KR101301215B1 - 산화물 박막용 조성물, 산화물 박막용 조성물 제조 방법, 산화물 박막용 조성물을 이용한 산화물 박막 및 전자소자 - Google Patents

산화물 박막용 조성물, 산화물 박막용 조성물 제조 방법, 산화물 박막용 조성물을 이용한 산화물 박막 및 전자소자 Download PDF

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Abstract

산화물 박막 조성물, 그 제조 방법, 이를 이용한 산화물 박막 및 전자 소자 형성 방법이 제공된다. 산화물 박막용 조성물은 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체와 질산계 안정제를 포함한다.

Description

산화물 박막용 조성물, 산화물 박막용 조성물 제조 방법, 산화물 박막용 조성물을 이용한 산화물 박막 및 전자소자{A composition for oxide thin film, preparation method of the composition, methods for forming the oxide thin film using the composition, and an electrical device using the composition}
본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들은 산화물 박막용 조성물, 그 제조 방법, 산화물 박막 형성 방법 그리고 산화물 박막을 포함하는 전자소자에 관련된 것이다.
최근, 규소 기반 반도체 소자를 대신할 산화물 반도체에 대한 연구가 널리 진행되고 있다. 산화물 반도체로서, 재료적인 측면에서는 인듐 산화물 (In2O3), 아연 산화물 (ZnO), 갈륨 산화물 (Ga2O3) 기반의 단일, 이성분계, 삼성분계 화합물에 대한 연구 결과가 보고되고 있다. 한편, 산화물 반도체로서 공정적인 측면에서 기존의 진공증착을 대신한 용액공정에 대한 연구가 진행되고 있다.
산화물 반도체는 수소화된 비정질 규소에 비하여 똑같이 비정질 상을 보이지만, 매우 우수한 이동도 (5~10 cm2/Vs 이상)를 보이기 때문에 고화질 LCD와 AMOLED에 적합하다. 또한, 용액 공정을 이용한 산화물 반도체 제조 기술은 고비용의 진공 증착 방법에 비해서 저비용이라는 이점이 있다. 하지만, 기존의 용액 공정을 이용한 높은 이동도와 신뢰성을 가지는 산화물 반도체 박막 형성은 450℃ 이상의 고온의 열처리가 필요하다는 단점이 있다. 450℃ 이상의 열처리 온도는 플라스틱 기판뿐만 아니라, 8세대 이상의 대형 유리 기판에 적용하기 힘든 온도이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면 저온 공정이 가능한 산화물 반도체 형성 방법, 이를 위한 조성물, 저온 공정으로 제작된 산화물 반도체 소자를 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 일 실시 예에 따른 산화물 박막용 조성물은 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체, 그리고 질산계 안정제를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 산화물 박막 형성 방법은 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체 그리고 질산계 안정제를 포함하는 산화물 박막용 조성물을 기판에 도포하는 단계, 그리고 상기 조성물이 도포된 기판을 100℃ 이상 450℃ 이하에서 열처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 전자소자는 상기 산화물 박막 형성 방법으로 형성된 산화물 박막; 상기 산화물 박막 상에 배치된 게이트 전극; 그리고, 상기 산화물 박막과 전기적으로 연결되며 상기 게이트 전극 양단에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 반도체 소자는 상기 산화물 박막 형성 방법으로 플렉시블 기판 또는 유리 기판 상에 형성한 산화물 박막을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 용액 공정을 사용하여 산화물 반도체를 형성할 수 있어 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 저온 공정으로 산화물 반도체 박막을 형성할 수 있어 대면적 유리 기판, 플렉시블 기판으로의 적용이 가능한 전자소자를 형성할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 예 1에 따른 300℃ 열처리 공정 하에 제작된 InZnO 박막 트랜지스터의 전달곡선 및 출력곡선이다.
도2은 본 발명의 실시 예 1에 따른 질산 안정제를 사용하여 제작된 InZnO 박막의 XPS 측정 결과 및 다른 안정제가 포함된 용액으로 제작된 InZnO 내부의 잔존 유기물 비교 XPS 결과이다.
도3은 본 발명의 일 실시 예 1에 따라 제작된 InZnO 용액으로 250℃ 열처리 공정 하에서 각기 다른 열처리 장비를 이용한 InZnO 박막 트랜지스터의 전달곡선이다.
도4는 아연과 인듐의 몰수비를 달리하면서 제작한 박막 트랜지스터의 이동도를 보여준다.
도5는 실시 예 3의 전구체 용액을 이용하고 250℃에서 산소 분위기로 고압 열처리를 실시하였을 때 형성되는 알루미늄 산화막에 대한 전기특성곡선이다.
