Abstract
Organic-inorganic hybrid type thin films are the next generation candidates as low-k materials. SiOC films are analyzed the bonding structure by the red and blue chemical shift using the fourier transform infraredspectra. Conventional chemical shift of organic chemistry is a red shift, but hybrid type SiOC films were observed the red and blue shift. The chemical shift originates from the interaction between the C-H bond and high electronegative atoms, and the blue shift in SiOC films is caused by the porosity due to the increase of the electron rich group such as much methyl radicals. The bonding structures of SiOC films are also divided into the Si-O-C cross-link structure and the Si-O-C cage-link structure due to the chemical shifts. The Si-O-C cross-link structure progressed the adhesion attributed to the C-H bond elongation in the reason of the red shift, and the dielectric constant also decreases.
유무기 하이브리드 SiOC 박막은 차세대 유력한 저유전상수를 갖는 박막이다. SiOC 박막의 결합구조는 FTIR 분석기를 이용하여 화학적 이동이 일어나는 것을 확인하여 분석하였다. 유기화학분야에서의 일반적인 화학적 이동은 red shift에 해당하지만, 하이브리드 타입의 SiOC 박막은 red shift 뿐만 아니라 특이한 경우에 해당하는 blue shift도 관찰되었다. 화학적 이동의 원인은 전기음성도가 큰 원소가 주변에 존재하는 수소결합사이의 상호작용 때문인데, SiOC 박막에서 blue shift는 전자를 많이 포함하는 메틸그룹이 증가함으로 생기는 기공을 만드는 원인을 제공한다. SiOC 박막의 결합구조 역시 2가지 유형의 화학적 이동에 따라서 cross-link 구조와 case-link 구조의 두 가지 유형으로 나타난다. 유량비와 증착할 때 주어지는 열에너지에 따라서 두 가지 결합구조를 나타낸다. cross-link 구조와 cross-link breakage 구조는 박막의 유전상수가 낮아지는 원인 서로 다르며 화학적 물리적인 특성 또한 다르게 나타나는 것을 증명하고 있다. Si-O-C cross-link 구조는 red shift의 원인이 된 수소결합에 의한 원자사이의 길이가 길어지는 효과에 의해 표면접착력이 개선되며, 유전상수 역시 감소하였다.