KR101992480B1 - Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor - Google Patents

Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor Download PDF

Info

Publication number
KR101992480B1
KR101992480B1 KR1020160147665A KR20160147665A KR101992480B1 KR 101992480 B1 KR101992480 B1 KR 101992480B1 KR 1020160147665 A KR1020160147665 A KR 1020160147665A KR 20160147665 A KR20160147665 A KR 20160147665A KR 101992480 B1 KR101992480 B1 KR 101992480B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxide semiconductor
substrate
semiconductor material
laser
insulating layer
Prior art date
Application number
KR1020160147665A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180050971A (en
Inventor
최리노
최재원
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020160147665A priority Critical patent/KR101992480B1/en
Publication of KR20180050971A publication Critical patent/KR20180050971A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101992480B1 publication Critical patent/KR101992480B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02469—Group 12/16 materials
    • H01L21/02472—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28158—Making the insulator
    • H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering

Abstract

본 발명은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질에 레이저를 이용하여 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시킴으로써, 산화물 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물은 연료(fuel) 물질을 포함하고, 상기 레이저가 조사됨에 따라 상기 연료 물질은 발열반응을 발생시킬 수 있는, 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 구현된 산화물 반도체를 제공한다. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate; Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the substrate; And forming an oxide semiconductor layer by crystallizing the oxide semiconductor material using a laser on the oxide semiconductor material coated on the substrate, wherein the composition containing the oxide semiconductor material comprises a fuel material Wherein the fuel material is capable of generating an exothermic reaction as the laser is irradiated, and a method of manufacturing an oxide semiconductor using the low temperature solution process and an oxide semiconductor realized by the manufacturing method.

Description

저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법 및 산화물 반도체{Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing an oxide semiconductor using a low-temperature solution process,

본 발명은 산화물 반도체의 제조방법 및 상기 제조방법으로 구현한 산화물 반도체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법 및 상기 제조방법으로 구현한 산화물 반도체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an oxide semiconductor and an oxide semiconductor realized by the manufacturing method. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing an oxide semiconductor using a low temperature solution process and an oxide semiconductor realized by the manufacturing method.

최근 대면적 디스플레이 제품에 유연기판(flexible substrate)을 이용하려는 시도가 늘고 있다. 유연기판은 위에 형성되는 소자층 제작에 고온 공정을 사용할 경우, 변형이 일어나므로 저온에서 공정이 이루어져야 하는데, 이 경우, 열처리를 할 수 없어서 기존 공정 소자대비 성능이 열화되는 단점이 있다.In recent years, attempts have been made to use flexible substrates for large-area display products. When a high-temperature process is used to fabricate an element layer formed on a flexible substrate, the process must be performed at a low temperature because deformation occurs. In this case, there is a disadvantage in that performance is deteriorated compared to existing process elements because heat treatment can not be performed.

특히, 대면적 디스플레이에 많이 사용하는 채널물질인 산화물반도체의 경우, 제조 원가를 낮추기 위해 용액공정의 사용이 많이 연구되고 있다. 그러나 저온에서 용액공정을 이용하여 증착할 경우, 재료를 결정화하여 전하의 이동도를 높이기 위한 고온 열처리 공정의 사용이 불가능하므로 적용이 제한될 수밖에 없다.In particular, in the case of oxide semiconductors, which are widely used as a channel material for large area displays, the use of a solution process for lowering the manufacturing cost has been studied extensively. However, when the deposition is performed using a solution process at a low temperature, it is impossible to use a high-temperature heat treatment process for crystallizing the material to increase the mobility of the charge.

그래서 기판의 변형없이 부분적인 열처리를 하기 위해서, 엑시머 레이저(excimer laser)를 이용한 열처리 공정이 많이 연구되어지고 있으나, 고가의 장비가격 등으로 사용이 제한되고 있다.Therefore, in order to perform a partial heat treatment without deforming the substrate, a heat treatment process using an excimer laser has been extensively investigated, but its use is limited due to high equipment cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 공정비용이 저렴하고, 증착공정이 비교적 간단한 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법 및 상기 제조방법으로 구현한 산화물 반도체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an oxide semiconductor manufacturing method using a low temperature solution process which is low in process cost, . However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따르면, 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법을 제공한다. 상기 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질에 레이저를 이용하여 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시킴으로써, 산화물 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물은 연료(fuel) 물질을 포함하고, 상기 레이저가 조사됨에 따라 상기 연료 물질은 발열반응을 발생시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an oxide semiconductor using a low temperature solution process. A method of manufacturing an oxide semiconductor using the low-temperature solution process includes: preparing a substrate; Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the substrate; And forming an oxide semiconductor layer by crystallizing the oxide semiconductor material using a laser on the oxide semiconductor material coated on the substrate, wherein the composition containing the oxide semiconductor material comprises a fuel material And the fuel material may generate an exothermic reaction as the laser is irradiated.

상기 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법에 있어서, 상기 산화물 반도체층을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 가열함으로써, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물의 용매를 제거한 후 상기 레이저를 조사하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for manufacturing an oxide semiconductor using the low temperature solution process, the step of forming the oxide semiconductor layer may include heating the composition containing the oxide semiconductor material coated on the substrate to form a composition containing the oxide semiconductor material And then irradiating the laser with the laser light.