도6은 도5의 알루미늄 산화막을 게이트 절연막으로 사용하고 실시 예1의 IZO 용액을 이용하여 산화물 반도체를 적층하여 형성한 박막 트랜지스터에 대한 전기특성곡선이다.
도7은 실시 예 2에 따라 형성된 박막 트랜지스터와 대조 실시 예 1에 따른 형성한 박막 트랜지스터에 대한 전기특성 곡선이다.
도8은 실시 예 2에 따른 In과 Zn의 조성비를 1:1내지 10:0까지 조절해가며 각기 제작한 용액을 이용하여 박막 트랜지스터에 대한 전기특성 곡선이다.
도9는 In:Zn가 5:1 조성비로의 산화물 용액으로 제작한 박막 트랜지스터에 보호막을 적용하지 않은 상태에서 방치 시간에 따른 안정성을 테스트한 결과이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막) 또는 패턴들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막) 또는 패턴들의 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막) 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
기존의 용액 공정을 이용한 높은 이동도와 신뢰성을 가지는 산화물 박막 형성은 450℃ 이상의 고온의 열처리가 필요하다는 단점이 있다. 450℃ 이상의 열처리 온도는 플라스틱 기판을 변형시킬 뿐만 아니라, 8세대 이상의 대형 유리 기판에 포토 공정을 적용하기 힘든 온도이다.
이에 본 발명의 실시 예에서는 산화물 박막용 조성물의 전구체 조절, 안정제 조절 등을 이용하여 대면적 유리 기판 또는 플라스틱 기판에 적용 가능한 온도(예를 들어 450℃ 이하의 열처리)에서 산화물 물질을 적용한 전자 소자 제작 방법을 제시한다.
산화물 박막용 조성물
본 발명의 일 실시 예에 따른 산화물 박막용 조성물은 산화물 박막 소스를 제공하는 금속 전구체 및 안정제를 포함한다. 안정제는 금속 전구체가 용매에 잘 녹도록 한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 질산계 안정제를 사용한다. 질산계 안정제는 용액의 증발 및 금속 전구체의 분해를 촉진하고, 산화 및 수화 작용을 촉진하는 기능을 하게 한다. 또 질산계 안정제는 탄소를 포함하고 있지 않고 순수하며 양질의 산화물 박막을 가능케 한다. 본 발명의 질산계 안정제는 낮은 온도에서도 고, 낮은 온도 예를 들어 100℃ 내지 450℃, 바람직하게는 200℃ 내지 300℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하의 열처리에서도 양질의 산화물 박막을 형성할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 질산계 안정제로서, 질산, 암모늄 질산염 등이 사용될 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 질산이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 전구체를 구성하는 금속은 아연, 인듐, 주석, 갈륨, 하프늄, 마그네슘, 알루미늄, 이트륨, 탄탈륨, 타이타늄, 지르코늄, 바륨, 란사늄, 망간, 텅스텐, 몰리브덴, 세륨, 크롬, 스칸디움, 실리콘, 네오디뮴 및 스트론튬으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 전구체를 녹이기 위한 용매로서, 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 디메틸포름알데히드, 에탄올, 탈이온수, 메탄올, 아세틸아세톤, 디메일아민보한 및 아세토니트릴로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
금속 전구체로는 다양한 물질이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 금속 질산염(metal nitrate), 금속 질화물(metal nitride) 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.
아연 전구체로서, 아연염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 아연 질산염(Zinc nitrate), 아연 질화물(Zinc nitride), 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), 아연 퍼클로레이트 헥사하이드레이트(Zinc perchlorate hexahydrate) 및 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 아연 질산염(Zinc nitrate), 아연 질화물(Zinc nitride), 이들의 수화물이 사용될 수 있다.
