline so that continuous coating occurs. You may. In this case as well, each injection unit 322 or the exhaust unit 324 may be provided in parallel or anti-parallel to each other.

나아가, 도 5e에 도시된 바와 같이, 하나의 증착챔버(320)에 다수의 분사부(322) 영역과 배기부(324) 영역이 형성될 수 있고, 증착챔버(320) 내에서 기판이 인라인 연속이송되어 연속코팅되므로 분사부(322) 영역과 배기부(324) 영역이 반드시 대응되는 위치에 형성될 필요는 없으며, 배기부(324) 영역과 분사부(322) 영역의 갯수 또한 대응되지 않아도 된다.In addition, as shown in FIG. 5E, a plurality of injection unit 322 regions and an exhaust unit 324 region may be formed in one deposition chamber 320, and the substrate may be in-line continuously in the deposition chamber 320. Since it is transported and continuously coated, the injection portion 322 and the exhaust portion 324 do not necessarily have to be formed at corresponding positions, and the number of the exhaust portion 324 and the injection portion 322 does not have to correspond. .

상기와 같이 다수의 분사부(322) 및 배기부(324)가 설치되더라도 기판(325)은 연속하여 인라인으로 이송되기 때문에 기판(325) 전체적으로 동일한 박막조건이 조성되어 박막 균일성에 큰 영향을 미치지는 않는다. As described above, even when a plurality of injection units 322 and exhaust units 324 are installed, since the substrate 325 is continuously transferred in-line, the same thin film conditions are formed on the entire substrate 325, which greatly affects the uniformity of the thin film. Do not.

상기 증착챔버(320)에서 FTO 박막이 형성된 기판(325)은 셔터 또는 커튼(326)을 통과하여 증착챔버(320) 후단의 후처리 챔버(330)로 이송된다. 후처리 챔버(330)에는 별도로 히터, 냉각장치, 강화 유리 혹은 열충격에 의한 파손방지를 제어하는 FTO 기판 급냉장치 등이 구비될 수 있다.The substrate 325 in which the FTO thin film is formed in the deposition chamber 320 is transferred to the post-processing chamber 330 after the deposition chamber 320 through the shutter or curtain 326. The aftertreatment chamber 330 may be separately provided with a FTO substrate quenching apparatus for controlling the prevention of damage caused by a heater, a cooling device, tempered glass or thermal shock.

상기 박막 형성시 사용되는 기판은 주로 유리기판이며, 증착챔버(320)에서 화학적 반응이 일어나면서 불산(HF)이 생성되므로 불산에 내부식성이 있는 소재의 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 기판에는 광학설계를 통하여 미리 다중막이 코팅되어 있을 수 있다.The substrate used in forming the thin film is mainly a glass substrate, and since hydrofluoric acid (HF) is generated as a chemical reaction occurs in the deposition chamber 320, it is preferable to use a substrate having a corrosion resistance material in the hydrofluoric acid. In addition, the substrate may be coated with a multi-layer in advance through the optical design.

실시예Example

1. 확산방지막 형성1. Formation of diffusion barrier

일반적으로 확산방지막은 SiO2와 TiO2 등과 같은 세라믹 막으로 형성되며, 본 발명의 실시예에서는 SiO2 확산방지막을 30~50nm 정도로 딥코팅과 스프레이 코팅법을 이용하여 형성시켰다. 작은 기판인 경우 딥 코팅법을 이용하고 큰 기판 및 곡면 기판인 경우 스프레이 코팅법을 이용하여 SiO2 확산방지막을 형성시켰다. In general, the diffusion barrier is formed of a ceramic film, such as SiO 2 and TiO 2 , in the embodiment of the present invention, the SiO 2 diffusion barrier was formed by using a deep coating and spray coating method of about 30 ~ 50nm. In the case of a small substrate, a dip coating method was used, and in the case of a large substrate and a curved substrate, a SiO 2 diffusion barrier film was formed using a spray coating method.

딥 코팅법에서는 실리카졸[에탄올(95%): Tetraethyl silicate: Nitric acid=90:11:0.5 (부피비)]을 제조하여 150 mm/min 속도로 딥 코팅한 후 300~400℃에서 5분간 열처리하여 SiO2 확산방지 막을 형성시켰다. In the dip coating method, silica sol [ethanol (95%): Tetraethyl silicate: Nitric acid = 90: 11: 0.5 (volume ratio)] was prepared, dip coated at a speed of 150 mm / min, and then heat-treated at 300 to 400 ° C. for 5 minutes. A SiO 2 diffusion barrier film was formed.

상기 확산방지막은 실란시약류(SiH4, SiH2Cl2, Si(OC2H5)2, 등)를 공기 중에서 혹은 산소분위기 중에서 300~600℃로 가열된 유리기판에 CVD 원리(스프레이)를 이용하여 간단히 성막시킬 수 있었다. The diffusion barrier layer uses CVD principle (spray) on silane reagents (SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , Si (OC 2 H 5 ) 2 , etc.) on a glass substrate heated to 300 ~ 600 ℃ in air or oxygen atmosphere. It was possible to simply form a film.

2. FTO 프리커서 용액 제조2. Preparation of FTO precursor solution

FTO 프리커서 용액은 SnCl45H20를 3차 증류수에 녹여 0.68M이 되게 하고 F 도핑제로서 NH4F를 에탄올 용매에 녹여 1.2M로 한 후 이 두 용액을 혼합 교반시키고, 필터링하여 제조하였다. 이때, 용매로 순수 물만을 사용할 수도 있고, 기타 다른 알콜류도 사용가능하다. 또한, 다양한 FTO막을 제조하기 위하여 상기 용액 조성 이외에도 알콜류, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol)를 부수적으로 첨가할 수 있다. F(불소) 도핑량을 조절하기 위하여 NH4F의 양을 0.1~3.0M까지 변화시키거나 불산(HF)을 0~2M 첨가할 수도 있다.The FTO precursor solution was prepared by dissolving SnCl 4 5H 2 0 in tertiary distilled water to 0.68M, dissolving NH 4 F as an F dopant in ethanol to 1.2M, and then mixing and stirring the two solutions and filtering. . At this time, only pure water may be used as the solvent, and other alcohols may be used. In addition, in addition to the solution composition, alcohols and ethylene glycol may be additionally added to prepare various FTO membranes. In order to control the amount of F (fluorine) doping, the amount of NH 4 F may be changed to 0.1 to 3.0 M, or 0 to 2 M of hydrofluoric acid (HF) may be added.

3. 증착 및 후처리 조건3. Deposition and Post Treatment Conditions

분사부(322)는 홀형태로 형성되고 분사부(322) 전체 크기는 500mm x 10mm이며, 각 홀의 직경은 2~5mm이고, 홀 간 간격은 5~10mm이며, 분사부(322)와 상기 기판의 거리는 15~35cm로 하여 증착환경을 조성하였다. 분무압력은 0~0.15Mp 조건으로 증착하였다.The injection unit 322 is formed in a hole shape, the total size of the injection unit 322 is 500mm x 10mm, the diameter of each hole is 2 ~ 5mm, the interval between holes is 5 ~ 10mm, the injection unit 322 and the substrate The distance of 15 ~ 35cm to make a deposition environment. Spray pressure was deposited at 0 ~ 0.15Mp conditions.

후처리 챔버(330)에서의 운영조건은 표 1과 같다.Operating conditions in the aftertreatment chamber 330 are shown in Table 1.

분무 압력 (MPa)Spray pressure (MPa) 냉각 속도
(℃/ min)Cooling rate
(℃ / min) 3점 꺽임 강도 (MPa) 3-point bending strength (MPa) 0.000.00 5.05.0 4040 0.050.05 35.435.4 5757 0.080.08 38.338.3 5858 0.10.1 41.841.8 6060 0.150.15 46.046.0 6060

가열된 FTO 기판위로 0.1~10 ml/㎠·min의 조건으로 질소를 분사하고 하부 히터 부분은 가열을 유지하여 후처리한 경우 유리 기판의 강도가 약 5-20% 향상됨이 관찰되었다. 본 후처리 공정에 따라 급냉하면 FTO 유리가 열충격에 의해 파손되는 것을 방지하면서도 기판 강도를 향상시킬 수 있다. It was observed that the strength of the glass substrate was improved by about 5-20% when nitrogen was sprayed on the heated FTO substrate under the conditions of 0.1-10 ml / cm 2 · min and the lower heater portion was maintained after heating. Rapid cooling according to this post-treatment process can improve substrate strength while preventing FTO glass from being broken by thermal shock.

4. 실험결과4. Experimental Results

전처리 챔버(310)에서 기판(315)상에 확산방지 막이 형성된 경우와 형성되지 않은 경우, FTO 박막 형성에 미치는 영향을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6(a)는 확산방지막 상부에 형성된 FTO 박막에 대한 SEM(Scanning electron micrograph) 사진이고, 도 6(b)는 확산방지막이 형성되지 않은 기판(315)상에 형성된 FTO 박막에 대한 SEM 사진이다.When the diffusion barrier film is formed on the substrate 315 in the pretreatment chamber 310 and when it is not formed, the influence on the formation of the FTO thin film will be described with reference to FIG. 6. 6 (a) is a scanning electron micrograph (SEM) photograph of the FTO thin film formed on the diffusion barrier, and FIG. 6 (b) is a SEM photograph of the FTO thin film formed on the substrate 315 on which the diffusion barrier is not formed. .

이들 도면을 비교해보면, 확산방지막없이 FTO 박막을 증착시키면 결정의 크기가 작을 뿐만 아니라 두께도 두꺼워짐을 확인할 수 있다. 이는 기판이 증착과정에서 가열되면 기판의 성분 중 Na, K 등과 같은 알칼리 성분이 박막으로 확산되기 때문이다. 이와 같이 FTO 박막을 구성하는 결정의 크기가 작고 막의 두께가 두꺼워지면 산란되는 빛의 양이 많아지고 전자흐름에 장애를 일으키므로 결국 FTO 박막의 물성이 저하되게 된다.Comparing these figures, it can be seen that when the FTO thin film is deposited without the diffusion barrier, not only the crystal size is small but also the thickness is thick. This is because, when the substrate is heated in the deposition process, alkali components such as Na and K in the substrate diffuse into the thin film. As such, when the size of the crystal constituting the FTO thin film is small and the thickness of the film is thick, the amount of scattered light increases and disturbs the electron flow, thereby deteriorating the physical properties of the FTO thin film.

본 발명에 따라 분사부(322)와 배기부(324)를 기판(325)과 수평이 되게 설치한 증착챔버(320)에서 FTO 박막 형성시 도 2(b)와 달리 미스트가 거의 생성되지 않음을 확인할 수 있다(도 7 참조). 도 7은 본 발명에 따른 증착챔버(320)에서 형성된 FTO 박막의 SEM 사진으로서, 본 발명에 따라 박막 형성시 막의 큰 결함들을 줄여 막의 균일성 및 물성이 향상됨을 확인할 수 있다. According to the present invention, when the FTO thin film is formed in the deposition chamber 320 in which the spraying unit 322 and the exhausting unit 324 are disposed parallel to the substrate 325, almost no mist is generated. It can be confirmed (see FIG. 7). 7 is an SEM image of the FTO thin film formed in the deposition chamber 320 according to the present invention, it can be seen that the uniformity and physical properties of the film is improved by reducing the large defects of the film when forming the thin film according to the present invention.

한편, 본 발명에 따라 FTO 박막 형성시 다양한 FTO 저항막이 구비된 유리를 제조할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 FTO 박막제조장치를 이용하여 형성한 박막의 면저항을 분무량에 따라 측정한 그래프로서, 분사부(322)에서의 분무량을 크게 할수록 면저항이 작아짐을 알 수 있다. 즉, 분무량이 많으면 FTO 박막의 두께가 두꺼워지므로 결국 면저항은 FTO 두께에 의존적임을 알 수 있다. 따라서, FTO 박막을 적용하고자 하는 제품에 따라 필요한 면저항에 맞추어 분무량을 조절하여 박막을 제조할 수 있다.On the other hand, according to the present invention when forming the FTO thin film it can be prepared with a glass with a variety of FTO resistance film. FIG. 8 is a graph measuring sheet resistance of a thin film formed by using the FTO thin film manufacturing apparatus according to the spray amount, and it can be seen that the sheet resistance decreases as the spray amount of the injection part 322 increases. . That is, if the spray amount is large, the thickness of the FTO thin film becomes thick, so it can be seen that the sheet resistance is dependent on the FTO thickness. Therefore, the thin film can be manufactured by adjusting the spray amount according to the sheet resistance required according to the product to which the FTO thin film is to be applied.

