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채널 도핑과 패시베이션을 동시에 수행하는 산화물 박막 형성 방법 및 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015012938
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 산화물 박막을 형성하는 방법 및 산화물 박막 트랜지스터를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 채널 도핑과 패시베이션을 동시에 수행하는 산화물 박막 형성 방법 및 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 박막 형성 방법은, 인듐을 포함하는 제 1 산화물 박막을 형성하는 단계; 상기 제 1 산화물 박막 위에 알루미늄, 지르코늄 및 하프늄 중 적어도 하나를 포함하는 제 2 산화물 박막을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 산화물 박막 및 상기 제 2 산화물 박막을 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.
Int. CL H01L 29/786 (2006.01) H01L 21/316 (2006.01) H01L 21/336 (2006.01)
CPC H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01) H01L 21/02554(2013.01)
출원번호/일자 1020130078510 (2013.07.04)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1465114-0000 (2014.11.19)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141205) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.04.02)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김현재 대한민국 서울 송파구
2 김정현 대한민국 서울특별시 서대문구
3 임유승 대한민국 서울특별시 서대문구

대리인

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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

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.07.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0604020-55
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2014.04.02 수리 (Accepted) 1-1-2014-0315665-16
3 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2014.04.22 수리 (Accepted) 1-1-2014-0380608-37
4 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2014.04.23 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2014.04.29 수리 (Accepted) 9-1-2014-0034403-67
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0492582-23
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0897105-65
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)		 2014.09.22 수리 (Accepted) 1-1-2014-0897104-19
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		 2014.11.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0761022-10
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액을 기판에 도포하는 단계;상기 기판을 선-열처리하여 상기 제 1 전구체 용액으로부터 채널층을 형성하는 단계;상기 채널층 상에 알루미늄, 지르코늄 및 하프늄 중 적어도 하나를 포함하는 제 2 전구체를 용액을 도포하는 단계;상기 기판을 선-열처리하여 상기 제 2 전구체 용액으로부터 패시베이션층을 형성하는 단계; 및상기 채널층 및 상기 패시베이션층을 후-열처리하여, 상기 패시베이션층에 포함된 금속 물질을 상기 채널층에 침투시킴으로써, 상기 채널층을 도핑하는 단계;를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
2 2
삭제
3 3
제 1 항에 있어서,상기 인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액은:인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 테트라하이드레이트(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 플루라이드(Indium fluoride), 인듐 플루라이드 트리하이드레이트(indium fluoride trihydrate), 인듐 하이드록사이드(Indium hydroxide), 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate), 인듐 아세테이트 하이드레이트(Indium acetate hydrate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate) 및 인듐 아세테이트(Indium acetate) 중 적어도 하나를 포함하는 전구체를 용매에 녹인 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
