KR101664958B1 - 산화물 박막 형성용 용액 조성물 및 상기 산화물 박막을 포함하는 전자 소자 - Google Patents

산화물 박막 형성용 용액 조성물 및 상기 산화물 박막을 포함하는 전자 소자 Download PDF

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Abstract

아연을 함유하는 제1 화합물, 인듐을 함유하는 제2 화합물 및 마그네슘을 함유하는 제3 화합물을 포함하는 산화물 박막 형성용 용액 조성물과 상기 용액 조성물로부터 형성되며 아연, 인듐 및 마그네슘을 포함하는 산화물 반도체를 포함하는 전기 소자를 제공한다. 또한 아연을 함유하는 제1 화합물, 인듐을 함유하는 제2 화합물 및 하프늄을 함유하는 제3 화합물을 포함하고, 상기 아연과 상기 하프늄의 원자수 비율이 1:0.01 내지 1:1인 산화물 박막 형성용 용액 조성물 또한 제공한다.

Description

산화물 박막 형성용 용액 조성물 및 상기 산화물 박막을 포함하는 전자 소자{SOLUTION COMPOSITION FOR FORMING OXIDE THIN FILM AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE OXIDE THIN FILM}
본 기재는 산화물 박막 형성용 용액 조성물 및 상기 산화물 박막을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.
저항, 캐패시터, 다이오드 및 박막 트랜지스터 등과 같은 전자 소자는 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 이 중에서 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 평판 표시 장치에서 스위칭 및 구동 소자로 이용되고 있다.
이러한 전자 소자에서 반도체는 소자 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 현재 전자 소자에서 반도체로는 규소(Si)가 가장 많이 사용되고 있다. 규소는 결정 형태에 따라 비정질 규소 및 다결정 규소로 나누어지는데, 비정질 규소는 제조 공정이 단순한 반면 전하 이동도가 낮아 고성능 소자를 제조하는데 한계가 있고 다결정 규소는 전하 이동도가 높은 반면 규소를 결정화하는 단계가 요구되어 제조 비용 및 공정이 복잡하다.
이러한 비정질 규소와 다결정 규소를 보완하기 위하여 산화물 반도체가 사용될 수 있다. 그러나 산화물 반도체는 전기적 특성을 제어하기 곤란하여 이를 적용한 전자 소자의 안정성 및 신뢰성이 떨어질 수 있다.
따라서 본 발명의 일 구현예에 따르면 전자 소자의 전기적 특성을 개선할 수 있는 산화물 박막 형성용 용액 조성물을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 구현예에 따르면 상기 산화물 박막을 포함하는 전자 소자를 제공한다.
일 구현예에 따른 산화물 박막 형성용 용액 조성물은 아연을 함유하는 제1 화합물, 인듐을 함유하는 제2 화합물, 그리고 마그네슘을 함유하는 제3 화합물을 포함한다.
상기 아연과 상기 마그네슘의 원자수 비율은 약 1:0.01 내지 1:4일 수 있다.
상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 약 1:10 내지 10:1일 수 있다.
상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 약 1:5 내지 5:1일 수 있다.
상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 약 1:10 내지 1:1일 수 있다.
상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 약 1:5 내지 1:1일 수 있다.
상기 제3 화합물은 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate), 마그네슘 클로라이드(magnesium chloride), 마그네슘 나이트레이트(magnesium nitrate), 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 화합물은 아연 히드록사이드(zinc hydroxide), 아연 알콕사이드(zinc alkoxide), 아연 시트레이트(zinc citrate), 아연 아세테이트(zinc acetate), 아연 카보네이트(zinc carbonate), 아연 (메타)아크릴레이트(zinc (meth)acrylate), 아연 나이트레이트(zinc nitrate), 아연 아세틸아세토네이트(zinc acetylacetonate), 아연 할라이드(zinc halide), 아연 티오카바메이트(zinc thiocarbamate), 아연 설포네이트(zinc sulfonate), 아연 운데실레이트(zinc undecylate), 아연 포스페이트(zinc phosphate), 아연 보레이트(zinc borate) 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 제2 화합물은 인듐 히드록사이드(indium hydroxide), 인듐 알콕시드(indium alkoxide), 인듐 시트레이트(indium citrate), 인듐 아세테이트(indium acetate), 인듐 카보네이트(indium carbonate), 인듐 (메타)아크릴레이트(indium (meth)acrylate), 인듐 나이트레이트(indium nitrate), 인듐 아세틸아세토네이트(indium acetylacetonate), 인듐 할라이드(indium halide), 인듐 티오카바메이트(indium thiocarbamate), 인듐 설포네이트(indium sulfonate), 인듐 운데실레이트(indium undecylate), 인듐 보레이트(indium borate) 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 화합물은 아연 아세테이트 수화물을 포함하고, 상기 제2 화합물은 인듐 나이트레이트 수화물을 포함할 수 있다.
