溅射用氟类高分子复合靶的制作方法

文档序号：11285713阅读：277来源：国知局

本发明涉及溅射用氟类高分子复合靶，更详细地，涉及如下的氟类高分子复合靶：具有复合功能性，可通过改善与电极的接合力来稳定地形成等离子，不仅可使用于可通过改善与电极的接合力来稳定地形成等离子的射频(rf)溅射工序，还可在中频(mf)或直流(dc)的低蒸镀能量下迅速地进行蒸镀。

背景技术：

最近，随着多媒体的发展，显示装置的重要性在增加。顺应上述趋势，液晶显示装置、等离子显示装置及有机发光显示装置等平板显示装置得到普及。并且，随着智能手机、数字电视(tv)、平板电脑(pc)、笔记本电脑、便携式媒体播放器(pmp)、导航机等多种数字设备的上市，对平板显示面板或触摸屏的需求正在增加。

作为上述平板显示面板，可例举液晶显示器(lcd)、等离子显示屏(pdp)、有机发光二极管(oled)等。它们具有轻量、薄型、低电力驱动、全彩色及体现高分辨率等特征，因而广泛使用于各种数字设备的显示装置。上述触摸屏作为设置于各种平板显示装置的显示面，用于使使用人员一边浏览显示装置一边选择所需信息的输入设备，对其的需求正在增加。

上述平板显示面板或触摸屏的前表面暴露于外部，因而容易被水分或含有水分的污染物所污染，若以沾有污染物的状态长时间放置并紧固，则具有不易擦除污染物的问题。进而，若在显示面板或触摸屏沾有水分，则有可能对产品的功能产生不利的影响，因此，有必要从水分中受到保护。

为了解决上述问题，主要利用在上述显示装置的表面形成含氟的保护膜来进行疏水化的方法。作为为了实现疏水性表面而涂敷氟类化合物的具体一例，存在如下方法，即，将含有含氟取代烷基有机硅化合物的溶液直接投入于容器中进行加热，并在基材上形成其化合物的薄膜的方法(专利文献001：日本公开专利公报2009-175500号)，在将聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene)粉体分散液(分散)涂敷于耐热性基板上之后，以熔点以上进行加热来粘着粉体，由此形成薄膜的方法(专利文献002：日本公开专利公报1993-032810号)。并且，公开了将含氟的硅氮烷类有机硅化合物在真空环境下进行加热来蒸镀于光学部件上并成膜的方法(专利文献003：日本公开专利公报1993-215905号)等。

但是，在专利文献001中所公开的发明具有如下问题，即，在将原料加热规定时间以上的情况下，由于薄膜的耐久性下降，因而可生产的膜的厚度受限或无法稳定地生产出高耐久性的薄膜。在专利文献002中所公开的发明具有如下问题，即，由于聚四氟乙烯的高熔点，因而可使用的装置有限，导致成本高，在专利文献003中所公开的发明具有如下的问题，即，在导入于蒸镀装置之前，用作蒸镀源的原料物质变得不稳定，因此，无法稳定地生产薄膜。

并且，作为用于实现疏水性表面的另一方法有利用氟类表面活性剂的方法。为了实现疏水性表面特性，可导入低分子量的氟类表面活性剂来以使碳化氟部分很好地呈现在表面的方式进行调节，但是，会在耐久性上引起问题。并且，当导入高分子量的氟类表面活性剂时，使耐久性变得良好，但在实现疏水性体方面存在困难，并且由于与涂敷基质的相分离问题，可能在表面引起外观问题，因而并不优选。

为了克服如上所述的问题，最近，代替湿式工序，所要利用干式工序来涂敷氟类高分子的技术开发正进行当中。

作为通过干式工序涂敷氟类高分子的方法，最具代表性的例为溅射，溅射为通过在氟类高分子表面形成强等离子来产生的等离子对氟类高分子表面赋予强能量，从而使分子水平的氟类高分子从表面逸出并蒸镀、涂敷于对侧被镀材料表面的工序。

但是，在高分子树脂等具有绝缘特性的溅射靶的情况下，当输入直流电源时，因多个正电荷聚在靶的表面而使输入电压削弱，从而使被入射的碰撞粒子的能量减少，因而存在蒸镀率过低或不会生成等离子的问题。因此，需要高能量，为此，高频电源方式只能使用射频溅射电源(radiofrequencysupperteringpower)，而无法利用中频溅射电源(mid-rangefrequencysputteringpower)或直流溅射电源(directcurrentsputteringpower)等低能量来顺利地产生等离子并进行蒸镀。

与此同时，在利用高绝缘特性的溅射靶来通过高能量的射频进行溅射的情况下，也依然存在问题。即，高频电源方式利用射频来以数十mhz(通常为13.56mhz)的高频率交替输入正(+)电压和负(-)电压，当输入负电压时，产生溅射，当输入正电压时，具有防止阳离子附着于靶表面的效果，因而可在不产生电弧的状态下溅射绝缘体靶，从而是一种广泛使用的方式。但是，在利用射频对高绝缘特性的氟类高分子靶进行溅射的情况下，因难以输入负电压而使薄膜的蒸镀率下降，从而依然存在问题。为了解决上述问题，应必须设置用于对额外的阻抗(impedance，交流阻抗)进行调节的作为另一种高价设备的匹配箱(matchingbox)，但是，依然无法完全解决上述问题，并且工序的费用过高，因而在实现商业化方面，依然在质量问题及费用上受到限制。

即，在利用高防水性、高绝缘性的氟类高分子靶进行蒸镀的情况下，只能采用需要高能量的射频工序，在采用上述工序的情况下，蒸镀率低，且靶表面的温度高，因而使靶受损，由于用于输入电力的供电装置的费用高，工序难且复杂，因此，需要解决与此有关的问题。

进而，在氟类高分子的蒸镀工序中，需要同时解决如下问题：随着输入作为高频电源方式的射频电源而在氟类高分子表面产生电弧；因热量而使靶受损；在用于输入氟类高分子和电压的金属电极之间产生电弧等；以及因产生效率低于输入电压效率的等离子而造成蒸镀率也很低。

