• Title/Summary/Keyword: Si-O-C 결합

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Relationship between Dielectric Constant and Increament of Si-O bond in SiOC Film (SiOC 박막에서 Si-O 결합의 증가와 유전상수의 관계)

  • Oh, Teresa
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.11
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    • pp.4468-4472
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    • 2010
  • SiOC films made by the inductively coupled plasma chemical vapor deposition were researched the relationship between the dielectric constant and the chemical shift. SiOC film obtained by plasma method had the main Si-O-C bond with the molecule vibration mode in the range of $930{\sim}1230\;cm^{-1}$ which consists of C-O and Si-O bonds related to the cross link formation according to the dissociation and recombination. The C-O bond originated from the elongation effect by the neighboring highly electron negative oxygen atoms at terminal C-H bond in Si-$CH_3$ of $1270cm^{-1}$. However, the Si-O bond was formed from the second ionic sites recombined after the dissociation of Si-$CH_3$ of $1270cm^{-1}$. The increase of the Si-O bond induced the redshift as the shift of peak in FTIR spectra because of the increase of right shoulder in main bond. These results mean that SiOC films become more stable and stronger than SiOC film with dominant C-O bond. So it was researched that the roughness was also decreased due to the high degree of amorphous structure at SiOC film with the redshift after annealing.

Contact Angle and Electrical Properties in the Carbon Centered System (탄소를 포함한 절연박막의 접촉각 및 전기적인 특성)

  • Oh, Teresa;Kim, Jong-Wook
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.117-121
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    • 2008
  • The SiOC film of carbon centered system was prepared using bistrimethylsilylmethane and oxygen mixed precursor by the chemical vapor deposition. The chemical properties of the SiOC film were analyzed by the I-V measurement and FTIR spectra analysis. The main bond of $950{\sim}1200cm^{-1}$ was composed of the Si-C, Si-O-C and Si-O bonds. The leakage current of the SiOC film increased with the increasing of the carbon content, and the drift of the current was in proportion to the Si-O-C bond content. The deconvoluted data of FTIR spectra could be classified the three types such as organic, hybrid and inorganic types, and the contact angle showed the difference of three types.

Analysis of FTIR Spectra in Organic Inorganic Hybrid Type SiOC Films (유무기 하이브리드 SiOC 박막의 화학적 이동에 대한 FTIR 스펙트라 분석)

  • Oh Teresa
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.42 no.6 s.336
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    • pp.17-22
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    • 2005
  • 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.

Study on the Variation of Dielectronic Constant for an Organic Insulator Film (유기물 절연 박막에 대한 유전상수의 변화에 대한 연구)

  • Oh, Teresa
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.341-345
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    • 2008
  • The SiOC film of carbon centered system was prepared using bistrimethylsilylmethane and oxygen mixed precursor by the chemical vapor deposition. The chemical properties of the SiOC film were analyzed by the contact anlge and FTIR spectra. The dielectric constant of the deposited films decreased after annealing process, and the correlation between the increasing the BTMSM/$O_2$ flow rate ratio and the dielectric constant did not exist. However, the trend of increasing or decreasing of the dielectric constant repeated and there is the correlation ship between the dielectric constant and the Si-O-C bond in the range of $950{\sim}1200\;cm^{-1}$. The dielectric constant decreased between samples with the chemical shift. The lowest dielectric constant was 1.65 at the sample, which was observed the chemical shift.

Application of Si and SiO2 Etching Mechanisms in CF4/C4F8/Ar Inductively Coupled Plasmas for Nanoscale Patterns (나노패턴을 위한 CF4/C4F8/Ar 유도결합 플라즈마에서의 Si 및 SiO2 식각 메커니즘 연구)

  • Lee, Jae-Min;Gwon, Gwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.240-240
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    • 2015
  • 본 논문에서는 플라즈마 모델링과 식각 표면 분석을 통해 가스 비율 변화에 따른 $CF_4/C_4F_8/Ar$ 유도결합 플라즈마의 특성과 Si 및 $SiO_2$의 식각 메커니즘에 대해 연구하였다.