상기 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법에 있어서, 상기 산화물 반도체층은 상기 레이저가 상기 산화물 반도체 물질에 조사됨에 따라 (222) 결정면으로 형성될 수 있다.In the method of manufacturing an oxide semiconductor using the low-temperature solution process, the oxide semiconductor layer may be formed as a (222) crystal plane as the laser is irradiated on the oxide semiconductor material.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 산화물 반도체의 제조방법을 제공한다. 상기 산화물 반도체의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제 1 절연층을 형성하는 단계; 식각공정을 이용하여 상기 제 1 절연층의 적어도 일부를 제거하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴된 제 1 절연층과 노출된 상기 기판 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계; 상기 제 2 절연층 상에 투명전극층을 형성하는 단계; 식각공정을 이용하여 상기 제 1 절연층 패턴과 대응되도록 상기 투명 전극층의 적어도 일부를 제거하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴된 투명 전극층과 노출된 제 2 절연층 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계; 및 코팅된 상기 산화물 반도체 물질에 레이저를 이용하여 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시킴으로써, 산화물 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물은 연료(fuel) 물질을 포함하고, 상기 레이저가 조사됨에 따라 상기 연료 물질은 발열반응을 발생시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an oxide semiconductor. The method for fabricating an oxide semiconductor includes: preparing a substrate; Forming a first insulating layer on the substrate; Removing at least a portion of the first insulating layer using an etching process to form a pattern; Forming a patterned first insulating layer and a second insulating layer on the exposed substrate; Forming a transparent electrode layer on the second insulating layer; Removing at least a portion of the transparent electrode layer to correspond to the first insulating layer pattern using an etching process to form a pattern; Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the patterned transparent electrode layer and the exposed second insulating layer; And forming an oxide semiconductor layer by crystallizing the oxide semiconductor material using a laser on the coated oxide semiconductor material, wherein the composition containing the oxide semiconductor material comprises a fuel material, As the laser is irradiated, the fuel material may generate an exothermic reaction.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 산화물 반도체를 제공한다. 상기 산화물 반도체는 기판; 및 상기 기판 상에 형성된 산화물 반도체층;을 포함하고, 상기 산화물 반도체층은, 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 상기 기판 상에 코팅하고, 코팅된 상기 산화물 반도체 물질에 레이저를 이용하여 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시켜 형성되며, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물은, 상기 레이저가 조사됨에 따라 발열반응을 발생시킬 수 있는 연료(fuel) 물질을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an oxide semiconductor. The oxide semiconductor includes a substrate; And an oxide semiconductor layer formed on the substrate, wherein the oxide semiconductor layer is formed by coating a composition containing an oxide semiconductor material on the substrate, and applying a laser to the oxide semiconductor material to form the oxide semiconductor material And the composition containing the oxide semiconductor material may include a fuel material capable of generating an exothermic reaction as the laser is irradiated.

상기 산화물 반도체에 있어서, 상기 연료 물질은 요소(UREA)를 포함할 수 있다.In the oxide semiconductor, the fuel material may include an element (UREA).

상기 산화물 반도체에 있어서, 상기 산화물 반도체층은, 상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물에 상기 레이저를 조사하여 어닐링함으로써 (222) 결정면으로 형성되는 산화물 결정을 포함할 수 있다.In the oxide semiconductor, the oxide semiconductor layer may include an oxide crystal formed as a crystal plane (222) by irradiating the laser beam to a composition containing the oxide semiconductor material coated on the substrate to anneal the same.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저온 조성물공정을 이용하여 공정비용이 저렴하고, 증착공정이 비교적 간단하며, 전하이동도 및 투과율이 우수하고, 대면적 디스플레이 공정뿐만 아니라 3D 집적 소자의 제작에도 활용이 가능한 저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 산화물 반도체를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention as described above, a low-temperature composition process is used to lower the process cost, the deposition process is relatively simple, the charge mobility and the transmittance are excellent, A method of manufacturing an oxide semiconductor using a low temperature solution process which can be used for manufacturing a device, and an oxide semiconductor by the manufacturing method can be realized. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 반도체를 제조방법에 따라 순서대로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조한 산화물 반도체층을 XRD로 분석한 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조한 산화물 반도체층의 전기적 특성 분석 결과이다.1A to 1G are sectional views sequentially illustrating an oxide semiconductor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a result of XRD analysis of the oxide semiconductor layer manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a result of analyzing electrical characteristics of the oxide semiconductor layer manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 반도체를 제조방법에 따라 순서대로 도시한 단면도이다.1A to 1G are sectional views sequentially illustrating an oxide semiconductor according to an embodiment of the present invention.