为了解决上述问题，可例举利用中频或直流等低能量来进行溅射的方法，但实际上，用于蒸镀超防水性且超绝缘性的氟类高分子的以往的氟类高分子靶无法具有可进行正常商业化程度的质量或蒸镀效率。即，利用中频或直流等低能量的以往的利用氟类高分子靶的溅射方法因蒸镀效率过低或无法进行工作(溅射)，从而具有无法进行正常蒸镀等问题。

但是，对于用于进行氟类高分子的蒸镀的氟类高分子靶而言，若解决以往利用射频进行溅射的方法的问题，同时开发出可利用中频溅射电源及直流溅射电源进行蒸镀的技术，则可具有优秀的商业性以及多方面的可适用性强，因此，正在强烈地兴起对此的开发。相对于具有数十mhz频率的射频，如上所述的中频和直流具有较低的数十khz或其以下的频率，因此，无需额外的阻抗匹配，且装置简单，若可进行溅射，则具有可进行连续生产的优点等，因而上述方式为在工业上利用率高的方式。

因此，本发明人员开发出如下新技术，即，利用干式工序所要对氟类高分子进行涂敷的技术来解决如下问题：随着使用以往的射频电源而在氟类高分子表面产生电弧；因热量而使靶受损；在用于输入氟类高分子和电压的金属电极之间产生电弧等；以及因产生效率低于输入电压的等离子而造成蒸镀率也很低，同时在直流或中频溅射等低能量下也可具有优秀的蒸镀效率，由此完成了本发明。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明人员开发出新的氟类高分子靶及其蒸镀方法，上述氟类高分子靶可解决如下问题：随着使用以往的射频电源而在具有超防水性的氟类高分子表面产生电弧；因热量而使靶受损；在用于输入氟类高分子和电压的金属电极之间产生电弧等；因电极与靶之间的脱离而引起的不完全蒸镀问题；以及因产生效率低于输入电压的等离子而造成蒸镀率也很低，同时，在直流或中频溅射等低能量下也可具有优秀的蒸镀效率，由此完成了本发明。

即，本发明的目的在于，提供如下新的溅射用氟类高分子复合靶：在中频或直流等低能量也可有效地溅射超防水性及高绝缘性的氟类高分子薄膜。

并且，本发明的目的在于，提供如下新的溅射用氟类高分子复合靶：在作为代表性的绝缘体具有无法简单地输入电能量的缺点的氟类高分子薄膜的蒸镀工序中，不仅改善在以往即使具有如上所述的多种问题也只能采用的射频溅射工序中的问题，而且即使在低于射频的低能量的中频及直流电源方式中也可稳定地进行溅射。

具体地，本发明的目的在于，提供如下新的溅射用氟类高分子复合靶：在作为以往的非导电性形成需要高能量的氟类高分子薄膜的溅射中，改善如下的问题，即，由于使用高频率的无线电频率(radiofrequency)，从而因发生氟类高分子的热化现象而使氟类高分子靶受损、在氟类高分子与用于输入电压的金属电极之间产生电弧等以及由于产生效率低于输入电压效率的等离子而使蒸镀率低的问题。

并且，本发明的目的在于，提供如下新的溅射用氟类高分子复合靶：在溅射腔室中，改善因放置于电极上的氟类高分子靶与电极的粘结力不良而使接合面分离等不良的接合力，从而可稳定地执行溅射工序，可稳定地形成等离子，从而防止氟类高分子的绝缘破坏及呈现高蒸镀率。上述问题尤其在射频溅射方法中呈现更加显著的效果。

本发明的另一目的在于，提供如下的氟类高分子复合靶的制备方法：不仅在射频(rf，radiofrequency)，而且在中频(mf，mid-rangefrequency)或直流(dc，directcurrent)下也可稳定地在粘附体溅射并蒸镀氟类高分子。

本发明的另一目的在于，提供用于利用本发明氟类高分子复合靶的溅射蒸镀系统及由上述氟类高分子复合靶蒸镀并制备的成形体。

并且，本发明的目的在于，提供可稳定地在粘附体溅射并蒸镀氟类高分子的利用氟类高分子复合靶的溅射方法。具体地，提供如下的溅射方法，即，上述溅射方法包括：将本发明的多种实施方式的氟类高分子复合靶固定于腔室内的步骤；以及利用选自射频、中频及直流中的一种输入方式产生等离子来蒸镀于上述氟类高分子复合靶的步骤。

技术方案

为了解决如上所述的问题，本发明制备出在氟类高分子中包含选自导电性物质(功能剂)和金属化合物中的一种以上成分的氟类高分子复合靶，从而解决了射频蒸镀系统中的上述问题，并且，使氟类高分子包含导电性物质或导电性物质和金属化合物的混合成分，从而可在上述直流及中频蒸镀系统中进行以往实际上未能进行的氟类高分子的蒸镀，并能够以显著的速度以及高的蒸镀效率进行蒸镀，由此完成本发明。

即，本发明提供包含如下混合成分来制备的蒸镀用氟类高分子复合靶：(1)，包含选自传导性粒子、传导性高分子及金属成分中的一种或两种以上的导电性物质的功能剂；(2)，选自金属有机物、金属氧化物、金属碳体、金属氢氧化物、金属碳酸酯、金属重碳酸盐、金属氮化物及金属氟化物等的一种以上金属化合物(metallicchemical)中的一种以上成分；或者(3)，上述(1)及(2)中的一种以上成分，由此完成本发明。

根据上述方法，本发明的溅射用氟类高分子复合靶可顺畅地与蒸镀腔室的电极相接合，从而在通过输入射频等高能量来产生等离子的情况下，不仅不发生变形，还可稳定地在粘附体以高蒸镀率蒸镀氟类高分子，同时，还可在作为低于射频的输入能量的中频或直流电源方式中以显著高的蒸镀率在粘附体进行蒸镀。

