[发明专利]制备氧化锌薄膜的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年11月28日提交的韩国专利申请第10-2012-0136263号的优先权，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种制备氧化锌（ZnO）薄膜的方法，更具体地，涉及其中ZnO薄膜的表面形状可在ZnO薄膜的沉积过程中得到控制的一种制备ZnO薄膜的方法。

背景技术

透明导电氧化物，如氧化铟锡（ITO）、氧化锌（ZnO）和氧化锡（SnO₂），作为一种关键材料广泛用于各种产品，如平板显示器、有机发光显示器和CIGS光伏电池，这些产品目前被视为重大议题。这些产品要求透明导电氧化物的共同属性包括高透光率、高导电率及平坦的表面形状。具体而言，当半导体器件在透明导电氧化物上形成时，平坦的表面形状防止了一些问题发生。这样，平坦的表面形状作为一个重要元素，直接关系到显示器面板的产量。

与此相反，与上述产品不同，当透明导电氧化物的表面具有图案化的纹理结构或随机的纹理结构时，串联型光伏电池和用于照明的有机发光二极管（OLED）等可具有较高的效率。这是因为纹理表面结构增加了光的路径使得在光伏电池中增加了吸收光的机会，并且降低了总的内部光反射使得在用于照明的OLED中更多的光被提取到外部。

目前，ITO广泛地用于需要光滑的表面形状的产品，而ZnO或SnO₂则广泛地用于需要有纹理的表面形状的产品。在这些材料中，由于ITO的高昂价格，人们已作出许多尝试以找到ITO的替代品。因此，正在开发具有高导电率和高透光率的优点的ZnO既用于光滑的表面又用于有纹理的表面。

虽然制备ZnO的技术还在不断开发，但表面形状取决于沉积过程。通常，溅射沉积法使得ZnO具有非常光滑的表面形状，而化学气相沉积法（CVD）会在ZnO表面上形成纹理。在某些情况下，根据产品所需的特性，需要蚀刻以便通过溅射在ZnO的表面形成纹理。然而，这会存在增加成本的问题。此外，为了通过CVD形成具有光滑表面形状的ZnO薄膜，需要工艺优化。

在背景技术部分公开的信息仅为了更好地理解本发明的背景而提供，不应被视为承认或以任何形式暗示该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各方面提供一种制备氧化锌（ZnO）薄膜的方法，其中所述ZnO薄膜的表面形状可在ZnO薄膜的沉积过程中得到控制。

在本发明的一个方面，提供了一种制备ZnO薄膜的方法，所述方法包括：通过化学气相沉积法（CVD）在基板上沉积所述ZnO薄膜。所述CVD在供应源气体和氧化剂气体的同时，供应蚀刻所述ZnO薄膜的蚀刻气体，从而控制正在沉积的ZnO薄膜的表面形状。

根据本发明的示例性实施方式，所述源气体可由二乙基锌和烃类溶剂的混合物构成，所述氧化剂气体可由H₂O构成。

在此，所述CVD可包括以1.0g/min至9.0g/min供应所述源气体和以0.5g/min至5.0g/min供应所述氧化剂气体。

所述蚀刻气体的流速可控制在1sccm至50sccm的范围内。

所述蚀刻气体可实施为选自由CF₄、C₂F₆、C₃F₆、C₃F₈和NF₃组成的含氟气体的组中的一种。

所述方法可进一步包括在将所述源气体和所述氧化剂气体供应到进行所述CVD的处理室前预热所述源气体和所述氧化剂气体。

所述CVD可包括将所述源气体和所述氧化剂气体沿不同的路径供应到所述处理室中。

所述源气体和所述氧化剂气体的每种可由载气带入所述处理室中，所述载气由惰性气体构成。

此外，所述CVD可包括以2英寸/分钟的速度控制所述基板穿过吹有所述蚀刻气体的区域。

根据本发明的实施方式，能够通过在用于ZnO薄膜沉积的CVD工艺过程中同时供应待形成氧化锌薄膜的源气体和蚀刻气体并控制所述蚀刻气体的流速进行选择性蚀刻，平面化所述ZnO薄膜的表面形状或将所述ZnO薄膜的表面形状转换为凹凸结构。

本发明的方法和装置具有的其它特征和优点将通过附图变的明了或在附图中阐明更多细节，所述附图合并于此，在以下发明详述中，连同附图一起用来解释本发明的特定原理。

附图说明