도 1a를 참조하면, 산화물 반도체는 준비된 기판(100) 상에 제 1 절연층(200)을 형성할 수 있다. 기판은 예를 들어, 실리콘 웨이퍼, 유리기판, 스테인레스 스틸(SUS), 금속호일(metal foil) 및 플라스틱과 같은 유연기판 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 제 1 절연층(200)은 기판(100)으로부터 기판(100) 상부에 순차적으로 배열되는 층으로서, 불순물이 침투하는 것을 차단할 수 있도록 하부에 버퍼층(미도시)이 형성될 수도 있다. 여기에서, 제 1 절연층(200)은 예를 들어, SiOx 또는 SiNx 등과 같은 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 이후에 제 1 절연층(200)은 소스 전극, 드레인 전극 또는 게이트 전극과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있도록 식각공정을 이용하여 불필요한 부분을 제거할 수 있다. 상기 식각공정은 예를 들어, 포토리소그라피(photolithography) 방법 또는 레이저 패터닝(laser patterning) 방법을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 1A, an oxide semiconductor may form a first insulating layer 200 on a prepared substrate 100. The substrate can be, for example, any one of a silicon wafer, a glass substrate, a flexible substrate such as stainless steel (SUS), metal foil and plastic. The first insulating layer 200 is a layer sequentially disposed on the substrate 100 from the substrate 100. A buffer layer (not shown) may be formed on the lower surface of the first insulating layer 200 to prevent impurities from penetrating the first insulating layer. Here, the first insulating layer 200 may include an inorganic material or an organic material such as SiO x or SiN x , for example. Thereafter, unnecessary portions can be removed by using an etching process so that the first insulating layer 200 can be formed only in a region overlapping the source electrode, the drain electrode, or the gate electrode. The etching process may use, for example, a photolithography method or a laser patterning method.

예를 들어, 포토리소그라피 방법을 사용할 경우, 포토레지스트(PR)를 제 1 절연층(200) 상에 코팅한 후 마스크를 사용하여 노광, 현상, 에칭 및 PR 제거의 공정을 순차적으로 수행함으로써 도 1a 도시된 구조와 같이, 패턴된 제 1 절연층(200)을 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 포토리소그라피 방법에 있어서, 노광, 현상, 에칭 및 PR 제거 공정에 대한 구체적인 구조나 기술은 이미 널리 공지된 것으로 상세한 설명은 생략한다.For example, when the photolithography method is used, the photoresist PR is coated on the first insulating layer 200, and then the steps of exposure, development, etching, and PR removal are sequentially performed using a mask, The patterned first insulating layer 200 can be formed as shown in the structure. Here, in the photolithography method, specific structures and techniques for the exposure, development, etching, and PR removal processes are already well known and detailed descriptions are omitted.

도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 패턴된 제 1 절연층(200) 및 기판(100) 상에 제 2 절연층(300)을 형성할 수 있다. 제 2 절연층(300)은 예를 들어, ZrO를 사용할 수 있으며, 두께는 약 20㎚ 이하로 형성할 수 있다. 이후에 제 2 절연층(300) 상에 투명 전극층(400)을 형성할 수 있다. 투명 전극층(400)은 예를 들어, ITO와 같은 재료를 사용할 수 있다. 투명 전극층(400)을 형성한 후, 제 1 절연층(200) 패턴과 중첩되는 영역에만 투명 전극층(400)을 형성하기 위해서, 제 1 절연층(200) 패턴을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 식각하여 투명 전극층(400) 패턴을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 1B to 1D, a second insulating layer 300 may be formed on the patterned first insulating layer 200 and the substrate 100. For example, ZrO 2 may be used for the second insulating layer 300, and the thickness of the second insulating layer 300 may be about 20 nm or less. Thereafter, the transparent electrode layer 400 may be formed on the second insulating layer 300. As the transparent electrode layer 400, for example, a material such as ITO may be used. After the transparent electrode layer 400 is formed, the transparent electrode layer 400 may be formed only in a region overlapping the first insulating layer 200 by etching the first insulating layer 200 in the same manner as the method of forming the first insulating layer 200 pattern. A transparent electrode layer 400 pattern can be formed.

도 1e 내지 도 1g를 참조하면, 투명 전극층(400) 및 외부로 노출된 제 2 절연층(300) 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)을 코팅할 수 있다. 상기 조성물에 함유된 산화물 반도체 물질은 예를 들어, 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate)를 포함할 수 있다.1E to 1G, a composition 500 containing an oxide semiconductor material may be coated on the transparent electrode layer 400 and the second insulating layer 300 exposed to the outside. The oxide semiconductor material contained in the composition may include, for example, indium nitrate hydrate.

상기 산화물 박막을 증착하기 위하여 사용되는 방법은 일반적으로, RF 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering), 동시증발법(co-evaporation), 유기금속화학증착법(MOCVD) 등과 같은 기상 증착법이 있다. 그러나 이러한 증착방법들은 고품질의 박막을 성장시킬 수는 있으나, 고가의 진공장비 및 부대시설로 인해 제조비용이 상승되며, 고온 공정으로 인하여 열에 약한 유연기판(flexible substrate)에 적용하기가 어렵다. As a method for depositing the oxide thin film, there is generally a vapor deposition method such as RF magnetron sputtering, co-evaporation, metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), and the like. However, although these deposition methods can grow high quality thin films, manufacturing costs are increased due to expensive vacuum equipment and auxiliary facilities, and it is difficult to apply them to a flexible substrate which is weak in heat due to a high temperature process.