4 4
제 3 항에 있어서,상기 용매는:이소프로판올(isopropanol), 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide), 에탄올(ethanol), 탈이온수(deionized water), 메탄올(methanol), 아세틸아세톤(acetylacetone), 디메틸아민보란(dimethylamineborane) 및 아세토니트릴(acetonitrile) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
5 5
제 1 항에 있어서,상기 인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액은,상기 제 1 전구체 용액 1 몰을 기준으로 인듐을 포함하는 제 1 전구체 0
6 6
제 1 항에 있어서,상기 인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액을 기판에 도포하는 단계는:상기 인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액에 아세트산(CH3COOH), 질산(HNO3), 모노-에탄올아민(mono-ethanolamine), 디-에탄올아민(di-ethanolamine), 트리-에탄올아민 (tri-ethanolamine) 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 에틸렌다이아민(ethylenediamine) 및 테트라메틸에틸렌다이아민(tetramethlyethylendiamine) 중 적어도 하나를 안정화제로 첨가하는 단계를 더 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
7 7
제 1 항에 있어서,상기 기판을 선-열처리하여 상기 제 1 전구체 용액으로부터 채널층을 형성하는 단계는:상기 기판을 300℃에서 5분 동안 열처리하는 단계를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
8 8
제 1 항에 있어서,상기 인듐을 포함하는 제 1 전구체 용액을 기판에 도포하는 단계는:갈륨 전구체 및 아연 전구체 중 적어도 하나와 인듐 전구체를 녹인 용액을 기판에 도포하는 단계;를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
9 9
제 8 항에 있어서,상기 갈륨 전구체는:갈륨 나이트레이트(Gallium nitrate), 갈륨 포스포하이드(Gallium phosphide), 갈륨(Ⅱ) 클로라이드(Gallium(Ⅱ) chloride), 갈륨(Ⅲ) 아세틸아세토네이트(Gallium(Ⅲ) acetylacetonate), 갈륨(Ⅲ) 브로마이드(Gallium(Ⅲ) bromide), 갈륨(Ⅲ) 클로라이드(Gallium(Ⅲ) chloride), 갈륨(Ⅲ) 플루라이드(Gallium(Ⅲ) fluoride), 갈륨(Ⅲ) 이오다이드(Gallium(Ⅲ) iodide), 갈륨(Ⅲ) 나이트레이트 하이드레이트(Gallium(Ⅲ) nitrate hydrate), 갈륨(Ⅲ) 설페이트(Gallium(Ⅲ) sulfate) 및 갈륨(Ⅲ) 설페이트 하이드레이트(Gallium(Ⅲ) sulfate hydrate) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
10 10
제 8 항에 있어서,상기 아연 전구체는:아연 시트레이트 디하이드레이트(Zinc citrate dihydrate), 아연 아세테이트(Zinc acetate), 아연 아세테이트 디하이드레이트(Zinc acetate dihydrate), 아연 아세틸아세토네이트 하이드레이트(Zinc acetylacetonate hydrate), 아연 아크릴레이트(Zinc acrylate), 아연 클로라이드(Zinc chloride), 아연 디에틸디씨오카바메이트(Zinc diethyldithiocarbamate), 아연 디메틸디씨오카바메이트(Zinc dimethyldithiocarbamate), 아연 플루라이드(Zinc fluoride), 아연 플루라이드 하이드레이트(Zinc fluoride hydrate), 아연 헥사플루로아세틸아세토네이트 디하이드레이트(Zinc hexafluoroacetylacetonate dihydrate), 아연 메타아크릴레이트(Zinc methacrylate), 아연 니트레이트 헥사하이드레이트(Zinc nitrate hexahydrate), 아연 니트레이트 하이드레이트(Zinc nitrate hydrate), 아연 트리플루로메탄술포네이트(Zinc trifluoromethanesulfonate), 아연 운데실레네이트(Zinc undecylenate), 아연 트리플루로아세테이트 하이드레이트(Zinc trifluoroacetate hydrate), 아연 테트라플루로보레이트 하이드레이트(Zinc tetrafluoroborate hydrate) 및 아연 퍼클로레이트 헥사하이드레이트(Zinc perchlorate hexahydrate) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
11 11
삭제
12 12
제 1 항에 있어서,상기 제 2 전구체 용액 중 알루미늄 전구체는:알루미늄 설페이트(Aluminum sulfate), 알루미늄 클로라이드(Aluminum chloride), 알루미늄 옥사이드(Aluminum oxide), 알루미늄 이소프로포사이드(Aluminum isopropoxide), 알루미늄 나이트레이트(Aluminum nitrate), 알루미늄 플루라이드(Aluminum fluoride), 알루미늄 포스페이트(Aluminum phosphate), 알루미늄 포타시움(Aluminum potassium), 알루미늄 실리케이트(Aluminum silicate), 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum acetylacetonate), 알루미늄 아세테이트(Aluminum acetate), 알루미늄 아세틸아세톤(Aluminum acetylacetonate), 알루미늄 보레이트(Aluminum borate), 알루미늄 브로마이드(Aluminum bromide), 알루미늄 카바이드(Aluminum carbide), 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트(Aluminum chloride hexahydrate), 알루미늄 클로라이드 하이드레이트(Aluminum chloride hydrate), 알루미늄 에톡사이드(Aluminum ethoxide), 알루미늄 하이드록사이드 하이드레이트(Aluminum hydroxide hydrate), 알루미늄 이오다이드(Aluminum iodide), 알루미늄 나이트레이트 넌어하이드레이트(Aluminum nitrate nonahydrate), 알루미늄 설페이트 헥사데카하이드레이트(Aluminum sulfate hexadecahydrate), 알루미늄 설페이트 하이드레이트((Aluminum sulfate hydrate) 및 알루미늄 터트-브톡사이드(Aluminum tert-butoxide) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
13 13
제 1 항에 있어서,상기 제 2 전구체 용액 중 알루미늄 전구체 용액은 상기 알루미늄 전구체 용액 1 몰을 기준으로 알루미늄 전구체 0
14 14
제 1 항에 있어서,상기 제 2 전구체 용액을 도포하는 단계는:상기 알루미늄 전구체 용액에 아세트산(CH3COOH), 질산(HNO3), 모노-에탄올아민(mono-ethanolamine), 디-에탄올아민(di-ethanolamine), 트리-에탄올아민 (tri-ethanolamine) 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 에틸렌다이아민(ethylenediamine) 및 테트라메틸에틸렌다이아민(tetramethlyethylendiamine) 중 적어도 하나를 안정화제로 첨가하는 단계를 더 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
15 15
제 1 항에 있어서,상기 기판을 선-열처리하여 상기 제 2 전구체 용액으로부터 상기 패시베이션층을 형성하는 단계는:상기 기판을 300℃에서 5분 동안 열처리하는 단계를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
16 16
삭제
17 17
제 1 항에 있어서,상기 제 2 전구체 용액 중 지르코늄 전구체는:지르코늄 아세테이트(Zirconium acetate), 지르코늄 나이트레이트(Zirconium nitrate), 지르코늄(II) 하이드라이드(Zirconium(II) hydride), 지르코늄(IV) 아세테이트 하이드록사이드(Zirconium(IV) acetate hydroxide), 지르코늄(IV) 아세틸아세토네이트(Zirconium(IV) acetylacetonate), 지르코늄(IV) 브톡사이드 솔루션(Zirconium(IV) butoxide solution), 지르코늄(IV) 카바이드(Zirconium(IV) carbide), 지르코늄(IV) 클로라이드(Zirconium(IV) chloride), 지르코늄(IV) 에톡사이드(Zirconium(IV) ethoxide), 지르코늄 플루라이드(Zirconium(IV) fluoride), 지르코늄 플루라이드 하이드레이트(Zirconium(IV) fluoride hydrate), 지르코늄(IV) 하이드록사이드(Zirconium(IV) hydroxide), 지르코늄(IV) 이오다이드(Zirconium(IV) iodide), 지르코늄(IV) 설페이트 하이드레이트(Zirconium(IV) sulfate hydrate) 및 지르코늄(IV) 터트-부톡사이드(Zirconium(IV) tert-butoxide) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
18 18
삭제
19 19
제 1 항에 있어서,상기 제 2 전구체 용액 중 하프늄 전구체는:하프늄 브로마이드(Hafnium bromide), 하프늄 클로라이드 (Hafnium chloride) 및 하프늄 플루라이드(Hafnium fluoride) 중 적어도 하나를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
20 20
제 1 항에 있어서,상기 채널층 및 상기 패시베이션층 각각의 두께는 5 내지 200 nm인 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
21 21
제 1 항에 있어서,상기 후-열처리는,상기 채널층 및 상기 패시베이션층을 400℃에서 1시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 채널층 및 패시베이션층 형성 방법
22 22
기판 상에 게이트를 형성하는 단계;상기 게이트 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;상기 게이트 절연층 상에 인듐을 기반으로 한 채널층을 형성하는 단계;상기 채널층의 양측부 상에 소스 및 드레인을 형성하는 단계;상기 채널층 및 상기 소스, 드레인 상에 알루미늄, 지르코늄 및 하프늄 중 적어도 하나를 기반으로 하는 패시베이션층을 형성하는 단계; 및상기 채널층 및 상기 패시베이션층을 열처리하는 단계;를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
23 23
제 22 항에 있어서,상기 채널층을 형성하는 단계는:인듐 산화물 전구체를 용매에 녹인 인듐 산화물 전구체 용액을 상기 게이트 절연층 상에 도포하는 단계; 및상기 기판을 선-열처리하는 단계;를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
24 24