상기 산화물 박막 형성용 용액 조성물은 알코올 아민 화합물, 알킬 암모늄 하이드록시 화합물, 알킬 아민 화합물, 케톤 화합물, 산 화합물, 염기 화합물 및 탈이온수에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따른 전자 소자는 아연, 인듐 및 마그네슘을 포함하는 산화물 반도체를 포함한다.
상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 마그네슘의 원자수 비율이 약 1:0.01 내지 1:4로 포함될 수 있다.
상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 약 1:10 내지 10:1일 수 있다.
상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 약 1:5 내지 5:1일 수 있다.
상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 약 1:10 내지 1:1일 수 있다.
상기 산화물 반도체는 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 약 1:5 내지 1:1일 수 있다.
상기 전자 소자는 박막 트랜지스터일 수 있고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 산화물 반도체와 중첩하는 게이트 전극, 상기 산화물 반도체와 전기적으로 연결되어 있는 소스 전극, 그리고 상기 산화물 반도체와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 소스 전극과 마주하는 드레인 전극을 더 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에 따른 산화물 박막 형성용 용액 조성물은 아연을 함유하는 제1 화합물, 인듐을 함유하는 제2 화합물, 그리고 하프늄을 함유하는 제3 화합물을 포함하고, 상기 아연과 상기 하프늄의 원자수 비율은 약 1:0.05 내지 1:0.3일 수 있다.
상기 제1 화합물은 아연 아세테이트 수화물이고, 상기 제2 화합물은 인듐 나이트레이트 수화물이고, 상기 제3 화합물은 하프늄 클로라이드일 수 있다.
상기 산화물 박막 형성용 용액 조성물은 알코올 아민 화합물, 알킬 암모늄 하이드록시 화합물, 알킬 아민 화합물, 케톤 화합물, 산 화합물, 염기 화합물 및 탈이온수에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 산화물 반도체는 용액 형태로 형성할 수 있어서 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 낮출 수 있다. 또한 본 발명의 구현예에 따른 산화물 반도체를 적용한 전자 소자는 양호한 문턱 전압 및 전류 특성을 나타낼 수 있다.
도 1은 실시예 I-1 내지 I-4와 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이고,
도 2a 및 도 2b는 실시예 I-1 내지 I-4에 따른 전구체 용액을 사용하여 제조된 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 보여주는 그래프이고,
도 3은 실시예 II-1 내지 II-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이고,
도 4는 실시예 III-1 내지 III-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이고,
도 5는 실시예 IV-1 내지 IV-4와 비교예 2에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이고,
도 6a 및 도 6b는 실시예 IV-2, 실시예 IV-3과 비교예 2에 따른 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 보여주는 그래프이고,
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 트랜지스터를 도시한 단면도이고,
도 8 내지 도 10은 도 7의 박막 트랜지스터를 제조하는 방법을 차례로 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 용액 조성물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 용액 조성물은 산화물 반도체 박막을 형성하는데 사용되는 전구체 용액이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 전구체 용액은 아연(Zn)을 함유하는 화합물(이하 '아연 함유 화합물'이라 한다), 인듐(In)을 함유하는 화합물(이하 '인듐 함유 화합물'이라 한다) 및 마그네슘(Mg)을 함유하는 화합물(이하 '마그네슘 함유 화합물'이라 한다)을 포함한다.
아연 함유 화합물은 아연 히드록사이드(zinc hydroxide); 아연 알콕사이드(zinc alkoxide); 아연 시트레이트(zinc citrate); 아연 트리플루오로아세테이트와 같은 아연 아세테이트(zinc acetate); 아연 카보닐레이트(zinc carbonylate); 아연 카보네이트(zinc carbonate); 아연 (메타)아크릴레이트(zinc (meth)acrylate); 아연 나이트레이트(zinc nitrate); 아연 헥사플루오로아세틸아세토네이트와 같은 아연 아세틸아세토네이트(zinc acetylacetonate); 아연 플루오라이드, 아연 클로라이드, 아연 퍼클로레이트 등과 같은 아연 할라이드(zinc halide); 아연 디메틸디티오카바메이트와 같은 아연 티오카바메이트(zinc thiocarbamate); 아연 트리플루오로메탄설포네이트와 같은 아연 설포네이트(zinc sulfonate); 아연 운데실레이트(zinc undecylate); 아연 포스페이트; 아연 테트라플루오로보레이트와 같은 아연 보레이트(zinc borate); 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
인듐 함유 화합물은 인듐 히드록사이드(indium hydroxide); 인듐 알콕시드(indium alkoxide); 인듐 시트레이트(indium citrate); 인듐 아세테이트(indium acetate); 인듐 카보네이트(indium carbonate); 인듐 (메타)아크릴레이트(indium (meth)acrylate); 인듐 나이트레이트(indium nitrate); 인듐 아세틸아세토네이트(indium acetylacetonate); 인듐 클로라이드, 인듐 플루오라이드 등과 같은 인듐 할라이드(indium halide); 인듐 티오카바메이트(indium thiocarbamate); 인듐 설포네이트(indium sulfonate); 인듐 운데실레이트(indium undecylate); 인듐 보레이트(indium borate); 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마그네슘 함유 화합물은 마그네슘 클로라이드, 마그네슘 플루오라이드 등과 같은 할로겐화물; 아세테이트 화합물; 카르보닐 화합물; 카보네이트 화합물; 나이트레이트 화합물; 알콕시드 화합물; 설페이트 화합물; 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 마그네슘 함유 화합물의 구체적인 예로는 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate), 마그네슘 클로라이드(magnesium chloride), 마그네슘 나이트레이트(magnesium nitrate), 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 및 이들의 수화물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 마그네슘 함유 화합물은 상술한 화합물들을 다양하게 조합하여 사용할 수 있으나, 그 중에서도 아연 함유 화합물로 아연 아세테이트 수화물을 사용하고 인듐 함유 화합물로 인듐 나이트레이트 수화물을 사용하고 마그네슘 함유 화합물로 마그네슘 나이트레이트 수화물을 사용한 경우 용해도가 높은 용액 조성물을 제조할 수 있으며 이에 따라 균일한 박막을 확보할 수 있다.