인듐 전구체로서, 인듐 염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적 예로는, 인듐 질산염(Indium nitrate), 인듐 질화물(Indium nitride), 인듐 클로라이드 (Indium Cholride), 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), 인듐 아세테이트 (Indium acetate) 및 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 인듐 질산염, 인듐 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
주석 전구체로서, 주석염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 주석 질산염(Tin nitrate), 주석 질화물(Tin nitride), 틴(II) 클로라이드(Tin(II) chloride), 틴(II) 이오다이드(Tin(II) iodide), 틴(II) 클로라이드 디하이드레이트(Tin(II) chloride dihydrate), 틴(II) 브로마이드(Tin(II) bromide), 틴(II) 플루라이드(Tin(II) fluoride), 틴(II) 옥살레이트(Tin(II) oxalate), 틴(II) 설파이드(Tin(II) sulfide), 틴(II) 아세테이트 (Tin(II) acetate), 틴(IV) 클로라이드(Tin(IV) chloride), 틴(IV) 클로라이드 펜타하이드레이트(Tin(IV) chloride pentahydrate), 틴(IV) 플루라이드(Tin(IV) fluoride), 틴(IV) 이오다이드(Tin(IV) iodide), 틴(IV) 설파이드(Tin(IV) sulfide), 틴(IV) 터트-부톡사이드(Tin(IV) tert-butoxide), 및 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 주선 질산염, 주석 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
갈륨 전구체로서 갈륨염 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 갈륨 질산염(Gallium nitrate), 갈륨 질화물(Gallium nitride), 갈륨 포스파이드(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) 플로라이드(Gallium(III) fluoride), 갈륨(III) 이오다이드(Gallium(III) iodide), 갈륨(III) 나이트레이트 하이드레이트(Gallium(III) nitrate hydrate), 갈륨(III) 설페이트(Gallium(III) sulfate), 갈륨(III) 설페이트 하이드레이트(Gallium(III) sulfate hydrate), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 가륨 질산염, 갈륨 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
지르코늄 전구체로서 지르코늄염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 지르코늄 질산염(Zirconium nitrate), 지르코늄 질화물(Zirconium nitride), 지르코늄 아세테이트(Zirconium acetate), 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) fluride), 지르코늄 플루라이드 하이드레이트(Zirconium(IV) fluride hydrate), 지르코늄(IV) 하이드록사이드(Zirconium(IV) hydroxide), 지르코늄(IV) 이오다이드(Zirconium(IV) iodide), 지르코늄(IV) 설페이트 하이드레이트(Zirconium(IV) sulfate hydrate), 지르코늄(IV) 터트-부톡사이드(Zirconium(IV) tert-butoxide) 및 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 지르코늄 질산염, 지르코늄 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
알루미늄 전구체로서 알루미늄염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 알루미늄 질산염(Aluminum nitrate), 알루미늄 질화물(Aluminum nitride), 알루미늄 아세테이트(Aluminum acetate), 알루미늄 아세틸아세톤(Aluminum acetylacetonate), 알루미늄 보레이트(Aluminum borate), 알루미늄 브로마이드(Aluminum bromide), 알루미늄 카바이드(Aluminum carbide), 알루미늄 클로라이드(Aluminum chloride), 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트(Aluminum chloride hexahydrate), 알루미늄 클로라이드 하이드레이트(Aluminum chloride hydrate), 알루미늄 에톡사이드(Aluminum ethoxide), 알루미늄 플로라이드(Aluminum fluoride), 알루미늄 하이드록사이드 하이드레이트(Aluminum hydroxide hydrate), 알루미늄 이오다이드(Aluminum iodide), 알루미늄 이소프로포사이드(Aluminum isopropoxide), 알루미늄 나이트레이트 넌어하이드레이트(Aluminum nitrate nonahydrate), 알루미늄 나이트레이트(Aluminum nitride), 알루미늄 포스포헤이트(Aluminum phosphate), 알루미늄 설페이트(Aluminum sulfate), 알루미늄 설페이트 헥사데카하이드레이트(Aluminum sulfate hexadecahydrate), 알루미늄 설페이트 하이드레이트((Aluminum sulfate hydrate), 알루미늄 터트-브톡사이드(Aluminum tert-butoxide) , 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 알루미늄 질산염, 알루미늄 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
네오디뮴 전구체는 네오디뮴염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 네오디뮴 질산염(Neodymium nitrate), 네오디뮴 질화물(Neodymium nitride), 네오디뮴(II) 이오다이드(Neodymium(II) iodide), 네오디뮴(III) 아세테이트 하이드레이트(Neodymium(III) acetate hydrate), 네오디뮴(III) 아세틸아세토네이트 하이드레이트(Neodymium(III) acetylacetonate hydrate), 네오디뮴(III) 브로마이드(Neodymium(III) bromide), 네오디뮴(III) 브로마이드 하이드레이트(Neodymium(III) bromide hydrate), 네오디뮴(III) 카보네이트 하이드레이트(Neodymium(III) carbonate hydrate), 네오디뮴(III) 클로라이드(Neodymium(III) chloride), 네오디뮴(III) 클로라이드 헥사하이드레이트(Neodymium(III) chloride hexahydrate), 네오디뮴(III) 플로라이드(Neodymium(III) fluoride), 네오디뮴(III) 하이드록사이드 하이드레이트(Neodymium(III) hydroxide hydrate), 네오디뮴(III) 이오다이드(Neodymium(III) iodide), 네오디뮴(III) 이소프로포사이드(Neodymium(III) isopropoxide), 네오디뮴(III) 나이트레이트 헥사하이드레이트(Neodymium(III) nitrate hexahydrate), 네오디뮴(III) 나이트레이트 하이드레이트(Neodymium(III) nitrate hydrate), 네오디뮴(III) 옥살레이트 하이드레이트(Neodymium(III) oxalate hydrate), 네오디뮴(III) 포스포헤이트 하이드레이트(Neodymium(III) phosphate hydrate), 네오디뮴(III) 설페이트(Neodymium(III) sulfate), 네오디뮴(III) 설페이트 하이드레이트(Neodymium(III) sulfate hydrate), 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 네오디뮴 질산염, 네오디뮴 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