在本发明一实施方式的溅射用氟类高分子复合靶中，在混合选自传导性粒子、传导性高分子及金属成分等中的一种或两种以上作为导电性物质的功能剂的情况下，具有如下的惊人的效果，即，长期使用作为高频率的无线电频率，也不发生因其导致的氟类高分子的热化现象而引起氟类高分子靶的损伤，使在氟类高分子与用于输入电压的金属电极之间产生的电弧等最小化，产生高于输入电压效率的等离子来显著增加蒸镀率等。并且，由于采用上述结构，氟类高分子复合靶向靶内赋予导电性，从而不仅在射频，还可在作为低于其的电压的中频及直流下稳定地蒸镀氟类高分子，并且能够以以往无法实现的惊人的速度向粘附体进行溅射并蒸镀，并可防止绝缘破坏，由此完成本发明。

因此，本发明的一实施方式提供含有氟类高分子和赋予导电性的功能剂(performingdopant)的溅射用氟类高分子复合靶。在本发明中，包含作为上述导电性物质的功能剂的情况可在所有射频、直流及中频下实现显著效果，因此上述发明的实施方式不限定所输入的电力。

作为本发明的另一实施方式，尤其，在以射频方式进行蒸镀的情况下，可使氟类高分子包含选自上述(1)功能剂和/或(2)金属有机物、金属氧化物、金属碳体、金属氢氧化物、金属碳酸酯、金属重碳酸盐、金属氮化物及金属氟化物等中的一种或两种以上的金属化合物来制备。即，在射频输入方式中，即使仅包含金属化合物也可改善与电极的粘结，并可解决单独使用上述氟类高分子制备的靶中产生的问题，因此，属于本发明的实施方式。但是，在仅包含金属化合物的情况下，相对于包含上述导电性功能剂的情况，在效果上呈现劣势，因而在本发明中，尤其，在射频输入方式中，更加优选使用导电性功能剂或导电性功能剂和金属化合物的混合物。

在本发明中，在输入作为低蒸镀能量的直流和中频来进行蒸镀的情况下，当仅包含上述金属化合物单独成分时，没有蒸镀效率或蒸镀效率显著下降，因而实际使蒸镀效率显著下降，因此，并不优选。

但是，如上所述，即使为单独混合上述金属化合物来制备的氟类高分子复合靶，在输入射频来进行蒸镀的情况下，当混合有其金属化合物的面与电极面相对应(配置于电极面)时，相对于含有上述导电性功能剂的氟类高分子复合靶或包含上述导电性功能剂和金属化合物的混合成分来制备的氟类高分子复合靶，性能显著下降，但相对于仅由以往的氟类高分子形成的氟类高分子靶，可发挥优秀的性能，因此，属于本发明的范畴。

因此，在本发明中，在输入射频来进行蒸镀的情况下，本发明的氟类高分子复合靶包括所有包含上述导电性功能剂、金属化合物或它们的混合成分的发明的实施方式，但是，在直流或中频等照射相对于射频低的能量的蒸镀方法中，可表示包含导电性功能剂或导电性功能剂和金属化合物的混合成分的氟类高分子复合靶。

因此，除了射频溅射，本发明一实施方式的氟类高分子复合靶还显著提高对于用于中频或直流溅射的溅射腔室内部的电极面的氟类高分子的表面粘结力，从而在通过输入能量来产生并蒸镀等离子的过程中起到牢固固定的作用，以防止因电极面和氟类高分子复合靶的粘结面相脱离而使氟类高分子复合靶变形，因此，被蒸镀的氟类高分子成分可均匀地蒸镀于粘附体。

并且，本发明的氟类高分子复合靶的靶内被赋予导电性，从而不仅在射频，还在作为低于其的电压的中频或直流下也可将氟类高分子以高的蒸镀率稳定地溅射于粘附体，避过可有效地防止绝缘破坏。

以下，需要注意，在本发明中，在专门以上述发明的实施方式分类在射频和中频、直流下输入等离子的方式中所使用的氟类高分子复合靶的情况下，不以额外分离的方式进行说明。

本发明一实施方式的氟类高分子复合靶可具有由包含不同或相同功能剂和/或金属化合物的2层以上的层层叠而成的层叠梯度或连续含量的梯度。上述梯度沿着厚度方向提高功能剂和/或金属化合物的含量，能够以使功能剂的含量减少或相反的方式形成粘附体的方向，但并不局限于此。

作为一例，本发明可以为如下的氟类高分子复合靶，即，上述氟类高分子复合靶包括：接合层，包含形成于蒸镀腔室的电极面的一面的导电性功能剂和/或金属化合物；以及功能层，包含形成于上述接合层的另一面的氟类高分子和功能剂和/或金属化合物。

因此，本发明可提供由与电极面相接触来包含传导性粒子、传导性高分子、金属成分或它们的混合成分的功能剂和/或金属化合物和氟类高分子形成的氟类高分子复合靶。

在本发明中，上述功能剂只要具有导电性，就不受限制，例如，表示传导性粒子、传导性高分子及金属成分等。

在本发明一实施方式的上述氟类高分子复合靶中，作为上述传导性粒子的非限制性一例，可以为选自碳纳米管、碳纳米纤维、碳黑、石墨烯(graphene)、石墨及碳纤维等中的一种以上。

并且，在本发明中，作为上述传导性高分子的非限制性一例，可以为选自聚苯胺(polyaniline)、聚乙炔(polyacetylene)、聚噻吩(polythiophene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚芴(polyfluorene)、聚芘(polypyrene)、聚薁(polyazulene)、聚萘(polynaphthalene)、聚苯撑(polyphenylene)、聚联苯撑乙烯(polyphenylenevinylene)、聚咔唑(polycarbazole)、聚吲哚(polyindole)、聚吖庚因(polyazephine)、聚乙烯(polyethylene)、聚乙炔(polyethylenevinylene)、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)、聚呋喃(polyfuran)、聚硒吩(polyselenophene)、聚碲基苯(polytellurophene)等中的一种以上。