이에 따라, 본 발명은 공정비용이 저렴하고, 증착공정이 비교적 간단한 용액공정기법을 사용할 수 있다. 상기 용액공정기법은 예를 들어, 스핀 코팅, 딥 코팅, 바 코팅, 스크린 프린팅(screen printing), 슬라이드 코팅, 롤 코팅, 슬릿 코팅, 스프레이 코팅, 침지(dipping), 딥 펜(dip-pen), 잉크젯 인쇄(inkjet printing), 임프린팅(imprinting) 및 나노 디스펜싱 방법 중 적어도 어느 하나의 방법을 이용하여 산화물 반도체 물질을 포함하는 조성물(500)을 도포하여 투명 전극층(400) 및 제 2 절연층(300) 상에 산화물 반도체 물질을 코팅할 수 있다.Accordingly, the present invention can use a solution process technique with a low process cost and a relatively simple deposition process. The solution process techniques may be performed by any suitable process, such as, for example, spin coating, dip coating, bar coating, screen printing, slide coating, roll coating, slit coating, spray coating, dipping, dip- A composition 500 including an oxide semiconductor material is applied by using at least one of inkjet printing, imprinting and nano-dispensing to form a transparent electrode layer 400 and a second insulating layer 300 may be coated with an oxide semiconductor material.

또한, 스크린 프린팅, 잉크젯 인쇄, 임프린팅과 같은 용액공정기법을 사용할 경우, 공정 과정 중에 즉각적인 패턴을 만들 수 있기 때문에 기존의 포토리소그라피 공정을 대체할 수 있는 장점이 있다. 특히, 진공 분위기뿐만 아니라 상압에서도 증착이 가능하며, 250℃ 이하의 저온 공정이 가능해 투명전자소자에 사용되는 플라스틱 기판 상에서도 공정이 가능하다. 이러한 조성물공정 기술을 적용한 산화물 반도체는 비정질 구조임에도 불구하고, 빠른 전하이동도와 높은 전류점멸비를 가지는 장점이 있다.In addition, when a solution process technique such as screen printing, inkjet printing, or imprinting is used, an instant pattern can be formed during the process, which is an advantage that the conventional photolithography process can be substituted. In particular, it is possible to deposit at atmospheric pressure as well as vacuum atmosphere, and it is possible to process at low temperature of 250 ° C or less, and also on a plastic substrate used for transparent electronic devices. The oxide semiconductors to which such a composition process technology is applied have an advantage in that they have a high charge mobility and a high current flicker ratio in spite of the amorphous structure.

또한, 코팅된 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)에 레이저(L)로 열처리함으로써 광학적, 구조적 물성이 우수한 산화물 반도체층(510)을 형성할 수 있다. 여기서, 레이저(L)는 예를 들어, 저렴한 레이저(L)를 사용할 수 있으며, 그 일 예로, 가시광 파장 대역을 갖는 레이저(L)를 사용할 수 있다. 레이저(L)는 약 4.5 MW/㎠ 내지 5.5 MW/㎠ 범위의 주사율(scanning rate)을 사용할 수 있으며, 레이저(L)의 스팟 크기(spot size)는 적절하게 조절할 수 있다. 상기 주사율의 범위는 상기 스팟 크기, 기판의 크기 등을 고려하여 공정 조건에 맞도록 제어될 수 있다.Further, the oxide semiconductor layer 510 having excellent optical and structural properties can be formed by heat-treating the composition 500 containing the coated oxide semiconductor material with a laser (L). Here, the laser L may be an inexpensive laser L, for example, a laser L having a visible light wavelength band may be used. The laser L can use a scanning rate ranging from about 4.5 MW / cm2 to 5.5 MW / cm2, and the spot size of the laser L can be adjusted appropriately. The scan rate may be controlled according to the process conditions in consideration of the spot size, the size of the substrate, and the like.

또한, 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)을 250℃ 이하의 저온에서 코팅한 후 가열(soft bake)하여 조성물(500) 내에 포함된 용매를 제거할 수 있다. 이후에, 기판(100) 상에 코팅된 조성물(500)에 레이저(L)를 조사하여 어닐링함으로써 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시켜 산화물 반도체층(510)을 형성할 수 있다. 산화물 반도체 물질은 예를 들어, 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate)와 같이 다양한 산화물 반도체 물질을 사용할 수 있다. In addition, the composition 500 containing the oxide semiconductor material may be coated at a low temperature of 250 캜 or lower and then soft baked to remove the solvent contained in the composition 500. Thereafter, the oxide semiconductor layer 510 may be formed by crystallizing the oxide semiconductor material by irradiating the laser beam L onto the composition 500 coated on the substrate 100. [ The oxide semiconductor material can use various oxide semiconductor materials such as, for example, indium nitrate hydrate.