상기 전구체 용액에서 아연과 인듐은 약 1:10 내지 약 10:1의 원자수 비율로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1:10 내지 1:1의 원자수 비율로 포함될 수 있고, 약 1:5 내지 5:1의 원자수 비율로 포함될 수 있고, 약 1:5 내지 1:1의 원자수 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 산화물 반도체 박막 형성 후에도 거의 그대로 유지되며, 아연과 인듐이 상기 비율로 포함되는 경우 전구체 용액으로부터 형성된 산화물 박막이 반도체 특성을 가질 수 있다.
또한 상기 전구체 용액에서 아연과 마그네슘은 약 1:0.01 내지 약 1:4의 원자수 비율로 포함될 수 있다. 또한 상기 전구체 용액에서 인듐과 아연의 총 원자수에 대하여 마그네슘은 약 1:0.004 내지 1:0.4의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 산화물 반도체 박막 형성 후에도 거의 그대로 유지될 수 있다. 마그네슘은 전구체 용액으로부터 형성된 산화물 반도체가 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에 적용될 때 전자 소자의 문턱 전압 및 전류 특성을 조절하는 인자로 작용할 수 있다. 이 때 마그네슘이 상기 비율로 포함되는 경우 양호한 문턱 전압 및 전류 특성을 나타내면서도 인듐과 아연의 함량이 크게 줄지 않아 충분한 온 전류를 확보할 수 있다. 이에 대하여 후술한다.
아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 마그네슘 함유 화합물은 전구체 용액의 총 함량에 대하여 각각 약 0.01 내지 30 중량%로 함유될 수 있다. 각 성분이 상기 범위로 함유되는 경우 용해도를 확보할 수 있다.
상기 전구체 용액은 용액 안정화제를 더 포함할 수 있다. 용액 안정화제는 알코올 아민 화합물, 알킬 암모늄 하이드록시 화합물, 알킬 아민 화합물, 케톤 화합물, 산 화합물, 염기 화합물 및 탈이온수(deionized water) 등에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예컨대 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로필아민, N,N-메틸에탄올아민, 아미노에틸 에탄올아민, 디에틸렌글리콜아민, 2-(아미노에톡시)에탄올, N-t-부틸에탄올아민, N-t-부틸디에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록시드, 메틸아민, 에틸아민, 아세틸아세톤, 염산, 질산, 황산, 초산, 수산화암모늄, 수산화칼륨 및 수산화나트륨에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
용액 안정화제는 전구체 용액에 포함되어 다른 성분의 용해도를 높일 수 있다. 따라서 전구체 용액으로부터 얻는 산화물 반도체 박막은 균일하게 형성될 수 있다. 용액 안정화제는 상술한 다른 성분의 종류 및 함량에 따라 함유량이 달라질 수 있으나, 전구체 용액의 총 함량에 대하여 약 0.01 내지 30 중량%로 함유될 수 있다. 용액 안정화제가 상기 범위로 함유되는 경우 용해도 및 박막 코팅성을 높일 수 있다.
아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물, 마그네슘 함유 화합물 및 용액 안정화제는 용매에 혼합되어 전구체 용액으로 제조된다. 이 때 아연 함유 화합물 및 인듐 함유 화합물은 각각 용매에 혼합된 용액으로 제조된 후 이들을 혼합하고 여기에 마그네슘 함유 화합물 또는 마그네슘 함유 화합물이 포함되어 있는 용액을 혼합할 수 있다. 용액 안정화제는 각 성분의 용액에 각각 첨가될 수도 있고 각 용액을 혼합한 후에 첨가될 수도 있다. 또는 아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물, 마그네슘 함유 화합물 및 용액 안정화제를 용매에 함께 혼합하여 전구체 용액을 제조할 수도 있다.
이 때 용매는 상술한 성분을 용해할 수 있으면 특히 한정되지 않으며, 예컨대 탈이온수, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올 2-부톡시에탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄, 옥탄, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피온산, 에틸에톡시프로피온산, 에틸락트산, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈, γ-부틸로락톤, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디글라임, 테트라히드로퓨란, 아세틸아세톤 및 아세토니트릴에서 선택될 수 있으며, 이들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
용매는 전구체 용액의 총 함량에 대하여 상술한 성분을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.
상술한 아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 마그네슘 함유 화합물은 산화물 반도체 박막의 전구체이며, 후술하는 바와 같이 열처리 등을 통해서 인듐, 아연 및 마그네슘을 포함하는 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 박막으로 성장한다.
이와 같이 용액 형태로부터 산화물 반도체 박막을 형성함으로써 진공 증착 등의 복잡하고 고가의 공정을 수행할 필요없이 제조 공정을 단순화할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 전구체 용액은 아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 하프늄(Hf)을 함유하는 화합물(이하 '하프늄 함유 화합물'이라 한다)을 포함한다.
아연 함유 화합물 및 인듐 함유 화합물은 전술한 바와 같으며, 전구체 용액에서 아연과 인듐의 원자수 비율은 약 1:10 내지 10:1로 조절될 수 있다.
하프늄 함유 화합물은 할로겐화물, 아세테이트 화합물, 카르보닐 화합물, 카보네이트 화합물, 나이트레이트 화합물, 알콕시드 화합물 및 이들의 수화물에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 하프늄 함유 화합물의 구체적인 예로는 하프늄 클로라이드(hafnium chloride), 하프늄 플루오라이드(hafnium fluoride) 및 이들의 수화물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
전구체 용액에서 아연과 하프늄은 약 1:0.01 내지 1:1의 원자수 비율로 포함될 수 있으며, 그 중에서 약 1:0.05 내지 1:0.3의 원자수 비율로 포함될 수 있다. 하프늄은 전구체 용액으로부터 형성된 산화물 반도체가 박막 트랜지스터와 같은 전기 소자에 적용될 때 전기 소자의 문턱 전압 및 전류 특성을 조절하는 인자로 작용할 수 있다. 하프늄이 상기 비율로 포함되는 경우 양호한 문턱 전압 및 전류 특성을 나타내면서도 아연 및 인듐의 함량이 크게 줄지 않아 충분한 온 전류를 확보할 수 있다. 이에 대하여 후술한다.
아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 하프늄 함유 화합물은 전구체 용액의 총 함량에 대하여 각각 약 0.01 내지 30 중량%로 함유될 수 있다. 각 성분이 상기 범위로 함유되는 경우 용해도를 확보할 수 있다.
상기 전구체 용액은 전술한 용액 안정화제를 더 포함할 수 있다.
여기서 아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물 및 하프늄 함유 화합물은 산화물 반도체 박막의 전구체이며, 후술하는 바와 같이 열처리 등을 통해서 인듐, 아연 및 하프늄을 포함하는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO) 박막으로 성장한다.
이와 같이 용액 형태로부터 산화물 반도체 박막을 형성함으로써 진공 증착 등의 복잡하고 고가의 공정을 수행할 필요없이 제조 공정을 단순화할 수 있다.
상술한 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 또는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO)은 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에서 반도체로 사용될 수 있다.
이하 상술한 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 또는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO)을 박막 트랜지스터에 적용한 구현예를 도면을 참고하여 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 트랜지스터를 도시한 단면도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 트랜지스터는 기판(110) 위에 게이트 전극(124)이 형성되어 있고 게이트 전극(124) 위에 기판 전면을 덮는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 게이트 전극(124)과 중첩하는 산화물 반도체(154)가 형성되어 있다. 산화물 반도체(154)는 인듐(In), 아연(Zn) 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 상술한 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 또는 인듐(In), 아연(Zn) 및 하프늄(Hf)을 포함하는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO)로 만들어진다.
산화물 반도체(154)는 산소 결함(oxygen vacancy)의 개수로 캐리어(carrier) 농도를 조절할 수 있는데, 마그네슘(Mg) 및 하프늄(Hf)은 이온 상태에서 산화력이 강하여 산화시 산소 결함을 감소시킬 수 있으므로 캐리어(carrier)의 농도를 용이하게 조절할 수 있다. 또한 마그네슘(Mg) 및 하프늄(Hf)은 산화되었을 때 대역폭(band gap)이 크므로 오프 상태에서 전도성(conductivity)이 크게 낮아져 누설 전류를 낮출 수 있다. 따라서 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 또는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO)이 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에서 반도체로 적용될 때 문턱 전압 및 전류 특성을 개선할 수 있다.
산화물 반도체(154) 위에는 서로 마주하는 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 턴온시 산화물 반도체(154)와 전기적으로 연결되어 있다. 이 때 박막 트랜지스터의 채널(channel)(Q)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 산화물 반도체(154)에 형성된다.
이하 도 7의 박막 트랜지스터를 제조하는 방법에 대하여 도 8 내지 도 10을 도 7과 함께 참고하여 설명한다.
도 8 내지 도 10은 도 7의 박막 트랜지스터를 제조하는 방법을 차례로 보여주는 단면도이다.
