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다층형 금속 산화물 박막을 갖는 반도체 소자 및 박막 트랜지스터, 그리고 그 제조 방법
- 기술번호 : KST2015012817
- 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-6124-6930
| 요약 | 본 발명은 다층형 금속 산화물 박막을 갖는 반도체 소자 및 박막 트랜지스터, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 제 1 금속 산화물 박막층; 및 상기 제 1 금속 산화물 박막층 상에 형성된 제 2 금속 산화물 박막층을 포함하되, 상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도(carrier concentration)가 낮을 수 있다. |
|---|---|
| Int. CL | H01L 29/786 (2006.01) H01L 21/324 (2006.01) |
| CPC | H01L 29/7869(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020140039970 (2014.04.03) |
| 출원인 | 연세대학교 산학협력단 |
| 등록번호/일자 | 10-1451928-0000 (2014.10.10) |
| 공개번호/일자 | |
| 공고번호/일자 | (20141023) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 소멸 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2014.04.03) |
| 심사청구항수 | 40 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 연세대학교 산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 서대문구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 김현재 | 대한민국 | 서울특별시 송파구 |
| 2 | 윤석현 | 대한민국 | 서울특별시 중구 |
| 3 | 김시준 | 대한민국 | 서울특별시 노원구 |
| 4 | 탁영준 | 대한민국 | 서울특별시 서대문구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 오세준 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로 *길 ** *층(역삼동)(특허법인 고려) |
| 2 | 권혁수 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(삼일빌딩, 역삼동)(KS고려국제특허법률사무소) |
| 3 | 송윤호 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 언주로 *** (역삼동) *층(삼일빌딩)(케이에스고려국제특허법률사무소) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 연세대학교 산학협력단 | 서울특별시 서대문구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2014.04.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0321638-80 |
| 2 | [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서 [Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination) |
2014.04.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0380508-70 |
| 3 | [우선심사신청]선행기술조사의뢰서 [Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search |
2014.04.24 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 4 | [우선심사신청]선행기술조사보고서 [Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search |
2014.04.29 | 수리 (Accepted) | 9-1-2014-0034365-19 |
| 5 | [우선심사신청]선행기술조사보고서 [Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search |
2014.05.08 | 수리 (Accepted) | 9-1-2014-0034852-43 |
| 6 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2014.05.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2014-0372640-03 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2014.07.29 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2014-0717505-48 |
| 8 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2014.07.29 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0717504-03 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.09.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5114224-78 |
| 10 | 등록결정서 Decision to grant |
2014.09.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2014-0653833-76 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 기판;상기 기판 상에 형성된 제 1 금속 산화물 박막층; 및상기 제 1 금속 산화물 박막층 상에 형성된 제 2 금속 산화물 박막층을 포함하되,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도(carrier concentration)가 낮고,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 전기음성도가 낮은 금속을 포함하는 반도체 소자 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 갈륨, 이트륨, 하프늄, 마그네슘, 스칸듐, 란타늄, 바륨, 스트론튬 및 지르코늄으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하는 반도체 소자 |
| 3 |
3 제 1 항에 있어서,상기 제 2 금속 산화물 박막층은 인듐, 아연 및 주석으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하는 반도체 소자 |
| 4 |
4 제 1 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 두께가 얇거나 같은 반도체 소자 |
| 5 |
5 제 1 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층을 구성하는 금속 산화물보다 밴드 갭이 넓은 금속 산화물로 구성되는 반도체 소자 |
| 6 |
6 삭제 |
| 7 |
7 제 1 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 표준 전극 전위(Standard Electrode Potential)가 낮은 금속을 포함하는 반도체 소자 |
| 8 |
8 제 1 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 갈륨 산화물(GaO)을 포함하고,상기 제 2 금속 산화물 박막층은 인듐 아연 산화물(InZnO)을 포함하는 반도체 소자 |
| 9 |
9 제 8 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층에 포함된 갈륨과 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속 간의 몰 비율은 1:1 내지 1:3인 반도체 소자 |