스칸디움 전구체로서 스칸디움염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적 예로는, 스칸디움 질산염(Scandium nitrate), 스칸디움 질화물(Scandium nitride), 스칸디움 아세테이트 하이드레이트 (Scandium acetate hydrate), 스칸디움 아세토네이트 하이드레이트 (Scandium acetylacetonate hydrate), 스칸디움 클로라이드 (Scandium chloride), 스칸디움 클로라이드 헥사하이드레이트 (Scandium chloride hexahydrate), 스칸디움 클로라이드 하이드레이트 (Scandium chloride hydrate), 스칸디움 플루라이드 (Scandium fluoride), 스칸디움 니트레이트 하이드레이트 ( Scandium nitrate hydrate), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
탄탈륨을 공급하는 탄탈륨화합물은 탄탈륨염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 탄탈륨화합물의 구체적인 예로는 탄탈륨 브로마이드(Tantalium bromide), 탄탈륨 클로라이드 (Tantalium chloride), 탄탈륨 플루라이드(Tantalium fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 스칸디움 질산염, 스칸디움 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
타이타늄 전구체로서, 타이타늄염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 타이타늄 질산염(Titanium nitrate), 타이타늄 질화물(Titanium nitride) 타이타늄 브로마이드(Titanium bromide), 타이타늄 클로라이드 (Titanium chloride), 타이타늄 플루라이드(Titanium fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상 이선택될 수 있다. 바람직하게는 타이타늄 질산염, 타이타늄 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
바륨 전구체로서 바륨염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 바륨 질산염(Barium nitrate), 바륨 질화물(Barium nitride), 바륨 아세테이트(Barium acetate), 바륨 아세틸아세토네이트(Barium acetylacetonate), 바륨 브로마이드(Barium bromide), 바륨 클로라이드(Barium chloride), 바륨 플루라이드(Zirconium fluoride), 바륨 헥사프루오로아세틸아세토네이트(Barium hexafluoacetylacetonate), 바륨 하드록사이드 (Barium hydroxide), , 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 바륨 질산염, 바륨 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
란타늄 전구체로서, 란타늄염들 및 그 수화물들 중에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 란타늄 질산염(Lanthanum nitrate), 란타늄 질화물(Lanthanum nitride), 란타늄 아세테이트(Lanthanum acetate), 란타늄 아세틸아세토네이트(Lanthanum acetylacetonate), 란타늄 브로마이드(Lanthanum bromide), 란타늄 클로라이드 (Lanthanum chloride), 란타늄 하드록사이드 (Lanthanum hydroxide), 란타늄 플루라이드(Lanthanum fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 란타늄 질산염, 란타늄 질화물, 이들의 수화물이 사용될 수 있다.
망간 전구체로서, 망간염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는, 망간 질산염(Manganese nitrate), 망간 질화물(Manganese nitride), 망간 아세테이트(Manganese acetate), 망간 아세틸아세토네이트(Manganese acetylacetonate), 망간 브로마이드(Manganese bromide), 망간 클로라이드 (Manganese chloride), 망간 플루라이드(Manganese fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 망간 질산염, 망간 질화물, 이들의 수화물이 사용될 수 있다.
크롬 전구체로서, 크롬염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으며 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는, 크롬 질산염(Chromium nitrate), 크롬 질화물(Chomium nitride), 크롬 아세테이트(Chromium acetate), 크롬 아세틸아세토네이트(Chromium acetylacetonate), 크롬 브로마이드(Chromium bromide), 크롬 클로라이드(Chromium chloride), 크롬 플루라이드(Chromium fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 크롬 질산염, 크롬 질화물, 이들의 수화물이 사용될 수 있다.
스트론튬 전구체로서, 스트론튬화합물은 스트론튬염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으며 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는, 스트론튬 질산염(Strontium nitrate), 스트론튬 질화물(Strontium nitride), 스트론튬 아세테이트(Strontium acetate), 스트론튬 아세틸아세토네이트(Strontium acetylacetonate), 스트론튬 브로마이드(Strontium bromide), 스트론튬 클로라이드(Strontium chloride), 스트론튬 플루라이드(Strontium fluoride), 스트론튬 하드록사이드 (Strontium Hydroxide), 이들의 수화물을 들 수 있으며, 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 스트론튬 질산염, 스트론튬 질화물, 이들의 수화물이 사용된다..
