Abstract
We made $P_2O_5-SiO_2$ films on silicon for integrated optics application by low pressure chemical vapor deposition using TEOS (tetraethylorthosilicate) and TMPite (trimethylphosphite) and studied the deposition characteristics. The activation energy of the reaction was changed from 54.6 kcal/mole to 39.2 kcal/mole by incorporating the TMPite into the reaction of TEOS. The deposition rate and the P concentration of films increased in proportion to the flow of TMPite. As the deposition temperature increased, the deposition rate of the films increased but the P concentration decreased. The fabricated films showed the increase of refractive index of 0.0019 per 1 wt% of P concentration. The nonuniformity of films was ${\pm}$7% in thickness and ${\pm}$0.5wt% in P concentration and we showed this'nonuniformity is due to the nonuniform transport of TMPite. The films of more than 10wt% P concentration developed phosphoric acid on its surface when exposed to air for long time.
Si 기판 위에 low pressure chemical vapor deposition 방법에 의해 TEOS (tetraethylorthosilicate)와 TMPite (trimethylphosphite)를 재료로하여 집적광학용 $P_2O_5-SiO_2$ 박막을 만들고 그 특성을 조사하였다. TEOS의 반응에 TMPite가 참여함으로서 반응활성화에너지는 54.6 kcal/mole에서 39.2 kcal/mole로 크게 낮아졌으며 박막의 증착속도와 P 농도는 TMPite의 유량에 비례하여 증가하였다. 또한 증착온도가 높을스록 박막의 증착속도는 증가하나 P 농도는 감소하였다. 제작된 박막의 굴절률은 P 농도 1wt% 당 0.0019로 P 농도에 비례하여 증가하였다. 측정된 박막 불균일도는 두께 ${\pm}$7% 및 P 농도 ${\pm}$0.5wt% 정도로서 이러한 불균일성은 주로 TMPite의 불균일한 수송에 기인함을 보였다. 또한 P 농도가 10wt% 이상인 박막을 대기중에 장시간 노출하면 표면에 인산이 석출됨을 확인하였다.