并且，在本发明一实施方式的上述氟类高分子复合靶中，作为上述金属成分的非限制性一例，可以为选自cu、al、ag、au、w、mg、ni、mo、v、nb、ti、pt、cr及ta等中的一种以上金属。

在本发明一实施方式的上述氟类高分子复合靶中，上述金属化合物还可包含选自金属有机物、金属氧化物、金属碳体、金属氢氧化物、金属碳酸酯、金属重碳酸盐、金属氮化物及金属氟化物等中的一种以上金属化合物，上述金属化合物虽不受限制，但例如，可以为选自sio2、al2o3、ito、igzo、zno、in2o3、sno2、tio2、azo、ato、srtio3、ceo2、mgo、nio、cao、zro2、y2o3、al2o3、mgf2、cuf2、si3n4、cun、aln等中的一种以上金属化合物，但并不局限于此。

并且，本发明的上述氟类高分子可以为选自聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、芴化乙烯丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物、氟乙烯单一聚合物橡胶、氟乙烯共聚物橡胶、偏二氟乙烯单一聚合物橡胶及偏二氟乙烯共聚物橡胶等中的一种以上，但并不局限于此。

以100重量份的氟类高分子为基准，本发明一实施方式的上述氟类高分子复合靶可含有0.01重量份至2000重量份的功能剂和/或金属化合物。在向上述功能剂混合金属化合物的情况下，只要具有本发明的导电性，其组成比就不受限制，其比可表示为0.1～99.9％比99.9％至0.1％的重量比，但并不局限于此。

并且，作为本发明的另一实施方式，上述氟类高分子复合靶能够以从一侧表面向另一侧表面增加或减少上述功能剂和/或金属化合物的含量来连续赋予功能剂的含量梯度的方式制备，上述梯度可表示以沿着面和面之间的厚度方向使上述功能剂的含量具有连续性的梯度或以2层以上的多层变化含量的方式赋予梯度的方式。尤其，在本发明中赋予上述梯度的情况下，可制备出可使电极与表面的粘结最大化，并使蒸镀于粘附体的功能剂和/或金属化合物的含量最小化，因此，非常优选。

在本发明的一实施方式中，以通过2个步骤赋予梯度的情况为例说明如下，能够以使与金属电极面相粘结的第一层的功能剂和/或金属化合物的含量高，且使与其相反的具有被蒸镀面的第二层的功能剂和/或金属化合物的含量消失或使上述多种成分的含量低于第一层的含量的方式制备，可根据目的来适当地变更上述多种成分的含量。

作为本发明的一实施方式，优选地，上述氟类高分子复合靶以使上述功能剂和/或金属化合物的含量沿着厚度方向具有梯度的方式制备，尤其，使上述梯度(gradient)以使功能剂和/或金属化合物的含量沿着电极面增加，且沿着粘附体的方向减少的方式粘结于电极面上，这种方式可改善与电极面的粘结性，使溅射效率高、并使粘结面牢固地固定，从而防止氟类高分子复合靶变形，因而当进行溅射时，可改善蒸镀于粘附体的厚度的一致性，因此优选。当然，在梯度包含上述功能剂和/或金属化合物的限度内，还可包括以与此相反的方式粘结的梯度。

以下，对本发明的溅射装置进行说明。本发明的溅射装置不受特殊限制，例如，提供如下的溅射蒸镀系统，即，上述溅射蒸镀系统包括：溅射腔室，用于进行溅射；第一电极输入部，形成于上述腔室内部；本发明的溅射用氟类高分子复合靶，位于上述第一电极输入部的上部面；第二电极输入部；以及粘附体，位于上述氟类高分子复合靶与第二电极输入部之间或适当的位置。

并且，本发明的一实施方式提供利用如上所述的氟类高分子复合靶来制备的成形体。此时，上述成形体可以为具有高水接触角的高品质透明碳化氟薄膜。

并且，本发明的一实施方式提供可利用如上所述的氟类高分子复合靶稳定地将氟类高分子蒸镀于粘附体的溅射方法。即，具体提供如下溅射方法，即，上述溅射方法包括：将上述氟类高分子复合靶固定于蒸镀腔室的步骤；以及以选自射频、中频及直流中的一种输入方式产生等离子来蒸镀于上述氟类高分子复合靶的步骤。

有益效果

本发明的上述溅射用氟类高分子复合靶降低与输入电压的金属电极的表面接触角来可体现氟类高分子与电极之间的优秀的粘结力，可通过抑制因强能量而发生的弯曲来减少在氟类高分子与电极之间发生的接合缺陷。

并且，本发明的上述溅射用氟类高分子复合靶具有如下优点：通过赋予导电性来防止溅射射频时可能发生的靶的绝缘破坏，并且除了在射频下，还可在中频及直流下也能够以高的蒸镀率进行溅射。

具体实施方式

以下，对于本发明的溅射用氟类高分子复合靶进行详细说明，此时，若无其他定义，所使用的技术术语及科学术语具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义，在下述说明中，对于有可能不必要地混淆本发明主旨的公知功能及结构，将省略对其的说明。

通常，薄膜溅射用靶通过固定于输入电压的金属电极来使用。作为上述固定方法，以往使用了焊接、钎焊、扩散粘结、机械连接或环氧粘结等方法，但由于靶与金属电极之间的热碰撞率的差异，可能在粘结表面的边缘呈现前端缺陷或具有粘结部分离的问题。上述问题可能在金属电极与靶之间产生电弧等，由此，产生效率低于被输入的电压的等离子，从而呈现低蒸镀效率。

进而，在以往的氟类高分子靶的情况下，随着具有疏水性的特性及绝缘特性，金属电极与靶表面的接触角大，因而为了固定它们，需要进行多种化学处理。并且，上述氟类高分子靶呈现很大的绝缘性，因此，为了进行溅射，需输入射频的高频能量，由此，不仅使氟类高分子靶本身变形，而且必然在与电极面的接合部位发生变形或产生接合部位的缺陷，因此，无法均匀地蒸镀于粘附体的表面，且蒸镀效率非常低下。

