[发明专利]含有卤化烷基锌的氧化锌前驱体和利用该前驱体沉积氧化锌类薄膜的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月17日递交的韩国专利申请第10-2011-0120424号的优先权，为所有目的将该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种在氧化锌类薄膜沉积中使用的含有卤化烷基锌的氧化锌前驱体和利用该前驱体沉积氧化锌类薄膜的方法。

背景技术

利用光电效应、触摸屏等的平板显示器（如薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）、等离子体显示板（PDP）、场发射显示器（FED）和有机发光二极管（OLED））、光电电池需要透明的导电电极，即不会阻挡光线的导电物质。

用于透明导电电极的关键物质为锡（Sn）掺杂的氧化铟（In₂O₃），即氧化铟锡（ITO）。ITO作为透明电极材料很普通，这是因为由于它的电阻率约为1或2×10^-4Ωm而具有优秀的电导性，在可见光范围内具有高透光率，并且具有优异的化学稳定性。然而，因为ITO的主要组分In的矿藏量明显小于Sn或锌（Zn）的矿藏量，所以In的价格高，可以与银（Ag）的价格相比。此外，In的价格浮动大，这也是问题。因此，正在积极地进行研究可以替代In的物质。

最近通常研究用III族阳离子金属元素如铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）或硼（B），或者卤素如氟（F）掺杂氧化锌（ZnO）的材料作为ITO的替代材料。

根据韩国专利申请公开第10-2008-0064269号，氧化锌类的薄膜可以通过物理气相沉积法（PVD）沉积在基板上，当在PVD中使用溅射时，将氧化锌类的靶用作靶材。

此外，根据韩国专利申请公开第10-2006-0125500号，氧化锌类的薄膜可以通过化学气相沉积法（CVD）沉积在基板上，其中将二乙基锌（DEZ）、DEZ辛烷溶液等用于源材料。

图1为相关领域的等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备的结构示意图，该设备利用二乙基锌（DEZ）或二甲基锌（DMZ）作为源材料沉积氧化锌类薄膜。

图1说明了沉积未掺杂的ZnO以及F-掺杂的和B-掺杂的ZnO的PECVD设备。图1中所示的PECVD设备通过结合作为短效（fugitive）的有机金属锌化合物的DEZ或DMZ、作为载气的Ar或He、作为氧化剂的CO₂以及作为掺杂剂的四乙基硼或三氟化氮而形成反应组合物，将反应组合物吹入沉积室1，从而在基板5上沉积氧化锌类薄膜。

在没有说明的参考编号中，2表示上电极，3表示下电极，4表示孔，6表示开口，7表示电源，8、9、10、11、12和13表示线路，14、15、16、17、18和19表示质量流量控制器（MFC），20表示恒温器。

图2为相关领域沉积室的示意图，该沉积室利用通过将DEZ溶解于有机溶剂作为源材料而制备的溶液沉积氧化锌类薄膜。

气化通过将DMZ或DEZ溶解于有机溶剂（醚、酮、酯、烃或醇）而制备的溶液。通过导管24将气化的溶液供给到化学气相沉积（CVD）设备中，同时，通过导管25将氧化剂气体（氧气、臭氧气、氧化氮气或水蒸汽）供给到沉积室中。

在没有说明的参考编号中，21表示基板，22表示接受器、23表示加热器，26表示旋转轴，27表示反应气体出口，29表示反应室。

然而，如图1中使用DEZ或DMZ时，存在着问题在于蒸汽压过高，由于高反应性明显具有着火的危险，不易控制薄膜的组合物。具体地，存在着缺点在于必须在低压下利用诸如DEZ或DMZ的前驱体进行氧化锌类薄膜的沉积，以及不能使用常压化学汽相沉积（APCVD）。

此外，尽管通过将其溶解于有机溶剂中而利用诸如DEZ或DMZ的前驱体的方法具有能够抑制自燃的优点，但是由于锌含量低造成沉积速率低，因此该方法的缺点为产量差。此外，因为不在低温沉积时挥发的溶剂增加了着火的危险，该方法必须只能用于高温沉积，这也是不利的。

发明背景部分公开的信息仅用于更好地理解本发明的背景，而不应作为该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的证明或任何暗示的形式。

发明内容

本发明紧记相关领域的以上问题，本发明的目的是合成作为有机材料的卤化烷基锌，所述有机材料可以替代相关领域的二乙基锌（DEZ）或二甲基锌（DMZ）且可以应用到氧化锌类薄膜的化学气相沉积法中。