이트륨 전구체로서, 이트륨화합물은 이트륨염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으며 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는, 이트륨 질산염(Yttrium nitrate), 이트륨 질화물(Yttrium nitride), 이트륨 아세테이트(Yttrium acetate), 이트륨 아세틸아세토네이트(Yttrium acetylacetonate), 이트륨 클로라이드(Yttrium chloride), 이트륨 프루라이드(Yttrium fluride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 이트륨 질산염, 이트륨 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
세륨 전구체로서, 세륨염들 및 그 수화물들에서 선택될 수 있으며 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 세륨 질산염(Cerium nitrate), 세륨 질화물(Cerium nitride), 세륨(III) 아세테이트 하이드레이트(Cerium(III) acetate hydrate), 세륨(III) 아세틸아세토네이트 하이드레이트(Cerium(III) acetylacetonate hydrate), 세륨(III) 브로마이드(Cerium(III) bromide), 세륨(III) 카보네이트 하이드레이트(Cerium(III) carbonate hydrate), 세륨(III) 클로라이드(Cerium(III) chloride), 세륨(III) 클로라이드 헵타하이드레이트(Cerium(III) chloride heptahydrate), 세륨(III) 플로라이드(Cerium(III) fluoride), 세륨(III) 이오다이드(Cerium(III) iodide), 세륨(III) 나이트레이트 헥사하이드레이트(Cerium(III) nitrate hexahydrate), 세륨(III) 옥살레이트 하이드레이트(Cerium(III) oxalate hydrate), 세륨(III) 설페이트(Cerium(III) sulfate), 세륨(III) 설페이트 하이드레이트(Cerium(III) sulfate hydrate), 세륨(III) 설페이트 옥타하이드레이트(Cerium(III) sulfate octahydrate), 세륨(IV) 플로라이드(Cerium(IV) fluoride), 세륨(IV) 하이드록사이드(Cerium(IV) hydroxide), 세륨(IV) 설페이트(Cerium(IV) sulfate), 세륨(IV) 설페이트 하이드레이트(Cerium(IV) sulfate hydrate), 세륨(IV) 설페이트 테트라하이드레이트(Cerium(IV) sulfate tetrahydrate), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 세륨 질산염, 세륨 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
하프늄 전구체로서, 하프늄염들 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으며 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로서, 하프늄 질산염(Hafnium nitrate), 하프늄 질화물(Hafnium nitride), 하프늄 클로라이드 (Hafnium chloride), 하프늄 플루라이드(Hafnium fluoride), 이들의 수화물을 들 수 있으며 이들 중에서 하나 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 하프늄 질산염, 하프늄 질화물, 이들의 수화물이 사용된다.
실리콘 전구체로서, 실리콘 질화물(Silicon nitride), 실리콘 테트라아세테이트 (Silicon tetraacetate), 실리콘 테트라브로마이드 (Silicon tetrabromice), 실리콘 테트라클로라이드 (Silicon tetrachloride) 및 실리콘 테트라플루라이드로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는 실리콘 질화물이 사용된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 산화물 박막 조성물은 전술한 금속 전구체의 다양한 조합 및 전술한 질산계 안정제를 포함한다. 전구체의 종류를 적절히 선택하여 형성되는 산화물 박막의 전기적 특성을 원하는 대로 얻을 수 있다. 즉, 전구체의 종류에 따라 산화물 박막은 도전체, 반도체 또는 절연체가 될 수 있다.
예를 들어 금속 전구체로서 아연 질산염 및 인듐 질산염을 사용할 경우에 형성되는 산화물 박막은 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용될 수 있다. 한편, 금속 전구체로서, 알루미늄 질산염을 사용할 경우 형성되는 산화물 박막은 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 금속 전구체를 적절히 조절하면, 채널층과 게이트 절연막을 동시에 또는 순차적으로 용액 공정으로 형성할 수 있다.
또, 금속 전구체들 사이의 함량(몰비, 원자수비, 몰농도비 등)를 적절히 조절하면, 원하는 특성의(원하는 특성 곡선을 나타내는) 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.
예를 들어 금속 전구체의 농도는 0.1M 내지 10M일 수 있다.
예를 들어 금속 전구체로서 인듐 전구체와 아연 전구체를 사용할 경우, 인듐 전구체 대 아연 전구체의 몰수비는 1:1 내지 9:1일 수 있다.
예를 들어 질산계 안정제는 금속 전구체와 동일한 몰농도로 포함될 수 있다.
예를 들어 질산계 안정제 대 금속 전구체의 몰수비는 1:1 내지 10:1일 수 있다.
도포 및 열처리
산화물 박막용 조성물을 기판에 증착하는 방법으로 스크린 프린팅 (Screen Printing), 스핀 코팅(Spin Coating), 딥 코팅(Dip Coating), 스프레이 법, 롤-투-롤 공정(Roll-to-Roll), 잉크젯(Ink-Jet) 방법 등을 사용할 수 있다.
산화물 박막용 조성물을 기판에 증착 한 후 산화물 박막 형성을 위한 열처리는 퍼니스(furnace), 핫 플레이트(hot plate), 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing) 등을 사용할 수 있다. 열처리 분위기로서, 일반적인 공기분위기, 진공 분위기, 수분 분위기, 질소 분위기, 수소 분위기, 산소 분위기, 환원 분위기, 가압 분위기 등이 적용될 수 있다. 또한, 열처리로서, 레이저 처리, UV 처리, 플라즈마 처리가 사용될 수 있다.
산화물 박막용 조성물이 도포되는 기판으로서, 일반적으로 반도체 공정에 널리 사용되는 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 플렉시블 기판 등 적용 분야에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
실시 예 1: IZO ( InGaZnO ) 박막용 전구체 용액
출발용액으로 용매인 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 전구체 용액인 인듐 나이트레이트 하이드레이트 및 아연 나이트레이트 그리고 안정제인 질산을 준비하였다. 인듐과 아연의 조성비는 3:1로 하고(즉, 인듐 나이트레이트와 아연 나이트레이트의 몰수비는 3:1임) 몰농도가 0.3M이 되도록 각각의 전구체를 몰비에 맞게 혼합한 후 용매를 첨가하였다. 이후 전구체 용액과 동일한 몰수로 질산을 첨가하였다. 그 결과 혼합된 산화물 박막용 용액을 약 50℃로 열을 주고 300 rpm의 속도로 1시간 잘 교반 해주었다. 교반된 산화물 용액을 1일 정도 안정화를 시켰다.
실시 예 2: IZO ( InZnO ) 박막용 전구체 용액
인듐과 아연의 조성비를 1:1 내지 10:0까지로 다양하게 하여 실시 예1과 동일한 방법을 사용하여 전구체 용액을 제조하였다.
실시 예 3: AlO 박막용 전구체 용액
출발 용액으로 용매인 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 전구체 용액인 알루미늄 나이트레이트, 및 안정제인 질산을 준비하였다. 몰농도가 0.3 M이 되도록 전구체 용액을 용매 2-메톡시에탄올을 첨가하였다. 이후 전구체 용액과 동일한 몰수로 질산을 첨가하였다. 그 결과 혼합된 산화물 박막용 용액을 약 50℃로 열을 주고 300 rpm의 속도로 1시간 잘 교반 해주었다. 교반된 산화물 용액을 1일 정도 안정화를 시켰다.
대조 실시 예 1
본 발명의 실시 예에 따른 전구체 용액과의 대비를 위해서, 안정제로서 아세트산을 사용하여 실시 예 1과 동일한 방법으로 IZO 박막용 전구체 용액을 제조하였다.
박막 트랜지스터 제조
상기와 같이 제조된 전구체 용액을 사용하여 박막 트랜지스터를 제조한다.
유리 기판위에 도전물질 예를 들어 몰리브덴텅스텐(MoW)을 약 2000Å 증착하고 사진식각하여 게이트 전극을 형성한다. 이산화실리콘(silicon oxide)를 화학기상증착 방법으로 약 2000Å 증착하여 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 절연막 위에 위에서 설명한 실시예 들에 따라 제조된 전구체 용액을 도포한후 후 열처리(annealing)한다. 이때, 전구체 용액의 도포는 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이 법, 롤-투-롤 공정등을 사용할 수 있다. 전구체 용액 도포 후 열처리는 퍼니스, 핫플레이트, Rapid Thermal Annealing등을 이용한다. 열처리는 약 300℃에서 약 5분 동안 수행한다. 이어서 도전물질 예를 들어 탄탈륨 1000Å을 적층하고 사진식각하여 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
평가
도1은 실시 예 1에 따른 IZO 박막용 전구체 용액을 사용하여 제작한 박막 트랜지스터의 전기 특성을 도시한다. 도1을 참조하면, 트랜지스터 전달 곡선(transfer curve)에서 볼 수 있듯이, 전계효과 이동도가 2 cm2/Vs 이고 문턱 전압이 7 V, 점멸비가 2.5×107, S-factor가 0.57 V/decade를 보였다. 한편, 출력 곡선(output curve)에서는 선형과 포화 영역으로 구분이 확실하게 되는 등 박막 트랜지스터로서 기능을 잘 하는 것을 알 수 있다.