박막 트랜지스터를 제조하기에 앞서, 먼저 상술한 아연 함유 화합물, 인듐 함유 화합물, 마그네슘 함유 화합물 및 용액 안정화제를 용매에서 혼합한 산화물 반도체용 전구체 용액을 준비한다. 이 때 각 성분을 용매에서 혼합한 후에 전구체 용액을 예컨대 상온(약 25℃) 내지 약 100℃의 온도에서 약 1 내지 100시간 동안 교반할 수 있으며, 이 때 교반기를 사용하거나 초음파를 사용할 수 있다. 이와 같이 교반 단계를 수행함으로써 용해성 및 박막 코팅성을 개선할 수 있다. 이어서 약 1 내지 240시간 동안 에이징(aging) 단계를 더 수행할 수 있다. 이와 같이 제조된 전구체 용액은 졸(sol) 형태일 수 있다.
도 8을 참고하면, 유리, 규소 또는 플라스틱 따위로 만들어진 기판(110) 위에 도전층을 적층한 후 이를 사진 식각하여 게이트 전극(124)을 형성한다.
다음 도 9를 참고하면, 게이트 전극(124) 위에 산화규소(SiO2), 질화규소(SiNx) 또는 유기 절연막 따위를 적층하여 게이트 절연막(140)을 형성한다.
다음 도 10을 참고하면, 게이트 절연막(140) 위에 산화물 반도체(154)를 형성한다. 산화물 반도체(154)는 인듐 함유 화합물, 아연 함유 화합물 및 마그네슘 함유 화합물을 포함한 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액 또는 인듐 함유 화합물, 아연 함유 화합물 및 하프늄 함유 화합물을 포함한 하프늄 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄, 분사(spray), 침지(dipping), 롤-투-롤(roll-to-roll) 또는 나노 임프린트(nano imprint) 등의 방법으로 형성한다.
이어서, 상기 전구체 용액을 열처리하여 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO)박막 또는 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO) 박막으로 성장시킨다. 이 때 열처리는 비교적 낮은 온도에서 선경화(prebake)하여 졸(sol) 상태의 용액을 겔(gel) 상태로 만든 후 고온에서 수행할 수 있다.
다음 도 7을 참고하면, 산화물 반도체(154) 위에 도전층을 적층한 후 이를 사진 식각하여 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 형성한다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 I-1
용액 조성물의 제조
아연 아세테이트 이수화물(zinc acetate dihydrate), 인듐 나이트레이트 수화물(indium nitrate hydrate) 및 마그네슘 나이트레이트 수화물(magnesium nitrate hydrate)을 준비한다. 용매에 상기 아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물, 마그네슘 나이트레이트 수화물 및 용액 안정제를 넣고 혼합하여 0.5M의 혼합 용액을 제조한다. 이 때 용매는 2-메톡시에탄올을 사용하며 마그네슘 함량에 따라 25 내지 28㎖을 준비한다. 용액 안정제는 모노에탄올아민 및 아세트산을 사용하며, 모노에탄올아민 및 아세트산은 1:1의 비율로 용매에 4g씩 넣는다. 이 때 인듐과 아연의 원자수 비(몰비)는 3:2로 고정하고 아연과 마그네슘의 원자수 비는 1:0.1로 포함한다.
이어서 핫 플레이트에서 70℃에서 1시간 동안 교반한 후 24시간 동안 에이징하여 졸(sol) 형태의 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조한다.
박막 트랜지스터의 제조
유리 기판 위에 몰리브덴텅스텐(MoW)을 약 2000Å 적층하고 사진 식각하여 소정 모양의 게이트 전극을 형성한다. 이어서 질화규소(silicon nitride)를 화학 기상 증착 방법으로 약 2000Å 적층하여 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 절연막 위에 상기에서 제조된 전구체 용액을 스핀 코팅한 후 선경화한다. 이 때 스핀 코팅은 3000rpm의 속도로 30초 동안 수행하고 선경화는 핫 플레이트에서 300℃에서 5분 동안 수행한다. 이어서 기판을 퍼니스(furnace)에 두고 550℃에서 2시간 열처리하여 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 반도체 박막을 성장시킨다. 이어서 탄탈륨 1000Å을 적층하고 사진 식각하여 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
실시예 I-2
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:0.2 인 것을 제외하고는 실시예 I-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 I-3
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:0.3 인 것을 제외하고는 실시예 I-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 I-4
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:0.4 인 것을 제외하고는 실시예 I-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 II -1
용액 조성물의 제조
아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물 및 마그네슘 나이트레이트 수화물을 준비한다. 용매에 상기 아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물, 마그네슘 나이트레이트 수화물 및 용액 안정제를 넣고 혼합하여 0.2M의 혼합 용액을 제조한다. 이 때 용매는 2-메톡시에탄올을 사용하며 용액 안정제는 모노에탄올아민 및 아세트산을 사용한다.
이 때 인듐과 아연의 원자수 비(몰비)는 3:1로 고정하고 아연과 마그네슘의 원자수 비는 1:0.1로 포함한다.
