[发明专利]用于锡氧化物半导体的组合物以及形成锡氧化物半导体薄膜的方法

说明书

根据本公开的一方面，提供了用于形成锡氧化物半导体的组合物，其包含锡前体化合物、锑前体化合物以及溶剂。还提供了形成锡氧化物半导体薄膜的方法。所述方法包括制备包括溶解在溶剂中的锡前体化合物和锑前体化合物的组合物；将所述组合物涂覆在衬底上；以及在涂覆所述组合物的衬底上进行热处理。

相关申请

本申请要求于2013年7月8日提交的第10-2013-0079897号韩国专利申请的优先权，并且要求由其产生的所有权益，所述申请的内容通过引用整体并入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明的一个或多个实施方案涉及氧化物半导体，并更具体地，涉及用于锡氧化物半导体的组合物以及制造锡氧化物半导体薄膜的方法。

2.相关技术描述

氧化物半导体具有许多优势。例如，其具有比非晶硅更高的电子迁移率，能在比多晶硅更低的温度下加工，以及对可见光为透明的。因此，其可用作诸如薄膜晶体管的电子装置中的半导体层。

添加有诸如Ga、Hf、Sn等各种金属的包括In、Zn等基础材料的各种材料已用作氧化物半导体。主要通过真空方法，例如脉冲激光沉积(PLD)、溅射、原子层沉积(ALD)等来制造这些氧化物半导体的薄膜。

当通过真空方法形成包括多种金属的氧化物半导体薄膜时，可能难以确保所得组合物的均匀性。此外，当使用铟(In)时，其可能增加制造成本。

因此，期望找到氧化物半导体的新形式来取代含铟的氧化物半导体。

发明概述

根据本发明一方面，提供了用于形成锡氧化物半导体的组合物，其包含锡前体化合物、锑前体化合物以及溶剂。

锡前体化合物可以包括锡(II)氯化物、锡(II)碘化物、锡(II)氯化物二水合物、锡(II)溴化物、锡(II)氟化物、锡(II)草酸盐、锡(II)硫化物、锡(II)乙酸盐、锡(IV)氯化物、锡(IV)氯化物五水合物、锡(IV)氟化物、锡(IV)碘化物、锡(IV)硫化物、锡(IV)叔丁氧化物或其组合。

锑前体化合物可以包括锑(III)氯化物、锑(V)氯化物、锑(III)乙氧化物、锑(V)硫化物、锑(V)氟化物、锑(III)丙氧化物、锑(III)碘化物、锑(III)乙酸盐或其组合。

溶剂可以包括极性溶剂，例如去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、二乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲基乙基醚、甲基甲氧基丙酸、乙基乙氧基丙酸、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂、二乙二醇乙酸甲酯、二乙二醇乙酸乙酯、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、二乙醚、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、四氢呋喃、乙酰丙酮、乙腈或其组合。

锑前体化合物与锡前体化合物之间的摩尔比可以为约0.4至约0.9。

锑前体化合物和锡前体化合物相对于总组合物的各自摩尔浓度为约0.1M至约10M。

根据本发明的另一方面，提供了形成锡氧化物半导体薄膜的方法，其包括：制备包含溶解在溶剂中的锡前体化合物和锑前体化合物的组合物；将所述组合物涂覆在衬底上；以及在涂覆所述组合物的所述衬底上进行热处理。

热处理可以包括在约100℃至约300℃的温度下进行的第一热处理，以及在约300℃至约500℃的温度下进行的第二热处理。

可以使用包括旋涂、浸涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷射法、卷装进出法或其组合的方法来进行涂覆。