因此，本申请人通过加深对溅射用氟类高分子靶的研究，得出如下结果：使氟类高分子靶内含有选自传导性粒子、传导性高分子、金属成分等导电性物质(功能剂)及金属化合物等中的一种以上成分，从而可向电极赋予高的接合力，由此不仅在利用射频的以往的蒸镀中不发生变形，且均匀地蒸镀于粘附体，还在如中频或直流等更加有利于工业方面的电源方式中均匀地进行蒸镀，并具有优秀的蒸镀效率，由此完成了本发明。

本发明提供含氟类高分子和功能剂和/或金属化合物的溅射用氟类高分子复合靶。

并且，本发明提供以从一侧表面向另一侧表面增加或减少上述功能剂和/或金属化合物的含量的方式连续赋予梯度的氟类高分子复合靶。上述梯度能够以沿着氟类高分子复合靶的面与面之间的厚度方向连续变更上述功能剂和/或金属化合物含量的方式赋予梯度，也能够以在2层以上的多层中改变各层的功能剂和/或金属化合物的含量的方式赋予梯度，能够以上述方式制备氟类高分子复合靶，这些可根据多种目的或功能进行调节来制备。

并且，在本发明中，在具有梯度的氟类高分子复合靶的情况下，功能剂和/或金属化合物的含量多的部分与电极相接合，其相反面以蒸镀的方式与粘附体相结合。并且，在赋予逐级梯度的情况下，例如，在沿着氟类高分子复合靶的厚度方向赋予2层梯度的情况下，以氟类高分子复合靶总厚度为基准，与电极面接触的部分(接合层)的厚度可以为1％至80％，优选地，可具有5％至20％的厚度，但并不局限于此。此时，上述粘附体表示利用氟类高分子复合靶蒸镀氟类高分子的基材。

当然，在以2层具有逐级梯度的氟类高分子复合靶的情况下，在射频蒸镀方式的情况下，与电极面相接触的层可包含功能剂和/或金属化合物，但作为相反面的被蒸镀部分(功能层)的第二层可以仅具有不包含功能剂和/或金属化合物的氟类高分子。并且，上述第一层和第二层还可具有相同成分及相同含量的功能剂，通常，在与电极表面相接触的第一层包含具有导电性的功能剂为佳，但是，并不局限于此。

在本发明一实施方式的上述氟类高分子复合靶中，以100重量份的氟类高分子为基准，可包含0.01重量份至2000重量份的选自上述传导性粒子、传导性高分子及金属成分等中的一种以上导电性物质，为了具有优秀的接合力，优选地，包含0.5重量份至1500重量份，更优选地，包含1重量份至1000重量份。

以下表示本发明的实施方式，这仅仅表示用于顺利地理解并说明本发明的多种方式，在本发明的技术思想的范围内，可进行多种变更来实施，因此，不能限定于此来解释本发明。

在本发明的第一实施方式中，提供包含作为选自传导性粒子、传导性高分子、金属成分等中的导电性物质的功能剂的氟类高分子复合靶。

在本发明的第二实施方式中，提供在上述第一实施方式中提供的氟类高分子复合靶中还包含选自金属有机物、金属氧化物、金属碳体、金属氢氧化物、金属碳酸酯、金属重碳酸盐、金属氮化物及金属氟化物等中的一种以上金属化合物的氟类高分子复合靶。

在本发明的第三实施方式中，在以射频输入方式进行蒸镀的情况下，还包含仅包含金属化合物的氟类高分子复合靶。

在本发明的第四实施方式中，包含以沿着氟类高分子复合靶的厚度方向改变上述功能剂和/或金属化合物的含量的方式连续赋予梯度或以多层方式赋予逐级梯度的氟类高分子复合靶。

本发明的第五实施方式还包括如下内容：根据射频输入方式，在上述第四实施方式的情况下，在与电极面相接触的方向包含上述功能剂和/或金属化合物，在氟类高分子复合靶的相反面具有不包含上述功能剂和/或金属化合物的氟类高分子层的功能层。

本发明的第六实施方式包括在上述第四实施方式中，在具有上述形成为多层的层叠型梯度的氟类高分子复合靶中各层的功能剂和/或金属化合物的多种成分可相同，也可不同的所有方式。

作为本发明的具体的第七实施方式为如下的实施方式，即，在中频或直流输入方式中，氟类高分子复合靶必须包含作为导电性物质的功能剂。

如上所述，在本发明的氟类高分子复合靶中，使氟类高分子包含选自传导性粒子、传导性高分子、金属成分等中的一种或两种以上的功能剂和/或金属化合物，从而降低与用于输入电压的电极之间的表面接触角，由此可具有高表面能量，因而即使在输入高能量的情况下，也具有不使氟类高分子复合靶发生变形的惊人效果。并且，即使在中频或直流等的电源方式中也借助上述功能剂的作用简单地进行蒸镀，并且，也可使蒸镀效率显著增加。

本发明一实施方式的氟类高分子复合靶使具有绝缘特性的氟类高分子包含作为导电性物质的功能剂，从而向氟类高分子复合靶赋予导电性，由此可令人惊讶地发现，即使在中频或直流电源方式中也可进行溅射，而且增加等离子形成效率，由此可实现高蒸镀率。

作为本发明一实施方式的上述氟类高分子，只要是含氟的树脂类就不受限制，但是，优选地，可以为选自如下氟类高分子及氟橡胶中的一种以上，上述氟类高分子选自作为聚合含氟烯烃的合成树脂的聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene)、聚三氟氯乙烯(pctfe，polychlorotrifluoroethylene)、聚偏氟乙烯(pvdf，polyvinylidenefluoride)、芴化乙烯丙烯共聚物(fep，fluorinatedethylenepropylenecopolymer)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe，ethylenetetrafluoroethylenecopolymer)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ectfe，ethylenechlorotrifluoroethylenecopolymer)、全氟烷氧基共聚物(pfa，perfluoroalkoxycopolymer)等中的一种以上，上述氟橡胶选自氟乙烯单一聚合物橡胶、氟乙烯共聚物橡胶、偏二氟乙烯单一聚合物橡胶及偏二氟乙烯共聚物橡胶等中的一种以上，更优选地，上述氟类高分子可以为聚四氟乙烯、芴化乙烯丙烯共聚物、全氟烷氧基共聚物等，但并不局限于此。

