• 전기학회논문지
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• 제66권2호
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• pp.370-378
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• 2017

A fluid model of 2D axis-symmetry based on inductively coupled plasma (ICP) reactor using $N_2/NH_3/SiH_4$ gas mixture has been developed for hydrogenated silicon nitride ($SiN_x:H$) deposition. The model was comprised of 62 species (electron, neutral, ions, and excitation species), 218 chemical reactions, and 45 surface reactions. The pressure (10~40 mTorr) and gas mixture ratio ($N_2$ 80~96 %, $NH_3$ 2~10 %, $SiH_4$ 2~10 %) were considered simulation variables and the input power fixed at 1000 W. Different distributions of electron, ions, and molecules density were observed with pressure. Although ionization rate of $SiH_2{^+}$ is higher than $SiH_3{^+}$ by electron direct reaction with $SiH_4$, the number density of $SiH_3{^+}$ is higher than $SiH_2{^+}$ in over 30 mTorr. Also, number density of $NH^+$ and $NH_4{^+}$ dramatically increased by pressure increase because these species are dominantly generated by gas phase reactions. The change of gas mixture ratio not affected electron density and temperature. With $NH_3$ and $SiH_4$ gases ratio increased, $SiH_x$ and $NH_x$ (except $NH^+$ and $NH_4{^+}$) ions and molecules are linearly increased. Number density of amino-silane molecules ($SiH_x(NH_2)_y$) were detected higher in conditions of high $SiH_x$ and $NH_x$ molecules density.

• 센서학회지
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• 제4권2호
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• pp.58-63
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• 1995

$SiH_{4}$와 $NH_{3}$의 RF 글로우방전 분해에 의한 PECVD법으로 a-SiNx:H박막을 제조하고 기판온도, RF 전력, 그리고 $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 등의 변화에 따른 a-SiNx:H 박막의 유전상수와 광학적 밴드갭 등을 조사하였다. a-SiNx:H막의 유전상수와 광학적 밴드갭은 기판온도, RF 전력 및 $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 등의 증착변수에 따라 크게 변화하였다. 기판온도가 증가할수록 a-SiNx:H막의 유전상수는 증가하였으며 광학적 밴드갭은 감소하였다. 기판온도, RF 전력, 가스압력, $NH_{3}/SiH_{4}$ 유량비 및 두께를 각각 $250^{\circ}C$, 20 W, 500 mTorr, 10 및 $1500\;{\AA}$로 하였을 때 a-SiNx:H막의 유전상수, 절연파괴전장 및 광학적 밴드갭은 각각 4.3, 1 MV/cm 및 2.9 eV로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권1호
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• pp.44-49
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• 2000

Silicon nitride powders, were synthesized by the vapor phase reaction using SiH4-NH3 gaseous mixture. The reaction temperature, ratio of NH3 to SiH4 gas and the overall gas quantity were varied. The synthesized powders were characterized using X-ray, TEM, FT-IR and EA. The synthesized silicon nitride powders were in amorphous state, and the average particle size was about 100nm. TEM analysis revealed that the particle size decreased with increasing reaction temperature and gas flow quantity. As-received amorphous powders were annealed in nitrogen atmosphere at 140$0^{\circ}C$ for 2h, then the powders were completely crystallized at 0.2 ratio of NH3 to SiH4.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권9호
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• pp.681-688
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• 1992

Ultrafine Si3N4 and Si3N4+SiC mixed powders were synthesized through thermal plasma chemical vapor deposition(CVD) using a hybrid plasma, which was characterized by the supersposition of a radio-frequency plasma and arc jet. The reactant SiCl4 was injected into an arc jet and completely decomposed in a hybrid plasma, and the second reactant CH4 and/or NH3 mixed with H2 were injected into the tail flame through double stage ring slits. In the case of ultrafine Si3N4 powder synthesis, reaction efficiency increased significantly by double stage injection compared to single stage one, although crystallizing behaviors depended upon injection speed of reactive quenching gas (NH3+N2) and injection method. For the preparation of Si2N4+SiC mixed powders, N/C composition ratio could be controlled by regulating the injection speed of NH3 and/or CH4 reactant and H2 quenching gas mixtures as well as by adjusting the reaction space.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권1호
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• pp.23-32
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• 1987

