SCOPUS
SCIE
Effects of radio frequency power and gas ratio on barrier properties of SiO<sub>x</sub>N<sub>y</sub> films deposited by inductively coupled plasma chemical vapor deposition
저자
Bang, S.-H. ; Suk, Jae-Ho ; Kim, Kun-Su ; Park, Jong-Hwan ; Hwang, Nong-Moon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
108-113(6쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>SiO<SUB>x</SUB>N<SUB>y</SUB> barrier films were deposited at low temperature of ~ 23 °C using inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD). When radio frequency power increased at constant ratios of Ar/SiH<SUB>4</SUB> and O<SUB>2</SUB>/(O<SUB>2</SUB> + N<SUB>2</SUB>), respectively, of 4.5 and 0.1, the aggregation tendency of nanoparticles slightly decreased, whereas when the ratio of Ar/SiH<SUB>4</SUB> was changed from 4.5 to 41, almost spherical nanoparticles, each of which was isolated without aggregation, were observed. Such a near spherical nanoparticle without aggregation produced highly dense films with enhanced barrier property. However, heavily aggregated nanoparticles produced very porous films with deteriorated barrier property. In other words, the film density and barrier property depended significantly on whether nanoparticles were isolated or aggregated. To investigate the formation mechanism of dense SiO<SUB>x</SUB>N<SUB>y</SUB> barrier film, a transmission electron microscope grid membrane was exposed for 5 s to capture nanoparticles generated in the gas phase using a shutter above the grid membrane during ICP-CVD and the grid membrane was observed by scanning transmission electron microscope. The formation mechanism of the barrier film could be best explained by non-classical crystallization of CVD films, where nanoparticles formed in the gas phase contribute to the film formation.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> SiO<SUB>x</SUB>N<SUB>y</SUB> barrier films were deposited by ICP-CVD. </LI> <LI> Effects of gas ratio and plasma power on the nanoparticle characteristics were studied. </LI> <LI> Gas ratio and plasma power greatly affect the film density and barrier property. </LI> <LI> The formation of dense film could be explained by non-classical crystallization of CVD. </LI> </UL> </P>
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