在本发明中，作为上述金属成分的具体一例，可以为cu、al、ag、si、au、w、mg、ni、mo、v、nb、ti、pt、cr、ta等，优选地，可以为cu、al、ag、si、au、w、mg或它们的混合金属，但并不局限于此。

并且，作为上述传导性粒子及传导性高分子，只要是具有导电性的物质就不受限制，作为上述传导性粒子的非限制性一例，可以为碳纳米管(carbonnanotube)、碳纳米纤维(carbonnanofiber)、碳黑(carbonblack)、石墨烯、石墨(graphite)、碳纤维(carbonfiber)或它们的混合物，还可包含其他有机传导性粒子。此时，在使用作为上述传导性粒子的一例的碳类传导性粒子的情况下，可维持碳化氟成分的同时赋予导电性，因此优选。

并且，作为上述传导性高分子的非限制性一例，可以为选自聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚芴、聚芘、聚薁、聚萘、聚苯撑、聚联苯撑乙烯、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚乙烯、聚乙炔、聚苯硫醚、聚呋喃、聚硒吩、聚碲基苯等中的一种以上，但并不局限于此。

并且，作为本发明的上述金属化合物的具体一例，可以为选自sio2、al2o3、ito、igzo、zno、in2o3、sno2、tio2、azo、ato、srtio3、ceo2、mgo、nio、cao、zro2、y2o3、al2o3、mgf2、cuf2、si3n4、cun、aln等中的一种以上，但并不局限于此。

如上所述，随着调节被混合的功能剂和/或金属化合物的种类及含量，上述氟类高分子复合靶的功能层还可赋予利用其来形成的薄膜的功能性。

更详细地，本发明一实施方式的利用氟类高分子复合靶来形成的薄膜基本维持超疏水性、高透明性，具有优秀的光学特性，不仅具有优秀的防污染、防反射、耐化学性及润滑性，还可显著提高根据氟类高分子和功能剂和/或金属化合物的种类或含量来制备的薄膜的导电性及强度等物性。并且，在上述氟类高分子复合靶中，由于靶内提高的导电性，因而也可在较低的电压下进行溅射，从而具有能够以低费用制备高品质的含碳化氟薄膜的优点。

这与以往为了对氟类高分子靶进行溅射而需要输入高频电源的工序不同，本发明的氟类高分子复合靶被赋予导电性，因而不仅在射频，还可在中频或直流下顺畅地进行溅射，并且，在其效率方面，也可具有很惊人的效果。

对本发明一实施例的氟类高分子复合靶的一制备例说明如下。

可通过如下方法制备具有2层梯度或其他多层梯度的氟类高分子复合靶，上述方法包括：将具有选自氟类高分子和传导性粒子、传导性高分子及金属成分中的一种或两种以上的导电性的功能剂和/或金属化合物按规定混合比进行混合来制备第一混合物的步骤；将与包含于氟类高分子和上述第一混合物的功能剂相同或不同的功能剂和/或金属化合物按规定混合比进行混合来制备第二混合物的步骤；以及对上述第一混合物及第二混合物进行压缩、成形及热处理来制备靶的步骤。在上述第一混合物及第二混合物的功能剂和/或金属化合物的种类及混合比相同的情况下，可不执行制备第二混合物的步骤。

并且，在具有梯度的情况下，在氟类高分子粉末层的上部混合功能剂或功能剂和金属化合物后，使其微弱地进行振动来使表面的功能剂渗透，之后，进行压缩、热处理来制备具有连续梯度的氟类高分子复合靶。此时，本发明的氟类高分子复合靶的特征在于，粘结在与溅射腔室内部的电极面的面必须包含具有导电性的功能剂和/或金属化合物。此时，在中频及直流输入方式的情况下，导电性功能剂需包含于粘结有氟类高分子复合靶的电极的相反面，在电极面包含功能剂和/或金属化合物为佳，极端地，具有不包含上述成分的层叠或梯度的氟类高分子复合靶也因与电极之间的粘结不良而无法呈现明显优秀的蒸镀效果，但是，在蒸镀速度方面，具有很优秀的增大效果，因而可包括在本发明内。

在上述方法中，上述第一混合物和第二混合物的混合比可根据目的进行调节，在用于赋予对于金属电极的粘结力及导电性的方面，以100重量份的氟类高分子为基准，形成朝向上述电极面的接合层的第一混合物可包含0.1重量份至2000重量份的选自上述传导性粒子、传导性高分子及金属成分中的一种以上功能剂和/或金属化合物，优选地，可包含10重量份至1000重量份，更优选地，可包含20重量份至500重量份，但并不局限于此。

在本发明一实施例的上述氟类高分子复合靶中，以100重量份的氟类高分子为基准，用于形成功能层的第二混合物可包含0.1重量份至1000重量份的与上述接合层的成分属于同种或异种的成分，上述功能层位于上述电极面的相反面，在用于呈现高导电性及提高利用其来制备的薄膜的耐久性，优选地，混合0.1重量份至300重量份，更优选地，混合0.1重量份至100重量份，但并不局限于此。

并且，在上述传导性粒子、传导性高分子、金属成分及金属化合物的情况下，只要是具有氟类高分子粉末和可具有适当的混合性及均匀的组成成分程度的大小，就不受限制，但是，优选地，具有10nm至1000μm范围的平均粒度，更优选地，具有10nm至100μm范围的平均粒度，但并不局限于此。

