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.
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
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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