| 10 |
10 제 9 항에 있어서,상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 인듐과 아연 간의 몰 비율은 1:5 내지 5:1인 반도체 소자 |
| 11 |
11 제 10 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층에 포함된 갈륨과, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 인듐과, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 아연 간의 몰 비율은 2:5:1인 반도체 소자 |
| 12 |
12 게이트;절연성 물질로 구성된 절연층;상기 절연층을 사이에 두고 상기 게이트와 마주보도록 형성되며, 제 1 금속 산화물 박막층 및 제 2 금속 산화물 박막층을 포함하는 채널층; 및상기 채널층 상에 이격되어 형성된 소스 및 드레인을 포함하되,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 상기 게이트에 가까우며, 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도가 낮고,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 전기음성도가 낮은 금속을 포함하는 박막 트랜지스터 |
| 13 |
13 제 12 항에 있어서,상기 게이트는 기판 상에 형성되고,상기 절연층은 상기 게이트 상에 형성되고,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 절연층 상에 형성되고,상기 제 2 금속 산화물 박막층은 상기 제 1 금속 산화물 박막층 상에 형성되고,상기 소스 및 상기 드레인은 상기 제 2 금속 산화물 박막층 상에 형성되는 박막 트랜지스터 |
| 14 |
14 제 12 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 갈륨, 이트륨, 하프늄, 마그네슘, 스칸듐, 란타늄, 바륨, 스트론튬 및 지르코늄으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하는 박막 트랜지스터 |
| 15 |
15 제 12 항에 있어서,상기 제 2 금속 산화물 박막층은 인듐, 아연 및 주석으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하는 박막 트랜지스터 |
| 16 |
16 제 12 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 두께가 얇거나 같은 박막 트랜지스터 |
| 17 |
17 제 12 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층을 구성하는 금속 산화물보다 밴드 갭이 넓은 금속 산화물로 구성되는 박막 트랜지스터 |
| 18 |
18 삭제 |
| 19 |
19 제 12 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 표준 전극 전위가 낮은 금속을 포함하는 박막 트랜지스터 |
| 20 |
20 제 12 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 갈륨 산화물(GaO)을 포함하고,상기 제 2 금속 산화물 박막층은 인듐 아연 산화물(InZnO)을 포함하는 박막 트랜지스터 |
| 21 |
21 제 20 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층에 포함된 갈륨과 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속 간의 몰 비율은 1:1 내지 1:3인 박막 트랜지스터 |
| 22 |
22 제 21 항에 있어서,상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 인듐과 아연 간의 몰 비율은 1:5 내지 5:1인 박막 트랜지스터 |
| 23 |
23 제 22 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층에 포함된 갈륨과, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 인듐과, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 아연 간의 몰 비율은 2:5:1인 박막 트랜지스터 |
| 24 |
24 기판 위에 제 1 금속 화합물 용액을 도포하는 단계;상기 기판을 열처리하여 상기 제 1 금속 화합물 용액으로부터 제 1 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계;상기 제 1 금속 산화물 박막층 위에 제 2 금속 화합물 용액을 도포하는 단계; 및상기 기판을 열처리하여 상기 제 2 금속 화합물 용액으로부터 제 2 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계를 포함하되,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도가 낮고,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 전기음성도가 낮은 금속을 포함하는 반도체 소자 제조 방법 |
| 25 |
25 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액은 갈륨 화합물, 이트륨 화합물, 하프늄 화합물, 마그네슘 화합물, 스칸듐 화합물, 란타늄 화합물, 바륨 화합물, 스트론튬 화합물 및 지르코늄 화합물 중 적어도 하나를 용매에 용해시켜 조성된 반도체 소자 제조 방법 |
| 26 |
26 제 24 항에 있어서,상기 제 2 금속 화합물 용액은 인듐 화합물, 아연 화합물 및 주석 화합물 중 적어도 하나를 용매에 용해시켜 조성된 반도체 소자 제조 방법 |
| 27 |
27 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액은 상기 제 2 금속 화합물 용액보다 농도가 낮거나 같은 반도체 소자 제조 방법 |
| 28 |
28 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액에 포함된 금속의 산화물은, 상기 제 2 금속 화합물 용액에 포함된 금속의 산화물보다 밴드 갭이 넓은 반도체 소자 제조 방법 |
| 29 |
29 삭제 |
| 30 |
30 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액에 포함된 금속은, 상기 제 2 금속 화합물 용액에 포함된 금속보다 표준 전극 전위가 낮은 반도체 소자 제조 방법 |
| 31 |
31 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액은 갈륨 화합물을 용매에 용해시켜 조성되고,상기 제 2 금속 화합물 용액은 인듐 화합물 및 아연 화합물을 용매에 용해시켜 조성된 반도체 소자 제조 방법 |
| 32 |
32 제 31 항에 있어서,상기 제 2 금속 화합물 용액은 질산, 아세트산, 염산, 황산 및 모노에탄올아민 중 적어도 하나가 첨가된 반도체 소자 제조 방법 |
| 33 |
33 제 32 항에 있어서,상기 제 2 금속 화합물 용액은 질산이 첨가된 반도체 소자 제조 방법 |
| 34 |
34 제 33 항에 있어서,상기 질산은 용매 1 ml 당 0 |
| 35 |
35 제 31 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액과 상기 제 2 금속 화합물 용액 간의 몰 농도 비율은 1:1 내지 1:3인 반도체 소자 제조 방법 |
| 36 |
36 제 35 항에 있어서,상기 인듐 화합물과 상기 아연 화합물 간의 몰 비율은 1:5 내지 5:1인 반도체 소자 제조 방법 |
| 37 |
37 제 36 항에 있어서,상기 갈륨과 상기 인듐과 상기 아연 간의 몰 비율은 2:5:1인 반도체 소자 제조 방법 |
| 38 |
38 제 37 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액에 용해된 상기 갈륨의 몰 수는 0 |
| 39 |
