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1
(a) 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;
(b) 상기 절연막 상에 아연화합물, 인듐화합물, 갈륨화합물, 주석화합물 및 탄탈륨화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종의 산화화합물 졸을 증착하는 단계;
(c) 제1 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 졸을 건조 및 가열하여 산화화합물 겔로 형성하는 단계;
(d) 제2 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 겔을 건조 및 가열하여 불투명 비정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계; 및
(e) 제3 열처리 공정을 통해 상기 불투명 비정질 반도체 박막을 건조 및 가열하여 투명 결정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계를 포함하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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2
제1 항에 있어서,
상기 단계(a)에서, 상기 절연막은 실리콘 산화막 또는 질화막인 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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3
제1 항에 있어서,
상기 단계(a) 이후에, 상기 기판과 산화화합물 졸의 안정적인 결합 향상을 위하여 플라즈마 혹은 용액처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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4
제1 항에 있어서,
상기 단계(b)에서, 상기 산화화합물 졸은 스핀 코팅 또는 잉크젯 프린팅을 이용하여 증착하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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5
제1 항에 있어서,
상기 단계(c) 이후에, 상기 단계(b) 및 단계(c)의 졸겔 공정을 적어도 한 번 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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6
제1 항에 있어서,
상기 단계(e) 이후에, 상기 단계(b) 내지 단계(d)를 재 수행한 후 상기 최초 투명 결정질 반도체 박막을 결정화 핵 층으로 이용하여 상기 단계(e)를 재 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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7
제1 항에 있어서,
상기 아연화합물, 인듐화합물, 갈륨화합물, 주석화합물 및 탄탈륨화합물 중 선택된 적어도 어느 하나의 산화화합물의 몰비를 조절하여 상기 투명 결정질 산화물 반도체 박막의 결정화를 조절하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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8
제1 항에 있어서,
상기 제1 열처리 공정은 상기 산화화합물 졸에 포함되어 있는 용매와 안정제들을 증발시키고 각 화합물의 화학적 분해를 도와주는 것으로서, 상기 제1 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 250℃ 내지 450℃ 온도 범위로 1시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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제1 항에 있어서,
상기 제2 열처리 공정은 화합물에 포함된 유기적 성분들이 다 증발되어 산화막 반도체로 이루어지게 하는 것으로서, 상기 제2 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 600℃ 내지 800℃ 온도 범위로 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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10
제1 항에 있어서,
상기 제3 열처리 공정을 통해 비정질 상의 막을 투명한 나노 결정질 상의 막으로 이루어지게 하는 것으로서, 상기 제3 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 900℃ 내지 1100℃ 온도 범위로 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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11
(a') 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;
(b') 상기 절연막 상에 아연화합물, 인듐화합물, 갈륨화합물, 주석화합물 및 탄탈륨화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종의 산화화합물 졸을 증착하는 단계;
(c') 제1 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 졸을 건조 및 가열하여 산화화합물 겔로 형성하는 단계;
(d') 상기 산화화합물 겔 상에 상기 단계(b') 및 단계(c')의 졸겔 공정을 적어도 한 번 반복 수행하는 단계;
(e') 제2 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 겔을 건조 및 가열하여 불투명 비정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계; 및
(f') 제3 열처리 공정을 통해 상기 불투명 비정질 반도체 박막을 건조 및 가열하여 투명 결정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계를 포함하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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12
(a") 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;
(b") 상기 절연막 상에 아연화합물, 인듐화합물, 갈륨화합물, 주석화합물 및 탄탈륨화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 1종의 산화화합물 졸을 증착하는 단계;
(c") 제1 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 졸을 건조 및 가열하여 산화화합물 겔로 형성하는 단계;
(d") 제2 열처리 공정을 통해 상기 산화화합물 겔을 건조 및 가열하여 불투명 비정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계;
(e") 제3 열처리 공정을 통해 상기 불투명 비정질 반도체 박막을 건조 및 가열하여 투명 결정질 산화물 반도체 박막을 형성하는 단계; 및
(f") 상기 투명 결정질 산화물 반도체 박막 상에 상기 단계(b") 내지 단계(d")를 재 수행한 후, 상기 최초 투명 결정질 반도체 박막을 결정화 핵 층으로 이용하여 상기 단계(e")를 재 수행하는 단계를 포함하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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13
제12 항에 있어서,
상기 단계(f)에서, 상기 최초 투명 결정질 산화물 반도체 박막과 상기 단계(b")에서의 산화화합물 졸 사이에 안정적인 결합 향상을 위하여 플라즈마 혹은 용액처리로 친수성 및 소수성을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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제11 항 또는 제12 항에 있어서,
상기 아연화합물, 인듐화합물, 갈륨화합물, 주석화합물 및 탄탈륨화합물 중 선택된 적어도 어느 하나의 산화화합물의 몰비를 조절하여 상기 투명 결정질 산화물 반도체 박막의 결정화를 조절하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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15
제11 항 또는 제12 항에 있어서,
상기 제1 열처리 공정은 상기 산화화합물 졸에 포함되어 있는 용매와 안정제들을 증발시키고 각 화합물의 화학적 분해를 도와주는 것으로, 상기 제1 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 250℃ 내지 450℃ 온도 범위로 1시간 동안 수행하고,
상기 제2 열처리 공정은 화합물에 포함된 유기적 성분들이 다 증발되어 산화막 반도체로 이루어지게 하는 것으로, 상기 제2 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 600℃ 내지 800℃ 온도 범위로 24시간 동안 수행하며,
상기 제3 열처리 공정을 통해 비정질 상의 막을 투명한 나노 결정질 상의 막으로 이루어지게 하는 것으로, 상기 제3 열처리 공정은 처리 시간에 따라 온도가 변화되도록 수행하며, 900℃ 내지 1100℃ 온도 범위로 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 액상제조 기반을 이용한 산화물 반도체 박막의 결정화 방법
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