이어서 핫 플레이트에서 70℃에서 1시간 동안 교반한 후 24시간 동안 에이징하여 졸(sol) 형태의 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조한다.
박막 트랜지스터의 제조
유리 기판 위에 스퍼터링으로 몰리브덴(Mo)을 약 2000Å 적층하여 게이트 전극을 형성한다. 이어서 질화규소를 화학 기상 증착 방법으로 약 4000Å 적층하여 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 절연막 위에 상기에서 제조된 전구체 용액을 스핀 코팅한 후 선경화한다. 이 때 스핀 코팅은 1000rpm의 속도로 30초 동안 수행하고 선경화는 핫 플레이트에서 250℃에서 1분 동안 수행한다. 이어서 기판을 핫 플레이트에 두고 450℃에서 1시간 열처리하여 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 반도체 박막을 성장시킨다. 이어서 알루미늄 1000Å을 적층하고 사진 식각하여 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
실시예 II -2
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:0.3 인 것을 제외하고는 실시예 II-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 II -3
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:0.5 인 것을 제외하고는 실시예 II-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 III -1
용액 조성물의 제조
아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물 및 마그네슘 나이트레이트 수화물을 준비한다. 용매에 상기 아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물, 마그네슘 나이트레이트 수화물 및 용액 안정제를 넣고 혼합하여 0.5M의 혼합 용액을 제조한다. 이 때 용매는 2-메톡시에탄올을 사용하며 용액 안정제는 모노에탄올아민 및 아세트산을 사용한다.
이 때 인듐과 아연의 원자수 비(몰비)는 9:1로 고정하고 아연과 마그네슘의 원자수 비는 1:1로 포함한다.
이어서 핫 플레이트에서 70℃에서 1시간 동안 교반한 후 24시간 동안 에이징하여 졸(sol) 형태의 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조한다.
박막 트랜지스터의 제조
유리 기판 위에 스퍼터링으로 몰리브덴(Mo)을 약 2000Å 적층하고 사진 식각하여 소정 모양의 게이트 전극을 형성한다. 이어서 질화규소를 화학 기상 증착 방법으로 약 4000Å 적층하여 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 절연막 위에 상기에서 제조된 전구체 용액을 스핀 코팅한 후 선경화한다. 이 때 스핀 코팅은 3000rpm의 속도로 30초 동안 수행하고 선경화는 핫 플레이트에서 350℃에서 5분 동안 수행한다. 이어서 기판을 핫 플레이트에 두고 450℃에서 3시간 열처리하여 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO) 반도체 박막을 성장시킨다. 이어서 반도체 박막 위에 채널을 보호하기 위한 에치스토퍼 층을 형성한다. 이어서 몰리브덴 2000Å을 적층하고 사진 식각하여 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
실시예 III -2
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:2 인 것을 제외하고는 실시예 III-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 III -3
아연과 마그네슘의 원자수 비가 1:4 인 것을 제외하고는 실시예 III-1과 동일한 방법으로 마그네슘 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 IV -1
용액 조성물의 제조
아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물 및 하프늄 클로라이드(hafnium chloride)를 준비한다. 용매에 상기 아연 아세테이트 이수화물, 인듐 나이트레이트 수화물, 하프늄 클로라이드 및 용액 안정제를 넣고 혼합하여 0.5M의 혼합 용액을 제조한다. 이 때 용매는 2-메톡시에탄올을 사용하며 마그네슘 함량에 따라 25 내지 28㎖을 준비한다. 용액 안정제는 모노에탄올아민 및 아세트산을 사용하며, 모노에탄올아민 및 아세트산은 1:1의 비율로 용매에 4g씩 넣는다.
이 때 인듐과 아연의 몰비(원자수 비)는 3:2로 고정하고 아연과 하프늄의 원자수 비는 1:0.05로 포함한다.
이어서 핫 플레이트에서 70℃에서 1시간 동안 교반한 후 24시간 동안 에이징하여 졸(sol) 형태의 하프늄 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조한다.
박막 트랜지스터의 제조
유리 기판 위에 몰리브덴텅스텐(MoW)을 약 2000Å 적층하고 사진 식각하여 소정 모양의 게이트 전극을 형성한다. 이어서 질화규소(silicon nitride)를 화학 기상 증착 방법으로 약 2000Å 적층하여 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 절연막 위에 상기에서 제조된 전구체 용액을 스핀 코팅한 후 선경화한다. 이 때 스핀 코팅은 3000rpm의 속도로 30초 동안 수행하고 선경화는 핫 플레이트에서 300℃에서 5분 동안 수행한다. 이어서 기판을 퍼니스(furnace)에 두고 550℃에서 2시간 열처리하여 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO) 반도체 박막을 성장시킨다. 이어서 탄탈륨 1000Å을 적층하고 사진 식각하여 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
실시예 IV -2
아연과 하프늄의 원자수 비가 1:0.1 인 것을 제외하고는 실시예 IV-1과 동일한 방법으로 하프늄 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 IV -3
아연과 하프늄의 원자수 비가 1:0.2 인 것을 제외하고는 실시예 IV-1과 동일한 방법으로 하프늄 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
실시예 IV -4
아연과 하프늄의 원자수 비가 1:0.3 인 것을 제외하고는 실시예 IV-1과 동일한 방법으로 하프늄 인듐 아연 산화물의 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
비교예 1
마그네슘 나이트레이트 수화물을 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 I-1과 동일한 방법으로 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
비교예 2
하프늄 클로라이드를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 IV-1과 동일한 방법으로 전구체 용액을 제조하고 박막 트랜지스터를 제조한다.