제 23 항에 있어서,상기 인듐 산화물 전구체는:인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 테트라하이드레이트(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 플루라이드(Indium fluoride), 인듐 플루라이드 트리하이드레이트(indium fluoride trihydrate), 인듐 하이드록사이드(Indium hydroxide), 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate), 인듐 아세테이트 하이드레이트(Indium acetate hydrate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate) 및 인듐 아세테이트(Indium acetate) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
25 25
제 23 항에 있어서,상기 기판을 선-열처리하는 단계는:상기 기판을 300℃에서 5분 동안 열처리하는 단계를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
26 26
제 22 항에 있어서,상기 패시베이션층을 형성하는 단계는:알루미늄 산화물 전구체, 지르코늄 산화물 전구체 및 하프늄 산화물 전구체 중 적어도 하나를 용매에 녹인 용액을 상기 채널층 및 상기 소스, 드레인 상에 도포하는 단계; 및상기 기판을 선-열처리하는 단계;를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
27 27
제 26 항에 있어서,상기 알루미늄 산화물 전구체는:알루미늄 설페이트(Aluminum sulfate), 알루미늄 클로라이드(Aluminum chloride), 알루미늄 옥사이드(Aluminum oxide), 알루미늄 이소프로포사이드(Aluminum isopropoxide), 알루미늄 나이트레이트(Aluminum nitrate), 알루미늄 플루라이드(Aluminum fluoride), 알루미늄 포스페이트(Aluminum phosphate), 알루미늄 포타시움(Aluminum potassium), 알루미늄 실리케이트(Aluminum silicate), 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum acetylacetonate), 알루미늄 아세테이트(Aluminum acetate), 알루미늄 아세틸아세톤(Aluminum acetylacetonate), 알루미늄 보레이트(Aluminum borate), 알루미늄 브로마이드(Aluminum bromide), 알루미늄 카바이드(Aluminum carbide), 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트(Aluminum chloride hexahydrate), 알루미늄 클로라이드 하이드레이트(Aluminum chloride hydrate), 알루미늄 에톡사이드(Aluminum ethoxide), 알루미늄 하이드록사이드 하이드레이트(Aluminum hydroxide hydrate), 알루미늄 이오다이드(Aluminum iodide), 알루미늄 나이트레이트 넌어하이드레이트(Aluminum nitrate nonahydrate), 알루미늄 설페이트 헥사데카하이드레이트(Aluminum sulfate hexadecahydrate), 알루미늄 설페이트 하이드레이트((Aluminum sulfate hydrate) 및 알루미늄 터트-브톡사이드(Aluminum tert-butoxide) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
28 28
제 26 항에 있어서,상기 지르코늄 산화물 전구체는:지르코늄 아세테이트(Zirconium acetate), 지르코늄 나이트레이트(Zirconium nitrate), 지르코늄(II) 하이드라이드(Zirconium(II) hydride), 지르코늄(IV) 아세테이트 하이드록사이드(Zirconium(IV) acetate hydroxide), 지르코늄(IV) 아세틸아세토네이트(Zirconium(IV) acetylacetonate), 지르코늄(IV) 브톡사이드 솔루션(Zirconium(IV) butoxide solution), 지르코늄(IV) 카바이드(Zirconium(IV) carbide), 지르코늄(IV) 클로라이드(Zirconium(IV) chloride), 지르코늄(IV) 에톡사이드(Zirconium(IV) ethoxide), 지르코늄 플루라이드(Zirconium(IV) fluoride), 지르코늄 플루라이드 하이드레이트(Zirconium(IV) fluoride hydrate), 지르코늄(IV) 하이드록사이드(Zirconium(IV) hydroxide), 지르코늄(IV) 이오다이드(Zirconium(IV) iodide), 지르코늄(IV) 설페이트 하이드레이트(Zirconium(IV) sulfate hydrate) 및 지르코늄(IV) 터트-부톡사이드(Zirconium(IV) tert-butoxide) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
29 29
제 26 항에 있어서,상기 하프늄 산화물 전구체는:하프늄 브로마이드(Hafnium bromide), 하프늄 클로라이드 (Hafnium chloride) 및 하프늄 플루라이드(Hafnium fluoride) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
30 30
제 22 항에 있어서,상기 채널층 및 상기 패시베이션층을 열처리하는 단계는:상기 채널층 및 상기 패시베이션층을 400℃에서 1시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조 방법
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1 교육과학기술부 연세대학교 중견연구자지원 Printed Lab-on-a-Flex (LOF) 구현을 위한 all-in-one 무기 인쇄 소재 개발