并且，上述压缩、成形不受限制，但优选地，可在100kgf/cm²至500kgf/cm²范围内执行，为了呈现均匀且平滑的靶表面，优选地，在150kgf/cm²至400kgf/cm²范围内执行，上述热处理在本发明所要实现的目的范围内不受限制，但优选地，可在250℃至450℃下执行，并去可根据模具的形状及大小适当地调节压缩成形及热处理时间。

除了射频电压，本发明一实施方式的提高导电性的氟类高分子复合靶还可在中频或直流电压下以高蒸镀率进行蒸镀，并具有优秀的等离子形成效率，从而可稳定地向粘附体进行溅射并蒸镀，当蒸镀薄膜时，具有可体现高蒸镀率，并可防止以往因输入高能带的电压而引起的绝缘破坏。

本发明一实施方式的上述粘附体可选自硅、金属、陶瓷、树脂、纸、玻璃、水晶、纤维、塑料、有机高分子等中，但并不局限于此。并且，本发明的电极的形状不受限制，在适用于具有不均匀的表面的金属电极的情况下也可形成均匀且平滑的薄膜。

如上所述，在以往的氟类高分子靶的情况下，由于氟类高分子的绝缘特性，只能通过输入高频、高能带的电压来执行溅射，因此，因发生变形而无法进行均匀的溅射，由于与用于输入电压的金属电极之间的粘结力弱，因而在金属电极之间产生电弧等的问题，从而具有低的薄膜蒸镀率，因此，难以适用于批量生产。

为此，本发明改善因输入高能带的电压而引起的靶的缺陷，并且即使在中频或直流电源方式中也可实现相同的薄膜。并且，可实现可在很短的时间内制备大面积薄膜的卷对卷工序，在以往的卷对卷设备中，无需额外的改造费用，可直接通过更换靶来适用，还可具有优秀的商业性、可简化工序及节减制备成本的优点。

本发明提供如下的溅射方法，即，上述溅射方法包括：将上述多种实施方式的氟类高分子复合靶固定于腔室内的步骤；以及向上述氟类高分子复合靶输入射频、直流及中频来进行蒸镀的步骤。此时，作为在上述溅射方法中所使用的输入电压的射频、中频及直流分别在13.56mhz、50khz及100v中进行，但这仅属于本发明的一实施方式，而并不局限于此。

并且，本发明提供利用上述氟类高分子复合靶来制备的成形体。此时，上述成形体可以为具有高水接触角的高品质透明碳化氟薄膜，可根据所追加的功能剂的种类及含量等来制备具有多种物性的薄膜。

以下，通过下述实施例对本发明进行更详细的说明。但是，这些实施例仅用于帮助理解本发明，无论任何含义，本发明的范围不被上述实施例所限制。

在本发明中以如下方式对氟类高分子复合靶及制备出的薄膜的物性进行了检测。

1.接触角检测

使用接触角测定仪(phoeix300touch，seo公司)来对完成的薄膜的水接触角进行了检测。

2.可视光线透射率检测

利用分光光度计(spectrophotometer)(u-4100，日立(hitachi)公司)向完成的薄膜照射光来对可视光线(550nm)的透射率进行了检测。

3.靶附着力

利用cu垫板和si弹性元件(德国汉高(hankel)，loctiteablestikicp4298)来粘结所完成的靶后对粘结维持时间进行了检测。

4.靶表面的面电阻

利用四点探针(4-pointprobe)(mcp-t610，mitsubishichemicalanalytech)对所完成的靶的表面的面电阻进行了检测。

实施例1

将接合层(厚度为1.0mm)和功能层依次放入模具(宽度为120mm，长度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工后制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，上述接合层利用20重量百分比的聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，dupont7aj)粉末、80重量百分比的铜粉末(平均粒径为25um)来与电极面相接合，上述功能层为形成于上述接合层上部的蒸镀层，上述功能层利用80重量百分比的聚四氟乙烯、20重量百分比的铜粉末来使厚度达到5.0mm。

利用所制备的上述氟类高分子复合靶来通过射频磁控溅射法(radiofrequencymagnetronsputtering)对薄膜进行了蒸镀。此时，使用超声波清洗机来分别利用丙酮和酒精对1×2cm²尺寸的si晶片(wafer)基板进行清洗并干燥5分钟，由此准备了基板。使用耐热胶带来将准备的基板附着于由铝制成的基板支架(holder)，在将基板支架放置于腔室内的基板台(stage)后关闭腔室，并利用旋转(rotary)泵(pump)排气，以达到50mtorr的真空(vacuum)，在完成低真空作业后，利用低温(cryogenic)泵形成了高真空。在常温(25℃)下将基板与靶之间的距离固定为24cm，且以电力(200w)和气体(gas，ar)分压(10mtorr)制造出100nm的薄膜(thinfilm)。

为了确认以上述方法制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。最终，可知通过上述方法制备的氟类高分子复合靶与电极的粘结维持时间显著上升，从而可呈现优秀的蒸镀效率。这与因与电极的接合力不良而进行不完全蒸镀的仅仅为氟类高分子靶的比较例1的结果进行比较，可知，上述效果为完全不同的惊人效果。

并且，当利用射频磁控溅射法对薄膜进行蒸镀时，为了确认基于电力值的效果，对在200、300w中的薄膜蒸镀率进行了确认，并将其结果示出于表2中。最终，可知在薄膜蒸镀效率方面，相对于未使用上述铜成分的比较例1，根据相同时间及相同输入能量，呈现出2.0倍及2.63倍的蒸镀效率(蒸镀厚度的差异)。

实施例2

在利用20重量百分比的聚四氟乙烯粉末及80重量百分比的铜来制造接合层(厚度为1.0mm)，并在上述接合层上部利用100重量百分比的聚四氟乙烯来制备具有功能性层(厚度为5.0mm)的氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)后，以与上述实施例1的方法相同的方法制造出100nm的薄膜。