성능 평가 1
실시예 I-1 내지 I-4 및 비교예 1에 따른 전구체 용액을 사용하여 제조된 박막 트랜지스터를 사용하여 마그네슘 함량에 따른 문턱 전압, 전류 비 및 전하 이동도를 평가한다.
평가 결과는 하기 표 1 및 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 실시예 I-1 내지 I-4와 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이다.
[표 1]
Figure 112010018650825-pat00001
표 1 및 도 1을 참고하면, 실시예 I-1 내지 I-4에 따른 박막 트랜지스터는 양호한 문턱 전압 및 전류 비를 나타내면서도 약 0.5㎠/Vs 이상의 안정된 전하 이동도를 가짐을 알 수 있다. 이에 반해, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터는 높은 문턱 전압을 가질 뿐만 아니라 높은 오프 전류(Ioff)로 인해 전류 비가 크게 낮은 것을 알 수 있다. 따라서 마그네슘 인듐 아연 산화물(MgIZO)을 반도체 박막으로 사용한 경우 박막 트랜지스터의 특성이 개선됨을 알 수 있다.
성능 평가 2
실시예 I-1 내지 I-4 및 비교예 1에 따른 전구체 용액을 사용하여 제조된 박막 트랜지스터의 히스테리시스(hysteresis) 특성을 평가한다. 히스테리시스 특성은 박막 트랜지스터에 순 바이어스(forward bias) 및 역 바이어스(backward bias)를 각각 걸어주고 소정 전류 범위에서의 순 바이어스 인가시 전압값과 역 바이어스 인가시 전압값의 변화량을 확인함으로써 평가할 수 있다.
평가 결과는 도 2a 및 도 2b를 참고하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 실시예 I-1 내지 I-4에 따른 전구체 용액을 사용하여 제조된 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 보여주는 그래프이다.
구체적으로, 도 2a는 실시예 I-2에서 제조된 전구체 조성물을 사용한 박막 트랜지스터의 그래프이고, 도 2b는 실시예 I-3에서 제조된 전구체 조성물을 사용한 박막 트랜지스터의 그래프이다.
도 2a에서, 순 바이어스 곡선(FB) 및 역 바이어스 곡선(BB)이 'A' 부분에서 전압값의 변화가 크지 않은 경우 히스테리시스 특성이 양호한 것으로 평가할 수 있는데, 도면에서 보는 바와 같이 'A' 부분에서 두 곡선(FB, BB)이 거의 일치함으로써 양호한 히스테리시스 특성을 가짐을 알 수 있다.
마찬가지로, 도 2b에서 순 바이어스 곡선(FB) 및 역 바이어스 곡선(BB)이 'A' 부분에서 거의 일치함으로써 양호한 히스테리시스 특성을 가짐을 알 수 있다.
성능 평가 3
실시예 II-1 내지 II-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 이동도 및 턴온 전압을 평가한다.
평가 결과에 대하여 표 2 및 도 3을 참조한다.
도 3은 실시예 II-1 내지 II-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이다. 도 3에서, 'A', 'B' 및 'C'는 각각 실시예 II-1, 실시예 II-2 및 실시예 II-3에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여준다.
[표 2]
Figure 112010018650825-pat00002
표 2 및 도 3을 참고하면, 실시예 II-1 내지 II-3에 따른 박막 트랜지스터는 턴온 전압 및 이동도가 양호한 범위로 나타나는 것을 알 수 있다.
성능 평가 4
실시예 III-1 내지 III-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 이동도 및 턴온 전압을 평가한다.
평가 결과에 대하여 표 3 및 도 4를 참조한다.
도 4는 실시예 III-1 내지 III-3에서 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이다.
[표 3]
Figure 112010018650825-pat00003
표 3 및 도 4를 참고하면, 실시예 III-1 내지 III-3에 따른 박막 트랜지스터는 양호한 문턱 전압 및 전류 비를 나타내는 것을 알 수 있다.
성능 평가 5
실시예 IV-1 내지 IV-4와 비교예 2에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전하 이동도, 문턱 전압 및 전류 비를 평가한다.
평가 결과는 하기 표 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.
도 5는 실시예 IV-1 내지 IV-4와 비교예 2에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 전류 특성을 보여주는 그래프이다.
