A Study on the Fabrication of LCVD System and Characteristics of Silicon Nitride Thin Film Deposited by the System

LCVD법을 이용한 박막성장장치의 제작 및 그 장치를 이용하여 제작한 Silicon Nitride 박막의 특성 연구

LCVD법에 의한 박막성장장치를 제작하였다. 제작한 CO2 레이저는 CO2 : N2 : He이 1 : 1 : 8로 혼합된 가스를 사용하였으며 최대 출력은 60W였고 혼합가스의 유량이 20l/min, 방전전류 40mAdlfEo 50W의 비교적 안정된 출력을 얻을 수 있었다. 반응실의 기초 진공은 1$\times$10-6torr였으며 레이저를 기판에 수직 혹은 수평으로 조사할 수 있도록 설계하였다. 제작된 장치로 SiH4 및 NH3를 재료로 하여 실리콘 및 quartz 기판위에 silicon nitride 박막을 증착하였다. 박막 생장시 가스를 흘리는 방식보다 가스를 채워놓고 하는 방식이 낮은 레이저 출력하에서 균일한 박막을 얻는데 효율적이라는 것을 발견하였다. 출력 55W의 레이저를 실리콘 기판에 5분간 조사하였을 때 최대 두께1.5$mu extrm{m}$의 박막을 얻었으며 quartz 기판위에는 출력 4W, 조사시간 6분에서 두께가 약 1$\mu\textrm{m}$인 비교적 균질의 박막을 얻을 수 있었다. FT-IR 및 XPS 분석 결과 SiH4와 NH3의 혼합비가 1 : 12일 때 비교적 nitride화가 잘 된 박막이 얻어졌음을 알았다.