도2는 실시 예 1에 따른 IZO 박막용 전구체 용액을 사용하여 형성한 IZO 박막의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 결과를 보여준다. 도2를 참조하면, 443.8 eV에서 In 3d5/2 피크가 형성이 되었고 이보다 7.6 eV 큰 곳에 In 3d3/2 피크가 형성되어 있는 것으로 보아 In이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 1021.45 eV에 Zn 2p3/2 피크가 형성되었고 23.1 eV 간격으로 Zn 2p1/2 피크가 형성 된 것으로 보아 Zn가 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그리고 530.5 eV에 형성된 넓게 퍼진 피크로 보아 상기 In과 Zn가 산화물을 형성하였다는 것을 알 수 있다. 마지막으로 질산 안정제를 산화물 용액에 첨가를 하면 끓는점이 매우 낮고 유기물을 포함하지 않기 때문에 기존에 많이 사용하는 모노에탄올아민(MEA)과 아세트산 조합에 비하여 매우 적은 IZO 박막 내의 0.7%의 유기물 함량을 보이는 것을 알 수 있다. 이는 질산을 첨가한 산화물 용액이 열처리를 하였을 경우 낮은 유기물 함량을 보이는 것을 알 수 있고 이는 제작된 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상에 도움을 준다. 또한, 저온 기반의 산화물 박막 트랜지스터 제조에 질산 안정제가 중요한 핵심 물질임을 확인할 수 있다.
도3은 실시 예 1에 따른 전구체 용액을 사용하고 각각 다른 열처리 장비를 사용하여 250℃에서 열처리를 하여 제작한 IZO 박막 트랜지스터들에 대한 전달 곡선이다. 튜브 퍼니스는 대류를 통한 열처리 방식이며, rapid thermal annealing (RTA)은 복사열을 이용한 열처리 방식, 핫 플레이트는 전도를 통한 열처리 방식이고 HTP는 고압 장비를 통한 열처리 방식이다. 대류와 복사에 의한 에너지 전달 보다는 전도를 통한 열에너지 전달이 더 효과적임을 알 수 있고 이와 더불어 높은 압력을 가해주면 박막의 밀도를 증가시킬 수 있기 때문에 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상에 도움을 준다. HTP의 경우 이동도가 1.00 cm2/Vs이고, 문턱전압이 7.09V, 점멸비가 7.78 ×106, Id 기울기가 0.53 V/decade 로 나타났다.
도4는 아연과 인듐의 몰수비를 달리하면서 제작한 박막 트랜지스터의 이동도를 보여준다. 아연의 몰수가 증가할 수록 이동도가 증가하였다. 250℃ 열처리 조건에서 도체에 가까운 박막을 얻기 위하여 스핀 코팅을 통하여 증착한 IZO 박막을 진공 분위기에서 열처리를 해 주었다. 진공 분위기에서는 잔존 유기물과 약하게 결합되어 있는 산소 및 수산화기를 탈착할 수 있으므로 전자 농도가 1019 cm-3 이상의 매우 높은 전자 농도를 가지게 된다.
도5는 실시 예 3의 전구체 용액을 이용하고 250℃에서 산소 분위기로 고압 열처리를 실시하였을 때 형성되는 알루미늄 산화막에 대한 전기특성곡선이다. 형성된 알루미늄 박막의 유전상수는 9.8이었다.
도6은 도5의 알루미늄 산화막을 게이트 절연막으로 사용하고 실시 예1의 IZO 용액을 이용하여 산화물 반도체를 적층하여 형성한 박막 트랜지스터에 대한 전기특성곡선이다. 박막 트랜지스터는 전계 이동도 13.3 cm2/Vs의 우수한 특성을 보이는 것을 알 수 있었다.
도7은 실시 예 2에 따라 형성된 박막 트랜지스터와 대조 실시 예 1에 따른 형성한 박막 트랜지스터에 대한 전기특성 곡선이다. 열처리는 200℃ 진공 분위기에서 실시하였다. 도7을 참조하면, 안정제로서 아세트산을 사용한 것에 비해 본 발명에 따라 질산을 사용한 경우 전도도가 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도8은 실시 예 2에 따른 In과 Zn의 조성비를 1:1내지 10:0까지 조절해가며 각기 제작한 용액을 이용하여 박막 트랜지스터에 대한 전기특성 곡선이다. 열처리는 200℃ 진공 분위기에서 실시하였다. In:Zn 조성비가 1:1내지 7:1까지 박막 트랜지스터의 구동 전류가 증가하는 경향을 보였으며 7:1내지 10:0까지는 구동 전류가 감소하는 경향을 보였다. 실시 예들로부터 최적의 조성비는 In:Zn가 5:1일 때 이며, 이를 이용하여 제작한 박막 트랜지스터의 이동도는 3.38 cm2/Vs 이고 문턱 전압이 13.7 V, 점멸비가 1.4×106, S-factor가 1.55 V/decade를 보였다. 또한, 출력 곡선에서는 선형과 포화 영역으로 구분이 확실하게 되며 높은 포화 전류를 보여 200℃ 낮은 온도에서 높은 특성의 박막 트랜지스터를 제작하였음을 알 수 있다.