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Study of Low-K Si-O-C-H Thin Films (Si-O-C-H 저유전율 박막의 특성 연구)

  • 김윤해;이석규;김형준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.106-106
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    • 1999
  • 반도체 소자가 소브마이크론 이하로 집적화 되어감에 따라, RC 신호 지연 및 간섭 현상, 전력 소비의 증가 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는, 현재 층간 절연막으로 상용화되어 있는 SiO2 박막을 대체할 저유전율 박막의 개발이 필수적이며, 많은 연구자들이 여러 가지 새로운 유기물질과 무기물질은 제안하고 있다. 반도체 공정상의 적합성을 고려할 때, 이들 여러물질 중에서 알킬기를 함유한 SiO2 박막(이하 'Si-O-C-H 박막'으로 표기)에 많은 관심이 집중되고 있다. Si-O-C-H 박막은 알킬기에 의해 형성된 나노 스케일의 기공에 의해 작은 유전율을 가지게 된다. 따라서, 박막내의 알킬기의 함유량이 많을수록 보다 작은 유전율을 얻을 수 있다. 그러나 과다한 알킬기의 함유는 Si-O-C-H 박막의 열적 특성을 열화시키는 부정적인 효과도 있다. 본 연구에서는 bis-trimethylsilylmethane(BTMSM, H9C3-Si-CH2-Si-C3H9) precursor를 이용하여 Si-O-C-H 박막을 증착하였다. BTMSM precursor의 중요한 특징중 하나는, 두 실리콘 원자 사이에 Si-CH2 결합이 존재한다는 사실이다. Si-CH2 결합은 양쪽의 Si에 의해 강하게 결합되어 있어서, BTMSM precursor를 사용하여 Si-O-C-H 박막은 유전상수도 작을 뿐 아니라, 열적으로도 안정된 특성이 얻어질 것으로 기대된다. Si-O-C-H 박막의 열적 안정성을 평가하기 위하여, 고온 열처리 전후의 FT-IR 스펙트럼 분석과 C-V(capacitance-voltage) 측정에 의한 유전상수 변화를 살펴보았다. 또한 증착된 박막의 미세구조 및 step coverage 특성 관찰을 위하여 SEM(scanning electron microscopy) 및 TEM(transmission electron micfroscopy) 분석을 하였다. 변화하였으며 이는 포토루미네슨스의 변화의 원인으로 판단된다. 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.phology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대

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A study on a silicon surface modification by $CHF_3/C_2F_6$ reactive ion etching ($CHF_3/C_2F_6$ 반응성이온 건식식각에 의한 실리콘 표면의 변형에 관한 연구)

  • Park, Hyeong-Ho;Gwon, Gwang-Ho;Gwak, Byeong-Hwa;Lee, Su-Min;Gwon, O-Jun;Kim, Bo-U;Seong, Yeong-Gwon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.1 no.4
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    • pp.214-220
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    • 1991
  • The effects of $SiO_2$ reactive ion etching (RIE) in $CHF_{3/}C_2F_6$ on the surface properties of the underlying Si substrate were studied by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and secondary ion mass spectrometry(SIMS) techniques. Angle-resolved XPS analysis was carried out as non-destructive depth profile one for investigating the chemical bonding states of silicion, carbon, oxygen and fluorine. The residue layer consists of C-F polymer. O-F bond was found on the top of the polymer layer and Si-O, Si-C and Si-F bonds were detected between Si substrate and polymer film. A 60nm thick damaged layer of silicon surface mainly contains carbon and fluorine.

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Synthesis of aluminum contained polycarbosilane and preparation of Si-Al-C-O nanocomposite fiber (Aluminum이 첨가된 polycarbosilane 합성 및 Si-Al-C-O 나노복합섬유 제조)

