SINX 막 과 SION 막 특성 비교

PECVD 장비를 사용하여 만드는 보호막의 종류 중에 대표적인 두 가지 막이 있다. 바로 SINX 막과 SION 막이다.

이번 시간에는 해당 막질의 보호 특성에 대해서 자세히 한번 알아보도록 하겠다.

SINX

SiNx 박막은 다음과 같은 성질들로 인해 보호막으로 매우 적합하다. 첫째로 수분이나 Na+ 과 같은 알칼리 이온들이 질화규소 막을 통해서 확산하기가 어렵기 때문에 소자를 원하지 않는 불순물의 확산으로부터 보호할 수 있다.

둘째로 PECVD 방법으로 증착한 SiNx 박막은 외부로부터의 응력에 대해 쉽게 부서지지 않는다.

셋째로 내부층을 매우 평탄하게 덮어줄 수 있고 핀홀(pinhole)과 같은 결함들이 충분히 적은 상태로 증착할 수 있다.

PECVD 방법에 의한 SiNx박막 증착은 SiH4와 NH3 또는 N2 기체가 플라즈마에 의해 활성화 되어 표면 반응이 이루어져 기판에 증착되게 된다.

OLED emitting area images after exposing 12 hours, 24hours, 48 hours in an 85 oC/85% chamber. Bare OLED (a), OLED with 100 nm silicon nitride (b), OLED with 300 nm silicon nitride (c) and OLED with 500 nm silicon nitride (d).

 

SION

PECVD 장비로 SIH4 와 O2를 사용하여 SION의 보호막을 생성할 수 있다. 전체적인 성질은 SINX와 비슷하나 O2가 들어가기 때문에 산화 측면에서는 SINX보다 반응성이 높은 것으로 알려져 있다.

하지만 이러한 O2의 특성으로 인해 기판 표면을 일정부분 산화 시킬수 있다던가, N 계열의 원소가 적게 포함되어서 굴절율이나 투과율 측면에서 SINX 계열보다 유리하다는 장점을 가지고 있는 막이다.

산화 측면에서 막질 비교

OLED emitting area images after exposing 12 hours, 24hours, 48 hours in an 85 oC/85% chamber. OLED with 500nm nitride (a), OLED with 500 nm oxide (b), OLED with 500nm nitride/oxide (c) and OLED with 500 nm oxide/nitride (d).

연구 논문에 따르면 SINX 막이 SIOX 보다 투습이나 산화 측면에서 더 강한 특징을 갖는 것으로 알려져 있다.

이는 앞에서도 언급하였지만 O2의 비율 여부에 따라서 그 성질이 결정되는 것으로 보여진다.

추가적으로 단독으로 SINX 막을 이용하는 것보다는 'SINX + SION' 혹은 'SION + SINX'와 같이 조합된 막을 사용하는 것이 투습 보호 측면에서는 더 유리한 것으로 나타났다.

 

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