산화물 반도체층(510)은 기판(100) 상에 코팅된 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)에 레이저(L)를 조사하여 어닐링함으로써 (222) 결정면으로 형성되는 산화물 결정을 포함할 수 있다. 만약, 산화물 반도체 물질로서, 인듐 니트레이트 하이드레이트를 사용할 경우, 산화물 반도체층(510)은 (222) 결정면을 갖는 산화인듐(In2O3) 결정을 포함할 수 있다. 상기 산화인듐에서, 높은 투명성과 전기 전도도를 갖는 물질로서, 인듐 원소가 넓은 전자 반경으로 인해 산화물 반도체로 이용될 경우 뛰어난 전자 이동 특성을 보인다. 높은 전기 전도도는 산소공공 결함, 양이온 자기침입형 결함, 수소 치환형 결함 등이 도너(donor) 역할을 함으로써 1018 ~ 1021㎝-3 정도의 높은 캐리어 농도(carrier concentration)가 생성되기 때문이다. 이러한 산화물 반도체층(510)은 채널의 전도성과 문턱전압(threshold voltage)을 안정적으로 제어하기 용이하도록 산화인듐에 금속 이온들을 더 첨가하여 다성분계 산화물 반도체를 사용할 수도 있다.The oxide semiconductor layer 510 may include an oxide crystal formed as a crystal face 222 by irradiating and annealing a laser L to a composition 500 containing an oxide semiconductor material coated on the substrate 100. If indium nitrate hydrate is used as the oxide semiconductor material, the oxide semiconductor layer 510 may include indium oxide (In 2 O 3 ) crystal having a (222) crystal face. In the indium oxide, when the indium element is used as an oxide semiconductor due to its wide electron radius, it exhibits excellent electron transfer characteristics as a material having high transparency and electrical conductivity. The high electrical conductivity is due to the formation of a high carrier concentration of about 10 18 to 10 21 cm -3 because oxygen vacancies, cationic self-imperfections, and hydrogen substitutional defects serve as donors. The oxide semiconductor layer 510 may be formed of a multi-component oxide semiconductor by further adding metal ions to indium oxide so as to stably control the channel conductivity and the threshold voltage.

한편, 상기 산화물 반도체 물질을 포함하는 조성물(500)은 산화물 반도체 물질 이외에도 연료(fuel) 물질을 포함할 수 있다. 상기 연료 물질은 예를 들어, 요소(UREA)를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 사용된 레이저(L)는 종래에 열처리 공정으로 많이 사용되는 엑시머 레이저(excimer laser) 대비 가격이 저렴하고, 제어가 용이하나 상대적으로 흡수율이 다소 낮다. Meanwhile, the composition 500 including the oxide semiconductor material may include a fuel material in addition to the oxide semiconductor material. The fuel material may use, for example, UREA. The laser L used in the embodiment of the present invention is low in cost, easy to control, and relatively low in absorption rate, compared with an excimer laser which is conventionally used in a heat treatment process.

따라서, 레이저(L)가 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)에 조사될 때, 상기 산화물 반도체 물질의 결정화에 필요한 에너지가 상대적으로 부족할 수 있다. 이를 해결하기 위해서, 레이저(L)가 D 방향으로 주사되면서, 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물(500)에 조사됨에 따라 조성물(500) 내에서 발열이 일어날 수 있도록 연료 물질을 첨가할 수 있다. 이렇게 확보된 열에너지는 산화물 반도체 물질의 결정화도를 높이고, 전하 이동도를 높여서 우수한 산화물 반도체를 구현할 수 있다.Therefore, when the laser L is irradiated on the composition 500 containing the oxide semiconductor material, energy required for crystallization of the oxide semiconductor material may be relatively insufficient. In order to solve this, the fuel material may be added so that the laser (L) is scanned in the D direction so that heat can be generated in the composition (500) as it is irradiated onto the composition (500) containing the oxide semiconductor material. The heat energy thus obtained increases the crystallinity of the oxide semiconductor material and increases the charge mobility, thereby realizing an excellent oxide semiconductor.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험예를 설명한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an experimental example to which the technical idea described above is applied will be described in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

기판은 p-type 실리콘을 사용했으며, 기판 상에 SiO2층을 형성하고, 포토리소그라피 공정으로 SiO2 패턴을 형성했다. 이후에 외부로 노출된 기판 및 패턴된 SiO2층 상에 약 200㎚ 두께의 ZrO층을 형성하고, ZrO층 상에 ITO층을 형성했다. ITO층은 상기 SiO2 패턴과 대응되도록 포토리소그라피 공정으로 패턴을 형성하고, 패턴된 ITO층과 ZrO층 상에 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate)와 상기 연료 물질로서 요소(UREA)를 포함하는 조성물을 저온 용액공정을 이용하여 코팅하였다. 이후에 가시광 파장 대역을 갖는 레이저를 코팅된 조성물 상에 조사하여 어닐링함으로써 산화인듐(In2O3) 박막 샘플을 형성하고, 상기 산화인듐 박막의 구조적 분석과 전기적 특성을 분석하였다.A p-type silicon substrate was used as the substrate. An SiO 2 layer was formed on the substrate, and a SiO 2 pattern was formed by a photolithography process. Thereafter, a ZrO layer with a thickness of about 200 nm was formed on the substrate exposed to the outside and the patterned SiO 2 layer, and an ITO layer was formed on the ZrO layer. The ITO layer is patterned by a photolithography process so as to correspond to the SiO 2 pattern, and a composition comprising indium nitrate hydrate (Indium nitrate hydrate) and the element (UREA) as the fuel material on the patterned ITO layer and the ZrO layer Were coated using a low temperature solution process. Then, a laser having a visible light wavelength band was irradiated and annealed on the coated composition to form a sample of indium oxide (In 2 O 3 ) thin film, and structural analysis and electric characteristics of the indium oxide thin film were analyzed.