  • 신동근;류도형;김영희;김형래;정영근
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.240-240
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    • 2003
  • SiC 섬유의 고온강도를 향상시키기 위한 소결조제로 boron, aluminum 등을 사용할 수 있다. 본 연구에서는 폴리카보실란에 aluminum precursor를 첨가한 후 중합반응을 거쳐 Al-contained polycarbosilane을 합성하였다. 합성된 Al-contained polycarbosilane을 용융방사하여 섬유화 하고 열분해 공정을 통해 Si-Al-C-O 나노복합 섬유를 제조하였다. 먼저 aluminum butoxide와 polycarbosilane(commercial)을 200m1 xylene에 용해시켜 14$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 reflux하였다. evaporator를 이용하여 xylene를 제거한 후 autoclave에서 25$0^{\circ}C$/30$0^{\circ}C$ 중합과정을 통해 가교결합 시켰다 이와 같이 합성된 시료는 ICP분석을 통해 aluminum 함량을 확인하였고 FT-IR(Fig.1) 및 GPC분석(Fig.2)으로부터 화학구조 및 분자량변화를 확인하였다. aluminum 첨가량이 증가함에 따라 Si-H/Si-$CH_3$의 결합크기의 비가 감소하였으며 이로부터 aluminum butoxide와 polycarbosilane의 가교결합이 이루어진 것으로 보이며 중합 후 분자량의 증가 또한 가교결합에 의한 결과로 사료된다 열무게감량(TGA) 측정 결과는 40$0^{\circ}C$부터 유기리간드의 분해가 일어나며 80$0^{\circ}C$이상에서 세라믹화 과정이 완료되었음을 알 수 있었다 또한 aluminum 첨가량이 증가함에 따라 세라믹 수율도 증가하였음을 확인하였다. 합성된 aluminum-contained polycarbosilane은 20$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 불융화과정을 거쳐 환원 및 진공 분위기에서 고온 열처리하였으며 이로부터 얻어진 시료에 대해 XRD분석을 수행하였다. SEM과 TEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였다.

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Bond Strength of Wafer Stack Including Inorganic and Organic Thin Films (무기 및 유기 박막을 포함하는 웨이퍼 적층 구조의 본딩 결합력)

  • Kwon, Yongchai;Seok, Jongwon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.3
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    • pp.619-625
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    • 2008
  • The effects of thermal cycling on residual stresses in both inorganic passivation/insulating layer that is deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and organic thin film that is used as a bonding adhesive are evaluated by 4 point bending method and wafer curvature method. $SiO_2/SiN_x$ and BCB (Benzocyclobutene) are used as inorganic and organic layers, respectively. A model about the effect of thermal cycling on residual stress and bond strength (Strain energy release rate), $G_c$, at the interface between inorganic thin film and organic adhesive is developed. In thermal cycling experiments conducted between $25^{\circ}C$ and either $350^{\circ}C$ or $400^{\circ}C$, $G_c$ at the interface between BCB and PECVD $ SiN_x $ decreases after the first cycle. This trend in $G_c$ agreed well with the prediction based on our model that the increase in residual tensile stress within the $SiN_x$ layer after thermal cycling leads to the decrease in $G_c$. This result is compared with that obtained for the interface between BCB and PECVD $SiO_2$, where the relaxation in residual compressive stress within the $SiO_2$ induces an increase in $G_c$. These opposite trends in $G_cs$ of the structures including either PECVD $ SiN_x $ or PECVD $SiO_2$ are caused by reactions in the hydrogen-bonded chemical structure of the PECVD layers, followed by desorption of water.

Study on Lowering of the Polarization in SiOC Thin FIlms by Post Annealing (SiOC 박막에서 열처리에 의한 분극의 감쇄현상에 관한 연구)

  • Oh, Teresa
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.16 no.8
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    • pp.1747-1752
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    • 2012
  • The SiOC film of carbon centered system was prepared using bistrimethylsilylmethane (BTMSM) and oxygen mixed precursor by the chemical vapor deposition. The dielectric constant is measured by MIS(metal/insulator/Si) structure, but it could decrease the reliability because the uniformity is not assured. To research the dielectric constant of SiOC film, the range of low polarization was researched in SiOC film using the optical analysis and hardness, and then calculated the dielectric constant of SiOC film with amorphous structure of high degree. After annealing, the dielectric constant of SiOC film was decreased owing to the lowering of polarization, and FTIR spectra of the main bond was shifted to higher wave number. The main bond of 950~1200 cm-1 was composed of the Si-C and Si-O bonds. The intensity increases in Si-O bond infers the bonding strength became stronger than that of deposited film. Annealed SiOC film showed 2.06 in dielectric constant.