Synthesis of high purity ultrafine Si3N4 and ${\beta}$-Sialon powders was investigated via the simultaneous reduction and nitriding of amorphous SiO2, SiO2-Al2O3 system prepaerd by hydrolysis of alkoxides, using carbonablack as a reducing agent. In Si(OC2H5)4-C2H5 OH-H2 O-NH4OH system, hydrolysis rate increased with increasing reaction temperature and pH. Pure ${\alpha}$-Si3N4 was formed at 1350$^{\circ}C$ for 5 hrs in N2 atmosphere. In Si(OC2H5)4-Al(OC3H7)3-C6H6-H2 O-NH4OH system, weight loss increased as Si/Al ratio decreased. Single phase ${\beta}$-Sialon consisted of Si/Al=2 was formed at 1350$^{\circ}C$ in N2 and minor phases of ${\alpha}$-Si3N4, AIN, and X-phase were existed besides theSialon phase at other Si/Al ratios. The Si3N4 and Sialon powders synthesized from alkoxides consisted of uniform find particles of 0.05-0.2$\mu\textrm{m}$ in diameter, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.238.1-238.1
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• 2014

이번 연구는 system-on-panel에 적용하기 위한 비휘발성 메모리의 메모리 윈도우 특성 향상에 관한 연구이다. 이를 위해 SiO2/SiNX/SiOXNY의 메모리 구조를 이용하였으며, 채널층으로 투명한 비정질 인듐-주석-아연-산화물을 이용하였다. N형 물질의 특성인 수많은 전자로 인해 erasing의 어려움이 발생하는데 이는 빛과 전압의 동시 인가로 해결하였다. 전하트랩층은 비휘발성 메모리에서 가장 널리 이용되는 질화막을 이용하였으며, SiH4과 NH3의 비율은 8대 1에서 1대 2까지 이용하였다. 이번 연구에서 SiH4과 NH3의 비율이 2대 1일 때 쓰기 전압 +13V와 지우기 전압 -6V에서 약 3.7V의 높은 메모리 윈도우를 얻을 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.783-788
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• 2002

본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:Si($CH_3)_4$], $NH_3$와 $H_2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.206-207
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• 2009

PECVD를 이용하여 상온에서 Silicon nitride 박막을 제조하였다. 그리고 증착 중에 non-invasive ion energy analyzer를 이용하여 이온에너지와 이온에너지 flux룰 측정하였다. PECVD의 소스 파워는 500W, 바이어스 파워 100W으로 고정하고 주파수 250Hz으로 고정된 상태에서 펄스를 인가하여 duty ratio를 30-100%까지 변화시켰다. 작은 duty ratio 범위 (30-70%)에서 duty ratio가 감소할 때, 이온에너지와 이온에너지의 비가 감소하였다. 이 때 감소되는 굴절률은 저이온에너지 변수와 강한 연관성을 지니고 있었다. 굴절률은 1.65-2.46 사이에서 변화하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.789-794
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• 2002

본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:$Si(CH_3)_4$], $NH_3$와 $H2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권2호
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• pp.170-178
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• 1987

Changes of the properties of PECVD-SiN film with the variation of deposition process parameters were investigated and optimum process parameters were determined. The refractive index of the film increased with increasing substrate temperature and pressure, and decreasing rf-power, NH3/SiH4 gas ratio and total gas flow. BHF etch rate and deposition rate show a decreasing tendency with increasing refractive index. The step coverage of the film was not affected much by deposition rate and pressure, but improved apparently with increasing rf-power and NH3/SiH4 gas ratio. Also the optimum process parameters were determined by considering the characteristic properties as well as thickness uniformity of films. The refractive index of the film deposited under this condition was 2.06.