한편, 이와 비교하기 위해서, 상기 실시예에서 레이저를 사용하여 열처리를 수행하지 않은 상태, 즉, ITO층 상에 조성물을 코팅만 실시하여 형성한 비교예 1의 샘플을 제조하였다. 또, 상기 실시예에서 연료 물질인 요소(UREA) 없이 인듐 니트레이트 하이드레이트만을 포함하는 조성물을 코팅하고, 레이저를 사용하여 열처리를 수행하여 산화인듐 박막을 형성하여 비교예 2의 샘플을 제조하였다. 상기 비교예 샘플을 이용하여 상기 실험예와 동일한 방법으로 분석하였다.On the other hand, for comparison, a sample of Comparative Example 1 in which the heat treatment was not performed using the laser in the above embodiment, that is, only the composition was coated on the ITO layer, was prepared. In the above example, a composition containing only indium nitrate hydrate was coated without a UREA as a fuel material, and a heat treatment was performed using a laser to form a sample of Comparative Example 2 by forming an indium oxide thin film. The samples of the comparative examples were analyzed in the same manner as in the above Experimental Example.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조한 박막트랜지스터의 산화물 반도체층을 XRD로 분석한 결과이다.FIG. 2 is a result of XRD analysis of an oxide semiconductor layer of a thin film transistor fabricated according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실험예 및 비교예 샘플들의 결정성과 결정구조를 XRD로 분석하였으며, 열처리를 수행하지 않은 비교예 1은 (221) 결정면이 형성되었으나 피크를 거의 관찰할 수 없었으며, 열처리를 수행하지 않은 상태에서산화인듐이 무정형 상태로 존재하기 때문일 것으로 판단된다.Referring to FIG. 2, the crystal structure and crystal structure of the experimental and comparative samples of the present invention were analyzed by XRD. In Comparative Example 1 in which heat treatment was not performed, the crystal plane (221) was formed but the peak was hardly observed This is probably due to the presence of indium oxide in an amorphous state in the state where the heat treatment is not performed.

한편, 요소(UREA)가 없이 레이저 열처리를 수행한 비교예 2의 경우, (221) 결정면이 주로 형성된 것을 관찰할 수 있다. 반면, 본 발명의 실험예의 경우, (222)와 (400) 결정면이 주로 형성된 것을 관찰할 수 있다. (222)와 (400) 결정면은 전형적인 산화인듐 박막의 체심입방 bixbyite 결정구조를 나타내며, 박막트랜지스터의 채널층으로써 활용이 가능한 결정이 형성되었음을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of Comparative Example 2 in which the laser heat treatment was performed without the element UREA, it can be observed that the (221) crystal plane was mainly formed. On the other hand, in the experimental example of the present invention, it can be observed that (222) and (400) crystal faces are mainly formed. The crystal planes (222) and (400) represent a bixbyite crystal structure of a typical indium oxide thin film and can be utilized as a channel layer of a thin film transistor.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조한 박막트랜지스터의 산화물 반도체층의 전기적 특성 분석 결과이다.FIG. 3 shows the electrical characteristics of the oxide semiconductor layer of the thin film transistor fabricated by the method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 비교예 1, 비교예 2 및 실험예 샘플들의 출력 및 이동 특성을 측정하였다. 비교예 1의 경우, 전압에 따른 전류의 변화가 거의 없었다. 비교예 2의 경우, 전압에 따른 전류의 변화가 나타났으나, 일반적인 전기전도도 특성을 갖는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 3, the output and movement characteristics of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Experimental Example of the present invention were measured. In the case of Comparative Example 1, there was almost no change in the current depending on the voltage. In the case of Comparative Example 2, although the change of the current depending on the voltage was shown, it was found to have a general electric conductivity characteristic.

한편, 본 발명의 실험예의 경우, 산화인듐 박막의 전기적 특성은 박막트랜지스터 커브를 형성하는 것으로 보아, negative gate bias에 적용하기 위한 공핍 모드(depletion mode)에서 n형 반도체의 거동이 우수함을 나타내고 있으며, 박막트랜지스터의 채널층에 적용하는데 적합한 것으로 나타났다.In the experimental example of the present invention, the electrical characteristics of the indium oxide thin film form a thin film transistor curve, indicating that the behavior of the n-type semiconductor is excellent in the depletion mode for application to negative gate bias, And is suitable for application to channel layers of thin film transistors.