도9는 In:Zn가 5:1 조성비로의 산화물 용액으로 제작한 박막 트랜지스터에 보호막을 적용하지 않은 상태에서 방치 시간에 따른 안정성을 테스트한 결과이다. 도9를 참조하면, 시간이 흐름에 따라 문턱 전압이 양의 방향으로 조금 움직이긴 하지만 박막 트랜지스터의 구동 전류는 크게 줄어들지 않은 것을 알 수 있다. 또한, 보호막을 적용한 박막 트랜지스터의 특성을 50일 후에 측정하였을 때 처음 측정치와 크게 다르지 않는 안정성이 뛰어난 것을 확인할 수 있다.
상술한 실시예에서는 산화물 반도체를 박막 트랜지스터에 적용하는 것을 예시적으로 설명하였지만 이에 한정되지 않고 반도체 박막이 필요한 어떠한 전자 소자에도 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어 저항, 캐패시터, 인턱터, 다이오드 등의 재료로 사용되며, 이들 소자를 포함하는 LCD, AMOLED 등의 디스플레이 또는 태양전지에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체; 그리고
    질산계 안정제를 포함하며,
    상기 질산계 안정제는 질산 및 암모늄 질산염으로 이루어진 그룹에서 선택되는 산화물 박막용 조성물.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 금속 전구체의 금속은 아연, 인듐, 주석, 갈륨, 하프늄, 마그네슘, 알루미늄, 이트륨, 탄탈륨, 타이타늄, 지르코늄, 바륨, 란사늄, 망간, 텅스텐, 몰리브덴, 세륨, 크롬, 스칸디움, 실리콘, 네오디뮴 및 스트론튬으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  4. 제3 항에서,
    상기 금속 전구체를 용해시킬 수 있는 용매를 더 포함하며, 상기 용매는 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 디메틸포름알데히드, 에탄올, 탈이온수, 메탄올, 아세틸아세톤, 디메일아민보한 및 아세토니트릴로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 질산계 안정제 대 상기 금속 전구체의 몰수비는 1:1 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 금속 전구체는 인듐 전구체 및 아연 전구체를 포함하고, 상기 인듐 전구체 대 상기 아연 전구체의 몰수비는 1:1 내지 9:1인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 금속 전구체의 농도는 0.1M 내지 10M인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  8. 제7 항에서,
    상기 질산계 안정제와 금속 전구체의 몰 농도비는 1:1 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 질산계 안정제와 금속 전구체의 몰 농도비는 1:1 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  10. 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체; 그리고
    질산계 안정제를 포함며,
    상기 금속 전구체를 용해시킬 수 있는 용매를 더 포함하며, 상기 용매는 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 디메틸포름알데히드, 에탄올, 탈이온수, 메탄올, 아세틸아세톤, 디메일아민보한 및 아세토니트릴로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 질산계 안정제와 금속 전구체의 몰 농도비는 1:1 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 금속 전구체의 농도는 0.1M 내지 10M인 것을 특징으로 하는 산화물 박막용 조성물.
  13. 금속 질산염, 금속 질화물 및 이들의 수화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속 전구체, 상기 금속 전구체를 용해시키기 위한 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 디메틸포름알데히드, 에탄올, 탈이온수, 메탄올, 아세틸아세톤, 디메일아민보한 및 아세토니트릴로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 용매, 그리고 질산계 안정제를 포함하는 산화물 박막용 조성물을 기판에 도포하는 단계; 그리고
    상기 조성물이 도포된 기판을 100℃ 이상 450℃ 이하에서 열처리하는 단계를 포함하는 산화물 박막 형성 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 열처리는 200℃ 이상 300℃ 이하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 산화물 박막 형성 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 산화물 박막용 조성물을 기판에 도포하는 단계는 상기 산화물 박막용 조성물을 플렉시블 기판 또는 유리 기판에 도포하는 것을 포함하는 산화물 박막 형성 방법.
  16. 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 방법으로 형성된 산화물 박막;
    상기 산화물 박막 상에 배치된 게이트 전극; 그리고,
    상기 산화물 박막과 전기적으로 연결되며 상기 게이트 전극 양단에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 전자소자.
  17. 플렉시블 기판 또는 유리 기판 상에 형성된 산화물 박막을 포함하며, 상기 산화물 반도체 박막은 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
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