为了确认以与上述实施例1相同的方法制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。

实施例3

在均匀地混合80重量百分比的聚四氟乙烯粉末及20重量百分比的银(silver)(ag)后，放入模具(长度为120mm，宽度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²的条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工，之后制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，之后，以与上述实施例1相同的方法制造出100nm的薄膜。

实施例4

在均匀地混合80重量百分比的聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene，dupont7aj)粉末及10重量百分比的铜(平均粒径为25um)和10重量百分比的tio2(平均粒径为20um)后，放入模具(长度为120mm，宽度为55mm，厚度为30mm)的上部，并在300kgf/cm²的条件下进行了压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工，之后制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，之后，以与上述实施例1相同的方法制造出100nm的薄膜。

为了确认以与上述实施例1和相同的方法制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。

实施例5

在均匀地混合80重量百分比的聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene，dupont7aj)粉末及20重量百分比的硅金属(si，平均粒径为20um)后，放入模具(长度为120mm，宽度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²的条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工，之后制备除氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，之后，以与上述实施例1相同的方法制备出100nm的薄膜。

实施例6

在均匀地混合80重量百分比的全氟烷氧基共聚物(pfa，perfluoroalkoxycopolymer，3mdyneonpfa6503)粉末及20重量百分比的氧化铝(al2o3)后，放入模具(长度为120mm，宽度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²的条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工，之后制备除氟类高分子复合靶(直径为4英寸)，并将其结果示出于表1中。此时，当利用上述组成的氟类高分子复合靶来制备薄膜时，蒸镀率略微下降，因而为了形成相同厚度的薄膜，消耗了实施例1的蒸镀时间的2倍时间。

实施例7

在均匀地混合80重量百分比的氟化乙丙共聚物(fep，fluorinatedethylenepropylenecopolymer，3mdyneonfep6338z)粉末及20重量百分比的碳黑(carbonblack)后，放入模具(长度为120mm，宽度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²的条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工，之后制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，之后，以与上述实施例1相同的方法制造出100nm的薄膜。

并且，当利用射频磁控溅射法对薄膜进行蒸镀时，为了确认基于电力值的效果，对在200、300w中的薄膜蒸镀率进行了确认，并将其结果示出于表2中。最终，可知在薄膜蒸镀效率方面，相对于未使用上述碳黑成分的比较例1，根据相同时间及相同输入能量，呈现出2.59倍及2.86倍的蒸镀效率(蒸镀厚度的差异)。

实施例8

将接合层(厚度为1.0mm)和功能层依次放入模具(宽度为120mm，长度为55mm，厚度为30mm)的上部并在300kgf/cm²的条件下进行压缩、成形，在370℃温度下进行热处理后逐渐进行冷却并加工后制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)，上述接合层(厚度为1.0mm)利用20重量百分比的聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene，dupont7aj)粉末、80重量百分比的铜粉末(平均粒径为25um)来与电极面相接合，上述功能层为形成于上述接合层上部的蒸镀层，上述功能层利用85重量百分比的聚四氟乙烯、15重量百分比的碳纳米管(carbonnanotube)来使厚度达到5.0mm。

利用所制备的上述氟类高分子复合靶来通过直流磁控溅射电源方式对薄膜进行了蒸镀。此时，使用超声波清洗机来分别利用丙酮和酒精分别对1×2cm²尺寸的si晶片基板进行清洗并干燥5分钟，由此准备了基板。使用耐热胶带来将准备的基板附着于由铝制成的基板支架，在将基板支架放置于腔室内的基板台后关闭腔室，并利用旋转泵排气，以达到50mtorr的真空，在完成低真空作业后，利用低温泵形成了高真空。在常温(25℃)下将基板与靶之间的距离固定为24cm，且以电力(200w)和气体分压(10mtorr)制造出100nm的薄膜。

为了确认通过上述方法制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。最终，可知通过上述方法制备的氟类高分子复合靶具有优秀的粘结维持时间及在面电阻中充分维持导电性，同时与电极的粘结维持时间显著上升。这与因未呈现导电性而实际上未完成蒸镀或进行不完全蒸镀的仅仅为氟类高分子靶的比较例1的结果进行比较，可知，上述效果为完全不同的惊人效果。

并且，当利用直流磁控溅射法对薄膜进行蒸镀时，为了确认基于电力值的效果，对在200、300w中的薄膜蒸镀率进行了确认，并将其结果示出于表2中。最终，可知在薄膜蒸镀效率方面，相对于未使用上述碳纳米管和铜成分的比较例1，根据相同时间及相同输入能量，呈现出6.6倍及9倍的惊人的蒸镀效率(蒸镀厚度的差异)。

实施例9

以中频磁控溅射电源方式利用上述实施例8的氟类高分子复合靶在200w的电力条件下以与上述实施例8相同的方法制造出100nm的薄膜。

为了确认以上述方法所制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。

并且，当利用中频磁控溅射法对薄膜进行蒸镀时，为了确认基于电力值的效果，对在200、300w中的薄膜蒸镀率进行了确认，并将其结果示出于表2中。最终，可知在薄膜蒸镀效率方面，相对于未使用上述碳纳米管和铜成分的比较例1，根据相同时间及相同输入能量，呈现出3.2倍及3.3倍的惊人的蒸镀效率(蒸镀厚度的差异)。

实施例10

利用85重量百分比的聚四氟乙烯(ptfe，polytetrafluoroethylene，dupont7aj)粉末、15重量百分比的石墨制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)。而且，与实施例9相同地，以中频电源方式在200w的条件下制造出100nm的薄膜。

为了确认以上述方法所制成的薄膜的物性，对接触角、可视光线透射率、靶附着力及靶的表面面电阻进行了检测，并将其结果示出于表1中。

实施例11

利用90重量百分比的氟化乙丙共聚物(fep，fluorinatedethylenepropylenecopolymer，3mdyneonfep6338z)粉末、10重量百分比的碳纳米管来制备出氟类高分子复合靶(直径为4英寸，厚度为6mm)。而且，与实施例9相同地，以中频电源方式在200w条件下制造出100nm的薄膜。