39 제 24 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는, 상기 기판을 200 내지 280 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열처리하는 단계를 포함하고,상기 제 2 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는, 상기 기판을 200 내지 280 ℃에서 2 시간 내지 4 시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 반도체 소자 제조 방법 |
| 40 |
40 제 39 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는:상기 기판을 200 내지 280 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열처리하는 단계 전에, 상기 기판을 100 내지 150 ℃에서 1 분 내지 5 분 동안 열처리하는 단계를 더 포함하고,상기 제 2 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는:상기 기판을 200 내지 280 ℃에서 2 시간 내지 4 시간 동안 열처리하는 단계 전에, 상기 기판을 100 내지 150 ℃에서 1 분 내지 5 분 동안 열처리하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법 |
| 41 |
41 제 40 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는:상기 기판을 100 ℃에서 5 분 동안 열처리하는 단계; 및상기 기판을 280 ℃에서 30 분 동안 열처리하는 단계를 포함하고,상기 제 2 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계는:상기 기판을 100 ℃에서 5 분 동안 열처리하는 단계; 및상기 기판을 280 ℃에서 4 시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 반도체 소자 제조 방법 |
| 42 |
42 기판 위에 게이트 및 절연층을 형성하는 단계;상기 절연층 위에 제 1 금속 화합물 용액을 도포하는 단계;상기 기판을 열처리하여 상기 제 1 금속 화합물 용액으로부터 제 1 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계;상기 제 1 금속 산화물 박막층 위에 제 2 금속 화합물 용액을 도포하는 단계;상기 기판을 열처리하여 상기 제 2 금속 화합물 용액으로부터 제 2 금속 산화물 박막층을 형성하는 단계; 및상기 제 2 금속 산화물 박막층 위에 소스 및 드레인을 형성하는 단계를 포함하되,상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도가 낮고,상기 제 1 금속 산화물 박막층은, 상기 제 2 금속 산화물 박막층에 포함된 금속보다 전기음성도가 낮은 금속을 포함하는 박막 트랜지스터 제조 방법 |
| 43 |
43 제 42 항에 있어서,상기 제 1 금속 화합물 용액은 갈륨 화합물을 용매에 용해시켜 조성되고,상기 제 2 금속 화합물 용액은 인듐 화합물 및 아연 화합물을 용매에 용해시켜 조성되며,상기 제 2 금속 화합물 용액은 질산이 용매 1 ml 당 0 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 교육과학기술부 | 연세대학교 | 중견연구자지원 | Printed Lab-on-a-Flex (LOF) 구현을 위한 all-in-one 무기 인쇄 소재 개발 |
| 공개전문 정보가 없습니다 |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-1451928-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20140403 출원 번호 : 1020140039970 공고 연월일 : 20141023 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20140925 청구범위의 항수 : 40 유별 : H01L 29/786 발명의 명칭 : 다층형 금속 산화물 박막을 갖는 반도체 소자 및 박막 트랜지스터, 그리고 그 제조 방법 존속기간(예정)만료일 : 20171011 |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 802,500 원 | 2014년 10월 13일 | 납입 |
- 본 '원본보기 서비스'는 참고용이므로, 일부 오류 및 누락이 발생할 수 있습니다.
- 정확한 서류를 확인하시려면 해당 웹사이트에서 조회하시기 바랍니다. (특허로 바로가기: http://www.patent.go.kr)
- 해당 서비스는 점검으로 인해 매주 일요일 00:00 ~ 02:00까지 이용이 중단됩니다.
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2014.04.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0321638-80 |
| 2 | [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서 | 2014.04.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0380508-70 |
| 3 | [우선심사신청]선행기술조사의뢰서 | 2014.04.24 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 4 | [우선심사신청]선행기술조사보고서 | 2014.04.29 | 수리 (Accepted) | 9-1-2014-0034365-19 |
| 5 | [우선심사신청]선행기술조사보고서 | 2014.05.08 | 수리 (Accepted) | 9-1-2014-0034852-43 |
| 6 | 의견제출통지서 | 2014.05.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2014-0372640-03 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 | 2014.07.29 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2014-0717505-48 |
| 8 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2014.07.29 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-0717504-03 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.09.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5114224-78 |
| 10 | 등록결정서 | 2014.09.25 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2014-0653833-76 |
| 기술번호 | KST2015012817 |
|---|---|
| 자료제공기관 | NTB |
| 기술공급기관 | 연세대학교 |
| 기술명 | 다층형 금속 산화물 박막을 갖는 반도체 소자 및 박막 트랜지스터, 그리고 그 제조 방법 |
| 기술개요 |
본 발명은 다층형 금속 산화물 박막을 갖는 반도체 소자 및 박막 트랜지스터, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 제 1 금속 산화물 박막층; 및 상기 제 1 금속 산화물 박막층 상에 형성된 제 2 금속 산화물 박막층을 포함하되, 상기 제 1 금속 산화물 박막층은 상기 제 2 금속 산화물 박막층보다 캐리어 농도(carrier concentration)가 낮을 수 있다. |
| 개발상태 | 기술개발진행중 |
| 기술의 우수성 | |
| 응용분야 | 디스플레이, 반도체 |
| 시장규모 및 동향 | |
| 희망거래유형 | 기술매매,라이센스, |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제정보가 없습니다 |
|---|
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