상술한 바와 같이, 본 발명은 백 게이트(back gate) 구조의 박막트랜지스터로서, 채널층으로 산화인듐(In2O3-metal)을 포토리소그라피(photolithography) 공정으로 순서대로 증착하고, 저온 레이저 공정을 통해 높은 전하 이동도를 갖는 유전체-산화물 반도체(dielectric-oxide semiconductor)를 구현할 수 있다.As described above, the present invention is a thin film transistor having a back gate structure, in which indium oxide (In 2 O 3 -metal) as a channel layer is sequentially deposited by a photolithography process, A dielectric-oxide semiconductor having a high charge mobility can be realized.

본 발명은 산화물 반도체 물질을 포함하는 조성물을 용액공정을 이용하여 증착하고, 저비용의 가시광 파장 대역을 갖는 레이저를 이용함으로써 산화인듐 박막을 형성할 수 있다. 그러나, 흡수율이 낮은 가시광 파장 대역의 단점을 보완하기 위해 상기 레이저 조사시 발열 반응이 일어날 수 있도록 상기 조성물에 연료물질로서, 요소(UREA)를 첨가할 수 있다. 이 때, 레이저 어닐링을 실시하면, 레이저의 조사로 인해 요소(UREA)의 화학반응이 시작되며, 열을 배출하여 레이저의 에너지와 함께 상승 작용함으로써 산화물 반도체층의 결정화도를 높이고, 전하이동도를 높여서 우수한 소자 성능을 가질 수 있다. 본 발명은 대면적 디스플레이 공정뿐만 아니라 다양한 3D 집적 소자의 제작에도 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또, 저비용의 저온 용액공정을 사용하여 증착한 산화인듐 박막은 유연기판에 적용시켜 물리화학적, 광학적 및 전기적 특성을 더욱 향상될 수 있다.The present invention can deposit a composition containing an oxide semiconductor material by using a solution process and form an indium oxide thin film by using a laser having a low cost visible light wavelength band. However, UREA may be added as a fuel material to the composition so that an exothermic reaction occurs during the laser irradiation in order to compensate for the disadvantage of the visible light wavelength band having a low water absorption rate. At this time, when the laser annealing is performed, the chemical reaction of the element UREA starts due to the irradiation of the laser, and the heat is released to increase the crystallization degree of the oxide semiconductor layer and the charge mobility It can have excellent device performance. The present invention is expected to be applicable not only to a large area display process but also to various 3D integrated devices. In addition, the indium oxide thin film deposited using a low-cost low-temperature solution process can be applied to a flexible substrate to further improve physicochemical, optical and electrical properties.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 기판
200 : 제 1 절연층
300 : 제 2 절연층
400 : 투명 전극층
500 : 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물
510 : 산화물 반도체층
1000 : 산화물 반도체100: substrate
200: first insulating layer
300: second insulating layer
400: transparent electrode layer
500: composition containing an oxide semiconductor material
510: oxide semiconductor layer
1000: oxide semiconductor

Claims (7)

기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계; 및
상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질에 가시광 파장 대역을 갖는 레이저를 이용하여 상기 산화물 반도체 물질을 결정화시킴으로써, 산화물 반도체층을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물은 연료(fuel) 물질을 포함하고, 상기 레이저가 조사됨에 따라 상기 레이저의 에너지에 의해 상기 연료 물질의 화학반응이 시작되며, 상기 화학반응으로 인한 발열반응이 발생되어 배출된 열 및 상기레이저의 에너지에 의해 비정질 구조를 갖는 상기 산화물 반도체 물질이 (222) 결정면으로 결정화되고,
상기 기판 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계; 이전에,
상기 기판 상에 제 1 절연층을 형성하는 단계;
식각공정을 이용하여 상기 제 1 절연층의 적어도 일부를 제거하여 패턴을 형성하는 단계;
상기 패턴된 제 1 절연층과 노출된 상기 기판 상에 제 2 절연층을 형성하는 단계;
상기 제 2 절연층 상에 투명전극층을 형성하는 단계;
식각공정을 이용하여 상기 제 1 절연층 패턴과 대응되도록 상기 투명 전극층의 적어도 일부를 제거하여 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 패턴된 투명 전극층과 노출된 제 2 절연층 상에 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 코팅하는 단계;
를 포함하는,
저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법.Preparing a substrate;
Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the substrate; And
Forming an oxide semiconductor layer on the oxide semiconductor material coated on the substrate by crystallizing the oxide semiconductor material using a laser having a visible light wavelength band;
Lt; / RTI >
The composition containing the oxide semiconductor material includes a fuel material. As the laser is irradiated, the chemical reaction of the fuel material is started by the energy of the laser, and an exothermic reaction is generated due to the chemical reaction The oxide semiconductor material having an amorphous structure is crystallized to the (222) crystal plane by the heat emitted and the energy of the laser,
Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the substrate; Before,
Forming a first insulating layer on the substrate;
Removing at least a portion of the first insulating layer using an etching process to form a pattern;
Forming a patterned first insulating layer and a second insulating layer on the exposed substrate;
Forming a transparent electrode layer on the second insulating layer;
Removing at least a portion of the transparent electrode layer to correspond to the first insulating layer pattern using an etching process to form a pattern; And
Coating a composition containing an oxide semiconductor material on the patterned transparent electrode layer and the exposed second insulating layer;
/ RTI >
(Method for fabricating oxide semiconductor using low temperature solution process). 제 1 항에 있어서,
상기 산화물 반도체층을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 코팅된 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물을 가열함으로써, 상기 산화물 반도체 물질을 함유하는 조성물의 용매를 제거한 후 상기 레이저를 조사하는 단계를 포함하는,
저온 용액공정을 이용한 산화물 반도체의 제조방법.The method according to claim 1,
The forming of the oxide semiconductor layer may include:
And heating the composition containing the oxide semiconductor material coated on the substrate to remove the solvent of the composition containing the oxide semiconductor material and then irradiating the laser.
(Method for fabricating oxide semiconductor using low temperature solution process). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160147665A 2016-11-07 2016-11-07 Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor KR101992480B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160147665A KR101992480B1 (en) 2016-11-07 2016-11-07 Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160147665A KR101992480B1 (en) 2016-11-07 2016-11-07 Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180050971A KR20180050971A (en) 2018-05-16
KR101992480B1 true KR101992480B1 (en) 2019-06-24

