Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

Properties of $SiO_2$Deposited by Remote Plasma Chemical Vapor Deposition(RPCVD)

원거리 플라즈마 화학증착법으로 증착된 이산화규소박막의 물성

  • Park, Yeong-Bae (LG Electronics Co) ;
  • Gang, Jin-Gyu (Laboratory for Advanced Materials Processing Dept. of Chemical Engineering, POSTECH) ;
  • Lee, Si-U (Laboratory for Advanced Materials Processing Dept. of Chemical Engineering, POSTECH)
  • 박영배 ;
  • 강진규 (포항공과대학 화학공학과 재료공정연구실) ;
  • 이시우 (포항공과대학 화학공학과 재료공정연구실)
  • Published : 1995.09.01
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Abstract

Silicon oxide thin films were deposited by remote plasma chemical vapor deposition (RPCYD). The effect of the operating variables, such as plasma power, deposition temperature and partial pressure of reactant on the material Properties of the silicon oxide film was investigated. By XPS, it was found out that the film was suboxide (O/Si<2) and small amount of nitrogen due to the plasma excitation was accumulated at the Si/SiO$_2$interface. The amount of dangling bonds at the Si/SiO$_2$interfaces were measured by ESR and the concentration of hydrogen bond was obtained by SIMS and FT-IR. The bond angle distribution(d$\theta$/$\theta$) was shown to be similiar to thermal oxide above 20$0^{\circ}C$ but the etch rate was higher than that of the thermal oxides due to the structural difference and the stress between silicon substrate and silicon oxide film.

원거리 플라즈마 화학증착법을 이용하여 저온에서 이산화규소박막을 제조하였다. 본 연구 에서는 공정변수인 기판의 온도, 반응기체의 조성 및 분압과 플라즈마 전력에 따른 산화막의 재료적인 물성을 평가하였다. XPS결과에서 산화막은 양론비(O/Si=2)보다 약간 적어 실리콘이 많이 함유된 막으로 나타났다. 이 경우 굴절율과 ESR분석에 의해 미결합된 실리콘의 양이 증가함을 알 수 있었다. SIMS분석에 의해 미량의 질소성분이 계면에 존재하는 것과 실리콘 미결함을 관찰하였다. FT-IR로부터 막내 수소량을 정량화하였으며 결합각 분포는 20$0^{\circ}C$이상에서 열산화막과 비슷한 값을 얻었다. 하지만 열산화막에 비해 높은 식각율을 보여 계면 스트레스에 의해 막내의 결합력이 약해진 것으로 생각된다.

Keywords