制造金属氧化物膜的方法和包括金属氧化物膜的显示装置制造方法及图纸

提供了一种制造金属氧化物膜的方法以及一种包括该金属氧化物膜的显示装置。所述制造金属氧化物膜的方法包括：将反应气体和金属前驱体注入室中；在等离子体OFF状态下，在基底上形成第一金属前驱体膜；在等离子体ON状态下，通过使第一金属前驱体膜氧化来形成第一子金属氧化物膜；在等离子体OFF状态下，在第一子金属氧化物膜上形成第二金属前驱体膜，其中，金属氧化物膜具有非晶相、约20纳米(nm)至约130nm的厚度以及约10至约50的介电常数。

Method of manufacturing metal oxide film and display device including metal oxide film

A method for manufacturing a metal oxide film and a display device including the metal oxide film are provided. The method for manufacturing the metal oxide film includes: injecting reaction gas and metal precursor into the chamber; forming the first metal oxide film on the base under the state of plasma OFF; forming the first metal oxide film by oxidizing the first metal oxide film under the state of plasma ON; and forming the first metal oxide film on the first metal oxide film under the state of plasma OFF. The second metal precursor film has amorphous phase, a thickness of about 20 nanometers (nm) to about 130 nanometers and a dielectric constant of about 10 to about 50.

【技术实现步骤摘要】
制造金属氧化物膜的方法和包括金属氧化物膜的显示装置本申请要求于2017年10月13日提交的第10-2017-0133462号韩国专利申请的优先权以及由此获得的所有权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种制造金属氧化物膜的方法和一种包括金属氧化物膜的显示装置。
技术介绍
随着多媒体的发展，显示装置变得越来越重要。因此，正在使用诸如液晶显示器和有机发光显示器的各种类型的显示装置。在这些显示装置中，液晶显示器是最广泛使用的平板显示器的类型之一。液晶显示器通常包括一对基底和置于所述一对基底之间的液晶层，所述一对基底分别具有诸如像素电极和共电极的场产生电极。在液晶显示器中，电压被分别施加到场产生电极以在液晶层中产生电场。电场确定液晶层中液晶分子的取向并控制入射光的偏振。因此，图像显示在液晶显示器上。另外，有机发光显示器使用有机发光二极管来显示图像，有机发光二极管通过电子和空穴的复合来产生光。有机发光显示器具有诸如响应速度快、亮度高、视角宽和功耗低的各种优势。为了制造这种显示装置，化学气相沉积(“CVD”)方法正在被广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种制造具有预定厚度或更大厚度的高介电常数金属氧化物膜的方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种制造非晶金属氧化物膜的方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种包括具有高介电常数的非晶金属氧化物膜的显示装置。然而，本专利技术的示例性实施例不限于这里阐述的示例性实施例。通过参照下面给出的本专利技术的详细描述，本专利技术的上述和其它示例性实施例对于本专利技术所属领域的普通技术人员将变得更加明显。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种制造金属氧化物膜的方法。所述方法包括：将反应气体和金属前驱体注入室中；在等离子体OFF状态下，在基底上形成第一金属前驱体膜；在等离子体ON状态下，通过使第一金属前驱体膜氧化来形成第一子金属氧化物膜；以及在等离子体OFF状态下，在第一子金属氧化物膜上形成第二金属前驱体膜，其中，所提供的金属氧化物膜具有非晶相、约20纳米(nm)至约130nm的厚度以及约10至约50的介电常数。在示例性实施例中，金属前驱体可以包括锆基材料、铪基材料和钛基材料中的至少一种。在示例性实施例中，金属前驱体可以包括Zr(N(CH3)2(C2H5))3、Zr(N(CH3)C2H5)4、Zr(OC(CH3)3)4、Ti(N(CH3)2(C2H5))、Hf(N(CH3)3(C2H5))3、Hf(N(CH3)C2H5)4和Hf(OC(CH3)3)4中的至少一种。在示例性实施例中，金属氧化物膜可以包括氧化锆、氧化铪和氧化钛中的至少一种。在示例性实施例中，所述方法还可以包括在等离子体ON状态下，通过使第二金属前驱体膜氧化来形成第二子金属氧化物膜。在示例性实施例中，可以执行一次或更多次在等离子体ON状态下通过使第一金属前驱体膜氧化来形成第一子金属氧化物膜的步骤以及在等离子体OFF状态下在第一子金属氧化物膜上形成第二金属前驱体膜的步骤。在示例性实施例中，室内部的压力可以为约0.1托至约10托。在示例性实施例中，室内部的温度可以为约100摄氏度(℃)至约400℃。在示例性实施例中，将反应气体和金属前驱体注入室中的步骤可以包括将载体气体与金属前驱体一起注入。在示例性实施例中，等离子体ON状态的时间间隔与等离子体OFF状态的时间间隔可以相等。在示例性实施例中，等离子体ON状态的时间间隔与等离子体OFF状态的时间间隔的比率可以为1:2、1:3、1:4和1:5中之一。根据本专利技术的另一示例性实施例，提供了一种显示装置，所述显示装置包括基底和设置在基底上的金属氧化物膜，其中，金属氧化物膜具有非晶相、约20nm至约130nm的厚度以及约10至约50的介电常数。在示例性实施例中，显示装置还可以包括：第一电极和第二电极，被设置为金属氧化物膜置于第一电极与第二电极之间，其中，第一电极、第二电极和金属氧化物膜可以构成电容器。在示例性实施例中，金属氧化物膜的厚度可以为约90nm至约130nm。在示例性实施例中，显示装置还可以包括设置在第二电极与金属氧化物膜之间的绝缘膜。在示例性实施例中，绝缘膜可以包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。在示例性实施例中，金属氧化物膜的厚度可以为约60nm至约80nm。在示例性实施例中，绝缘膜的厚度可以为约30nm至约50nm。在示例性实施例中，金属氧化物膜可以包括氧化锆、氧化铪和氧化钛中的至少一种。显示装置还可以包括设置在金属氧化物膜上的透明电极、设置在透明电极上的有机发光层以及设置在有机发光层上的共电极。根据本专利技术的另一示例性实施例，提供了一种制造金属氧化物膜的设备，所述设备包括：室；基座，设置在室内部，并且被构造为支撑基底；喷头，面对基座；以及供电单元，将射频电力供应到喷头，其中，限定有电力供应到喷头的等离子体ON状态和电力未供应到喷头的等离子体OFF状态，等离子体ON状态和等离子体OFF状态彼此交替，并且其中，在等离子体ON状态下，在喷头与基座之间提供等离子体区域。附图说明通过下面结合附图对示例性实施例进行描述，这些和/或其它示例性实施例将变得明显且更易于理解，在附图中：图1是用于制造金属氧化物膜的设备的示例性实施例的概念图，所述设备被设计为执行制造金属氧化物膜的方法；图2是示出制造金属氧化物膜的方法的示例性实施例的流程图；图3是示出制造金属氧化物膜的方法的示例性实施例的剖视图；图4是示出制造金属氧化物膜的方法的示例性实施例的剖视图；图5是示出制造金属氧化物膜的方法的示例性实施例的剖视图；图6是示出制造金属氧化物膜的方法的示例性实施例的图；图7A和图7B分别示出根据示例性实施例的制造金属氧化物膜的方法的所得结构和制造金属氧化物膜的传统方法的传统结构的透射电子显微镜(“TEM”)照片；图8示出示例性实施例的所得结构和使用传统的原子层沉积(“ALD”)方法提供的薄膜的X射线衍射(“XRD”)分析的结果；图9是显示装置的示例性实施例的剖视图；图10是显示装置的示例性实施例的剖视图；图11是根据图10的示例性实施例的显示装置的剖视图；图12是显示装置的示例性实施例的剖视图；以及图13是显示装置的示例性实施例的局部剖视图。具体实施方式通过参照附图并参考将要被详细地描述的示例性实施例，本专利技术的优点和特征以及用于实现这些优点和特征的方法将是明显的。然而，本专利技术不限于在下文公开的示例性实施例，而是可以以不同的形式来实施。在描述中限定的诸如详细的构造和元件的内容只是为了帮助本领域普通技术人员全面理解本专利技术而提供的具体细节，本专利技术仅被限定在权利要求的范围之内。如果元件被描述为与另一元件相关，诸如“在”另一元件“上”或者“位于”不同的元件或层“上”，那么包括元件直接位于另一元件或层上的情况以及元件通过另一层或又一元件位于另一元件上的情况两者。相反，如果元件被描述为与另一元件直接相关，诸如“直接在”另一元件“上”或者“直接位于”不同的元件或层“上”，那么表示元件位于另一元件或层上而其间没有中间元件或层的情况。在对本专利技术的整个描述中，相同的附图标记在不同附图中用于相同的元件。尽管使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的构成元件，但是这样的构成元件不受所述术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造金属氧化物膜的方法，所述方法包括以下步骤：将反应气体和金属前驱体注入室中；在等离子体OFF状态下，在基底上形成第一金属前驱体膜；在等离子体ON状态下，通过使所述第一金属前驱体膜氧化来形成第一子金属氧化物膜；以及在所述等离子体OFF状态下，在所述第一子金属氧化物膜上形成第二金属前驱体膜，其中，所述金属氧化物膜具有非晶相、20纳米至130纳米的厚度以及10至50的介电常数。