Family

ID=62452047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160147665A KR101992480B1 (en) 2016-11-07 2016-11-07 Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101992480B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102299658B1 (en) * 2020-05-18 2021-09-10 충북대학교 산학협력단 Method for manufacturing oxide thin film transistor according to femtosecond laser surface treatment and oxide thin film transistor manufactured by the manufacturing method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102421599B1 (en) * 2020-10-06 2022-07-15 재단법인대구경북과학기술원 Process method of combustion reaction induced light

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238842A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tohoku Univ Forming method of ferroelectric thin film and paraelectric thin film, and semiconductor device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102884614A (en) * 2011-05-10 2013-01-16 松下电器产业株式会社 Method for producing thin film transistor device, thin film transistor device, and display device
KR101389451B1 (en) * 2012-03-19 2014-04-29 연세대학교 산학협력단 Composition for oxide thin film, Method for forming oxide thin film, an electrical device using the low-temperature pressure annealing, and a thin film transistor
KR101715083B1 (en) * 2014-08-25 2017-03-22 한국화학연구원 Thin film transistor gate insulator comprising polysilazane compound and the thin film transistor using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238842A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tohoku Univ Forming method of ferroelectric thin film and paraelectric thin film, and semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102299658B1 (en) * 2020-05-18 2021-09-10 충북대학교 산학협력단 Method for manufacturing oxide thin film transistor according to femtosecond laser surface treatment and oxide thin film transistor manufactured by the manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180050971A (en) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7435668B2 (en) Method for doping impurities, and for producing a semiconductor device and applied electronic apparatus using a solution containing impurity ions
US8704217B2 (en) Field effect transistor, semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
US6610142B1 (en) Process for fabricating semiconductor and process for fabricating semiconductor device
JP5331382B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US8703531B2 (en) Manufacturing method of oxide semiconductor film and manufacturing method of transistor
US20080210934A1 (en) Semiconductor Device Using Titanium Dioxide as Active Layer and Method for Producing Semiconductor Device
KR20030060403A (en) crystallization method of amorphous silicon
KR20150018501A (en) Method for increasing the electrical conductivity of metal oxide semiconductor layers
Li et al. Precise Patterning of Large‐Scale TFT Arrays Based on Solution‐Processed Oxide Semiconductors: A Comparative Study of Additive and Subtractive Approaches
KR101992480B1 (en) Method of manufacturing oxide semiconductor by a solution-based deposition method and oxide semiconductor
KR102174384B1 (en) Multi-layer channel structure IZO oxide transistor based on solution process using plasma treatment, and fabrication method thereof
JP3122699B2 (en) A method for manufacturing a thin film semiconductor device.
KR960008499B1 (en) Laser treatment method and laser treatment apparatus
KR101884561B1 (en) Metal oxide semiconductor thin film transistor having N-doped metal oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof
KR101876011B1 (en) Oxide thin film transistor and method of manufacturing the same
TWI237304B (en) Method manufacturing of the semiconductor film
KR20180020024A (en) Method for manufacturing Indium Gallium Oxide Thin Film Transistors by a solution-based deposition method
KR101934165B1 (en) Oxide thin film, method of manufacturing the same and oxide thin film transistor the same
KR101073727B1 (en) Method for fabricating flexible top gate thin-film-transistor
JP2000068518A (en) Manufacture of thin-film transistor
TW201822281A (en) Method for manufacturing oxide semiconductor device
KR102245154B1 (en) Multi-layered IZO thin-film transistor and fabrication method thereof
WO2017150617A1 (en) Semiconductor/insulator reversible-change thin film and method for manufacturing same
KR102036972B1 (en) Oxide thin film transistor and method of manufacturing the same
CN112885851B (en) Array substrate and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant