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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.10 No.7 pp.985-989
DOI :

RESEARCH PAPERS : Thermal CVD of Silica Thin Film by Organic Silane Compound

Byung Hoon Kim

Abstract

Silica(SiO2) thin film was synthesized by a low pressure metal organic chemical vapor deposition(LPMOCVD) using organic silane compound. Triethyl orthosilicate was used as a source material. Operation pressure was 1~100 torr at outlet of the reactor and deposition temperature was 600~900℃. The experimental results showed that the high reaction temperature and high source gas concentration led to higher growth rate of SiO2. The step coverage of films on micro-scale trenches was fairly good, which resulted from the phenomena that the condensed oligomers flow into the trenches. We estimated a reaction path that the source gas polymerizes and produces oligomers (dimer, trimer, tetramer, etc.), which diffuse and condense on the solid surface. The chemical species in the gas phase at the outlet of reactor tube were analyzed by quadrapole mass spectrometer. The peaks, assigned to be monomer, dimer of source gas and geavier molecules, were observed at 650 or 700℃. At higher temperature(900℃), the peaks of the heavy molecules disappeared, because almost all the source gas and intermediate(polymerized oligomer) molecules were oxidized or condensed on colder tube wall.

연구논문 : 유기 실란화합물을 이용한 SiO2 박막의 열CVD

김병훈,안호근

초록

유기 실란화합물을 사용하여 실리카(SiO2)박막을 감압 유기금속 화학증착법(LPMOCVD)으로 제조하였다. 원료로는 triethyl orthosilicate(TRIES)를 사용하였다. 실험조건은 반응기의 출구압력을 1~100 torr, 반응온도는 600~900oC로 하였다. 높은 반응온도와 원료농도에서는 SiO2가 빠른 성장속도를 나타내었다. 마이크로 스케일 트랜치에서 층덮임이 좋게 나타났는데, 이것은 응축된 다량체들이 트랜치쪽으로 유동하는 현상 때문으로 생각되었다. 원료가스가 중합반응을 하여 다량체(2량체, 3량체, 4량체 등)들이 생성되고, 그 다량체들이 확산하여 고체표면에서 응축되는 반응경로를 따를 것으로 추정된다. 반응관의 출구에서 기상중의 화학종들을 사극질량분석기로 분석한 결과, 반응온도 650~700oC에서는 단량체, 원료가스의 2량체, 고분자들의 피크가 관측되었다. 고온(900oC)에서는 거의 모든 원료가스와 중간체(중합된 다량체) 분자들이 산화되었거나 차가운 관벽에 응축되어 고분자들의 피크가 없어졌다.

Figure

Table