투명 플렉시블 RF 소자에 응용을 위한 ITO/PES 저온 공정기법에 관한 연구

Abstract

최근 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 각종 정보통신기기로부터 다양한 정보를 시각화 하여 사람들에게 전달하는 투명 플렉시블 display 산업의 중요성이 대두되고 있다. 이에 따라 고성능 투명 플렉시블 display 개발을 위해 학계 및 산업계에서 기술개발 및 제품개발을 활발히 진행하고 있다. 하지만, 투명 플렉시블 display 산업의 발전에도 불구하고 정보 통신 기기의 RF소자는 투명 플렉시블 기판상이 아닌 외부의 PCB 기판상에 제작되고 있는 실정이다.

PES(polyether sulfone)는 고투명도와 유연성, 높은 열저항성으로 인해 플렉시블 기판상에 RF소자의 응용이 가능하다는 점에서 각광받고 있다. PES의 Tg(연화점)의 온도는 230℃로서 상대적으로 높은 온도에서 RF소자 개발이 가능하며, 높은 온도에서 안정적인 전기적, 기계적 특성을 가진다. 따라서, 다른 플렉시블 기판인 PC(polycarbonate), PET(polyethyleneterephthalate)와는 달리 PES의 soldering과 bonding 과정이 보다 용이하다는 장점이 있다. 또한, 기판 두께가 100μm인 얇은 PES를 이용함으로써, RF소자의 소형화에 제작에 있어 매우 효과적이다. [1]

ITO(Indium tin oxide)는 산화 인듐(In2O3)과 산화 주석(SnO2)이 섞여져 있으며, 일반적으로 90% In2O3, 10% SnO2 비중을 갖는다. ITO는 얇은 레이어에서는 투명하고 색이 없으나, 덩어리 상태에서는 노란회색을 띤다. ITO는 높은 전도도와 광학적 투명을 가지므로 차세대 투명전극 물질로 대두되고 있다. 또한, ITO의 박막 증착은 일반적으로 전자빔 증착, 증기 증착, 스퍼터링을 이용하여 표면에 증착된다. 따라서, PES와 ITO를 이용한 RF용 플렉시블 소자 개발에 응용에 있어 적합하다고 판단할 수 있다.

본 연구에서는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 투명 플렉시블 PES 기판상에 ITO를 이용한 RF소자 개발을 위한 저온 공정 기법을 제안한다. 또한, 본 연구에서 양호한 ITO/PES 구조를 얻기 위해 포토레지스터 공정 및 리프트 오프공정, 저온 스터링 공정 기법을 개발하고, 이를 RF용 플렉시블 소자 개발에 응용 가능성을 연구하였다.