[표 4]
Figure 112010018650825-pat00004
표 4 및 도 5를 참고하면, 실시예 IV-1 내지 IV-4에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터는 낮은 문턱 전압 및 높은 전류 비를 나타내면서도 약 0.5㎠/Vs 이상의 안정된 전하 이동도를 가짐을 알 수 있다. 이에 반해 비교예 2에 따른 박막 트랜지스터는 높은 문턱 전압을 가질 뿐만 아니라 높은 최소 전류 값(오프 전류)으로 인해 전류 비가 크게 낮은 것을 알 수 있다. 따라서 하프늄 인듐 아연 산화물(HfIZO)을 반도체 박막으로 사용한 경우 박막 트랜지스터의 특성이 개선됨을 알 수 있다.
성능 평가 6
실시예 IV-2, 실시예 IV-3 및 비교예 2에 따른 전구체 용액을 사용하여 제조된 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 평가한다.
평가 결과는 도 6a 및 도 6b를 참고하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 실시예 IV-2, 실시예 IV-3과 비교예 2에 따른 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 보여주는 그래프이다.
구체적으로, 도 6a는 실시예 IV-2에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 그래프이고, 도 6b는 실시예 IV-3에 따라 제조된 전구체 용액을 사용한 박막 트랜지스터의 그래프이다.
도 6a에서 보는 바와 같이, 순 바이어스 곡선(FB) 및 역 바이어스 곡선(BB)이 'A' 부분에서 거의 일치함으로써 양호한 히스테리시스 특성을 가짐을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 6b에서 순 바이어스 곡선(FB) 및 역 바이어스 곡선(BB)이 'A' 부분에서 거의 일치함으로써 양호한 히스테리시스 특성을 가짐을 알 수 있다.
상술한 실시예에서는 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터에 대해서만 예시적으로 설명하였지만 이에 한정되지 않고 탑 게이트 구조의 박막 트랜지스터 등 어떠한 구조의 박막 트랜지스터에도 동일하게 적용할 수 있다. 또한 상술한 실시예에서는 산화물 반도체를 박막 트랜지스터에 적용하는 것을 예시적으로 설명하였지만 이에 한정되지 않고 반도체 박막이 필요한 어떠한 전자 소자에도 동일하게 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 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.
110: 기판 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
Q: 박막 트랜지스터의 채널

Claims (21)

  1. 아연을 함유하는 제1 화합물,
    인듐을 함유하는 제2 화합물, 그리고
    마그네슘을 함유하는 제3 화합물
    을 포함하고,
    상기 아연과 상기 마그네슘의 원자수 비율은 1:0.01 내지 1:4인 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 1:10 내지 10:1인 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  4. 제1항에서,
    상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 1:5 내지 5:1인 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 1:10 내지 1:1인 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율은 1:5 내지 1:1인 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 제3 화합물은 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate), 마그네슘 클로라이드(magnesium chloride), 마그네슘 나이트레이트(magnesium nitrate), 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 화합물은 아연 히드록사이드, 아연 알콕사이드, 아연 시트레이트, 아연 아세테이트, 아연 카보네이트, 아연 (메타)아크릴레이트, 아연 나이트레이트, 아연 아세틸아세토네이트, 아연 할라이드, 아연 티오카바메이트, 아연 설포네이트, 아연 운데실레이트, 아연 포스페이트, 아연 보레이트 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 화합물은 인듐 히드록사이드, 인듐 알콕시드, 인듐 시트레이트, 인듐 아세테이트, 인듐 카보네이트, 인듐 (메타)아크릴레이트, 인듐 나이트레이트, 인듐 아세틸아세토네이트, 인듐 할라이드, 인듐 티오카바메이트, 인듐 설포네이트, 인듐 운데실레이트, 인듐 보레이트 및 이들의 수화물에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 화합물은 아연 아세테이트 수화물을 포함하고, 상기 제2 화합물은 인듐 나이트레이트 수화물을 포함하는 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  10. 제1항에서,
    알코올 아민 화합물, 알킬 암모늄 하이드록시 화합물, 알킬 아민 화합물, 케톤 화합물, 산 화합물, 염기 화합물 및 탈이온수에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 산화물 박막 형성용 용액 조성물.
  11. 아연, 인듐 및 마그네슘을 포함하고 상기 아연과 상기 마그네슘의 원자수 비율이 1:0.01 내지 1:4로 포함되어 있는 산화물 반도체를 포함하는 전자 소자.
  12. 삭제
  13. 제11항에서,
    상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 1:10 내지 10:1인 전자 소자.
  14. 제11항에서,
    상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 1:5 내지 5:1인 전자 소자.
  15. 제11항에서,
    상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 1:10 내지 1:1인 전자 소자.
  16. 제11항에서,
    상기 산화물 반도체는 상기 아연과 상기 인듐의 원자수 비율이 1:5 내지 1:1인 전자 소자.
  17. 제11항에서,
    상기 전자 소자는 박막 트랜지스터이고,
    상기 박막 트랜지스터는
    상기 산화물 반도체와 중첩하는 게이트 전극,
    상기 산화물 반도체와 전기적으로 연결되어 있는 소스 전극, 그리고
    상기 산화물 반도체와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 소스 전극과 마주하는 드레인 전극을 더 포함하는
    전자 소자.








  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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