【技术特征摘要】
2017.10.13 KR 10-2017-01334621.一种制造金属氧化物膜的方法，所述方法包括以下步骤：将反应气体和金属前驱体注入室中；在等离子体OFF状态下，在基底上形成第一金属前驱体膜；在等离子体ON状态下，通过使所述第一金属前驱体膜氧化来形成第一子金属氧化物膜；以及在所述等离子体OFF状态下，在所述第一子金属氧化物膜上形成第二金属前驱体膜，其中，所述金属氧化物膜具有非晶相、20纳米至130纳米的厚度以及10至50的介电常数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属前驱体包括锆基材料、铪基材料和钛基材料中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述金属前驱体包括Zr(N(CH3)2(C2H5))3、Zr(N(CH3)C2H5)4、Zr(OC(CH3)3)4、Ti(N(CH3)2(C2H5))、Hf(N(CH3)3(C2H5))3、Hf(N(CH3)C2H5)4和Hf(OC(CH3)3)4中的至少一种。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述金属氧化物膜包括氧化锆、氧化铪和氧化钛中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述等离子体ON状态下，通过使所述第二金属前驱体膜氧化来形成第二子金属氧化物膜。6.根据权利要求1所述的方法，其中，执行一次或更多次在所述等离子体ON状态下通过使所述第一金属前驱体膜氧化来形成所述第一子金属氧化物膜的步骤以及在所述等离子体OFF状态下在所述第一子金属氧化物膜上形成所述第二金属前驱体膜的步骤。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述室内部的压力为0.1托至10托。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述室内部的温度为100摄氏度至400摄氏度。9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述反应气体和所述金属前驱体注入所述室中的步骤包括将载体气体与所述金属前驱体一起注入。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体ON状态的时间间隔与所述等离子体OFF状态的时间间隔相等。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体ON状态的时间间隔与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明洙，高东均，金圣哲，金友镇，卢喆来，朴瑾禧，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR