[發明專利]含有鹵化烷基鋅的氧化鋅前驅體和利用該前驅體沉積氧化鋅類薄膜的方法

有效

• 申請號: 201210467947.4
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103122453A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 樸洙昊;金序炫;樸正佑;樸兌正;劉泳祚;尹根尚;崔殷豪;金榮云;金保京;申亨秀;尹承鎬;李相度;李相益;任相俊
• 申請（專利權）人: 三星康寧精密素材株式會社
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年11月17日遞交的韓國專利申請第10-2011-0120424號的優先權，為所有目的將該申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及一種在氧化鋅類薄膜沉積中使用的含有鹵化烷基鋅的氧化鋅前驅體和利用該前驅體沉積氧化鋅類薄膜的方法。

背景技術

利用光電效應、觸摸屏等的平板顯示器（如薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）、等離子體顯示板（PDP）、場發射顯示器（FED）和有機發光二極管（OLED））、光電電池需要透明的導電電極，即不會阻擋光線的導電物質。

用于透明導電電極的關鍵物質為錫（Sn）摻雜的氧化銦（In₂O₃），即氧化銦錫（ITO）。ITO作為透明電極材料很普通，這是因為由于它的電阻率約為1或2×10^-4Ωm而具有優秀的電導性，在可見光范圍內具有高透光率，并且具有優異的化學穩定性。然而，因為ITO的主要組分In的礦藏量明顯小于Sn或鋅（Zn）的礦藏量，所以In的價格高，可以與銀（Ag）的價格相比。此外，In的價格浮動大，這也是問題。因此，正在積極地進行研究可以替代In的物質。

最近通常研究用III族陽離子金屬元素如鋁（Al）、鎵（Ga）、銦（In）或硼（B），或者鹵素如氟（F）摻雜氧化鋅（ZnO）的材料作為ITO的替代材料。

根據韓國專利申請公開第10-2008-0064269號，氧化鋅類的薄膜可以通過物理氣相沉積法（PVD）沉積在基板上，當在PVD中使用濺射時，將氧化鋅類的靶用作靶材。

此外，根據韓國專利申請公開第10-2006-0125500號，氧化鋅類的薄膜可以通過化學氣相沉積法（CVD）沉積在基板上，其中將二乙基鋅（DEZ）、DEZ辛烷溶液等用于源材料。

圖1為相關領域的等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）設備的結構示意圖，該設備利用二乙基鋅（DEZ）或二甲基鋅（DMZ）作為源材料沉積氧化鋅類薄膜。

圖1說明了沉積未摻雜的ZnO以及F-摻雜的和B-摻雜的ZnO的PECVD設備。圖1中所示的PECVD設備通過結合作為短效（fugitive）的有機金屬鋅化合物的DEZ或DMZ、作為載氣的Ar或He、作為氧化劑的CO₂以及作為摻雜劑的四乙基硼或三氟化氮而形成反應組合物，將反應組合物吹入沉積室1，從而在基板5上沉積氧化鋅類薄膜。

在沒有說明的參考編號中，2表示上電極，3表示下電極，4表示孔，6表示開口，7表示電源，8、9、10、11、12和13表示線路，14、15、16、17、18和19表示質量流量控制器（MFC），20表示恒溫器。

圖2為相關領域沉積室的示意圖，該沉積室利用通過將DEZ溶解于有機溶劑作為源材料而制備的溶液沉積氧化鋅類薄膜。

氣化通過將DMZ或DEZ溶解于有機溶劑（醚、酮、酯、烴或醇）而制備的溶液。通過導管24將氣化的溶液供給到化學氣相沉積（CVD）設備中，同時，通過導管25將氧化劑氣體（氧氣、臭氧氣、氧化氮氣或水蒸汽）供給到沉積室中。

在沒有說明的參考編號中，21表示基板，22表示接受器、23表示加熱器，26表示旋轉軸，27表示反應氣體出口，29表示反應室。

然而，如圖1中使用DEZ或DMZ時，存在著問題在于蒸汽壓過高，由于高反應性明顯具有著火的危險，不易控制薄膜的組合物。具體地，存在著缺點在于必須在低壓下利用諸如DEZ或DMZ的前驅體進行氧化鋅類薄膜的沉積，以及不能使用常壓化學汽相沉積（APCVD）。

此外，盡管通過將其溶解于有機溶劑中而利用諸如DEZ或DMZ的前驅體的方法具有能夠抑制自燃的優點，但是由于鋅含量低造成沉積速率低，因此該方法的缺點為產量差。此外，因為不在低溫沉積時揮發的溶劑增加了著火的危險，該方法必須只能用于高溫沉積，這也是不利的。

發明背景部分公開的信息僅用于更好地理解本發明的背景，而不應作為該信息形成本領域技術人員已知的現有技術的證明或任何暗示的形式。

發明內容

本發明緊記相關領域的以上問題，本發明的目的是合成作為有機材料的鹵化烷基鋅，所述有機材料可以替代相關領域的二乙基鋅（DEZ）或二甲基鋅（DMZ）且可以應用到氧化鋅類薄膜的化學氣相沉積法中。