또한, 본 발명에 따른 FTO 박막 제조장치(300)를 이용하여 FTO 박막 형성시 기판 온도에 따라 막 특성이 달라지는데 이는 도 9를 통해 확인할 수 있다. 도 9를 참조하면, 온도가 증가할수록 결정성장 및 막 증착 속도가 빨라지므로 막 두께가 두꺼워지고 표면 모폴로지가 변함을 확인할 수 있다. 이와 같이, 막 두께가 달라지면 전기적 물성 및 막 투광성이 영향을 받게 되므로, FTO 박막을 적용하고자 하는 응용제품에서 요구하는 막 두께 및 표면 모폴로지에 맞추어 증착조건을 조절할 수 있다. In addition, when forming the FTO thin film using the FTO thin film manufacturing apparatus 300 according to the present invention, the film properties vary depending on the substrate temperature, which can be confirmed through FIG. Referring to FIG. 9, it can be seen that as the temperature increases, the crystal growth and the film deposition rate become faster, so that the film thickness becomes thicker and the surface morphology changes. As such, since the electrical properties and film light transmittance are affected when the film thickness is changed, the deposition conditions may be adjusted according to the film thickness and the surface morphology required by the application product to which the FTO thin film is to be applied.

이상, 본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 에서 벗어남이 없이, 다양한 변경이 이루어질 수 있고 또한 균등물들이 치환될 수 있다는 점은 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 이해될 것이다. 추가적으로, 본 발명의 사상에서 벗어남이 없이, 특정한 상황이나 물적 요건을 본 발명의 지침에 맞게 조절할 수 있도록 다양한 개조가 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 사상 내에 들어오는 모든 실시예들을 포함한다.While the invention has been described above with reference to specific embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted without departing from the spirit of the invention. . In addition, various modifications may be made to adapt a particular situation or material requirement to the teachings of the present invention without departing from its spirit. Accordingly, the invention is not to be limited to the specific embodiments disclosed and it is intended that the invention include all embodiments falling within the spirit of the appended claims.

도 1은 종래 FTO 박막 제조장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional FTO thin film manufacturing apparatus.

도 2(a)는 종래 박막 제조장치에서 증착된 FTO 박막의 SEM 사진이고, 도 2(b)는 도 2(a)를 100배 확대한 사진이다.Figure 2 (a) is a SEM image of the FTO thin film deposited in the conventional thin film manufacturing apparatus, Figure 2 (b) is a photograph enlarged 100 times of Figure 2 (a).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FTO 박막 제조장치의 개략적 구성도이다. 3 is a schematic configuration diagram of an FTO thin film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿형 노즐(slit type nozzle)의 분사부에 대한 개략적 도면이다.FIG. 4A is a schematic diagram of a jet of a slit type nozzle according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 홀이 형성된 분사부 대한 개략적 도면이다.Figure 4b is a schematic diagram of the injection portion formed with a plurality of holes according to an embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사부 및 배기부가 구비된 증착챔버를 포함하는 FTO 박막장치의 개략적 구성도이다.5A and 5B are schematic diagrams of an FTO thin film device including a deposition chamber having an injection unit and an exhaust unit according to an embodiment of the present invention.

도 5c, 도 5d 및 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 증착챔버에 다수의 분사부 및 배기부가 형성된 FTO 박막장치의 개략적 구성도이다.5C, 5D, and 5E are schematic diagrams of an FTO thin film apparatus in which a plurality of injection parts and an exhaust part are formed in one deposition chamber according to an embodiment of the present invention.

도 6(a)는 확산방지 막 상부에 형성된 FTO 박막에 대한 SEM 사진이고, 도 6(b)는 확산방지막이 형성되지 않은 기판상에 형성된 FTO 박막에 대한 SEM 사진이다.6 (a) is an SEM photograph of the FTO thin film formed on the diffusion barrier film, and FIG. 6 (b) is an SEM photograph of the FTO thin film formed on the substrate on which the diffusion barrier film is not formed.

도 7은 본 발명에 따른 증착챔버에서 형성된 FTO 박막의 SEM 사진이다.7 is a SEM photograph of the FTO thin film formed in the deposition chamber according to the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 분무량에 따른 면저항을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the sheet resistance according to the spray amount according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 온도 변화에 따른 FTO 박막 두께 및 표면형태 변화를 보여주는 SEM 사진이다.9 is a SEM photograph showing the thickness and surface morphology of the FTO thin film according to the temperature change according to an embodiment of the present invention.

Claims (15)

스프레이 코팅법, 초음파 분무 코팅법 또는 초음파 스프레이 분무법 중 하나의 방법으로 FTO 박막을 제조하는 장치에 있어서,In the apparatus for producing a thin film of FTO by one of spray coating method, ultrasonic spray coating method or ultrasonic spray spray method, FTO 프리커서 액적이 기판과 평행하게 흐르며 상기 기판에 증착되도록, 일측에 상기 FTO 프리커서 액적이 분사되는 분사부가 구비되고 타측에 분사된 상기 FTO 프리커서 액적을 흡입하여 배기하는 배기부가 구비되어 있는 증착챔버를 포함하는 FTO 박막 제조장치.Deposition having an injection section for spraying the FTO precursor droplets on one side and an exhaust section for sucking and exhausting the FTO precursor droplets injected on the other side so that the FTO precursor droplets flow in parallel with the substrate and are deposited on the substrate. FTO thin film manufacturing apparatus comprising a chamber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부와 상기 배기부는 대향되게 구비된 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the injection portion and the exhaust portion provided to face each other. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부와 상기 배기부가 구비된 상기 증착챔버가 연속하여 두 개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치. FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the two or more deposition chambers provided with the injection portion and the exhaust portion provided in succession. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 증착챔버에 이송된 기판이 인라인으로 연속코팅되도록 상기 분사부 및 상기 배기부 중 적어도 하나는 상기 증착챔버의 여러 영역에 구비되며,At least one of the injection unit and the exhaust unit is provided in various regions of the deposition chamber so that the substrate transferred to the deposition chamber is continuously coated inline. 상기 분사부 각각 또는 상기 배기부 각각은 서로 평행 또는 반평행하게 구비된 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.Each of the injection unit or each of the exhaust unit is an FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that provided in parallel or anti-parallel to each other. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부 또는 배기부는 착탈가능한 노즐인 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The injection unit or the exhaust unit FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the removable nozzle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부는 상기 기판으로부터 15~35cm 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The injection unit is an FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that provided in a position spaced 15 ~ 35cm from the substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부는 슬릿(slit) 형태로 형성되며, The injection portion is formed in a slit shape, 상기 슬릿의 변 중에서 긴 변은 상기 슬릿과 가장 가까운 쪽의 기판의 변보다 긴 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The long side of the side of the slit is longer than the side of the substrate closest to the slit FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 슬릿의 높이는 3~5mm인 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the height of the slit is 3 ~ 5mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사부는 홀(hole) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The injection unit is an FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that formed in the form of a hole (hole). 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 홀의 직경은 2~5mm인 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the diameter of the hole is 2 ~ 5mm. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 분사부의 크기는 500 mm x 10mm 이고, 상기 홀간 간격은 5~10mm인 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The size of the injection portion is 500 mm x 10mm, FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that the interval between holes is 5 ~ 10mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증착챔버에는 상기 기판을 히팅하는 히터가 구비되고,The deposition chamber is provided with a heater for heating the substrate, 상기 히터는 상기 기판이 300~600℃를 유지하도록 가열하는 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The heater is FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that for heating the substrate to maintain 300 ~ 600 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스프레이 코팅법, 상기 초음파 분무 코팅법 또는 상기 초음파 스프레이 분무법은 대기압하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 FTO 박막 제조장치.The spray coating method, the ultrasonic spray coating method or the ultrasonic spray spraying method is an FTO thin film manufacturing apparatus, characterized in that carried out at atmospheric pressure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증착챔버 전단에 설치되어, 상기 기판을 플라즈마로 전처리하거나 상기 기판상에 확산방지막을 형성하는 전처리 챔버를 더 포함하는 FTO 박막 제조장치.And a pretreatment chamber disposed in front of the deposition chamber to pretreat the substrate with plasma or to form a diffusion barrier on the substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증착챔버 후단에 설치되어, 상기 FTO가 증착된 기판을 급냉하여 후처리하는 후처리 챔버를 더 포함하는 FTO 박막 제조장치.And a post-treatment chamber installed at a rear end of the deposition chamber and quenching and post-processing the substrate on which the FTO is deposited.
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