Significant improvement of electrical properties of low-temperature deposited silica film by annealed at lower than 200oC

200℃以下退火显着改善低温沉积二氧化硅薄膜的电性能

• 批准号: 21K04649
• 负责人: 堀田 將
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04649/
• 关键词: 低温作製; シリカ膜; OH; 酸化Ｓｉ膜; アンモニアガス; シリコーンオイル

電界印加の効果を明らかにするために、1)低温酸化Si膜に電界を印加せずにNH3アニール処理によるOH基除去効果のアニール温度・時間依存性、2) OH量減少のより正確な定量的評価方法を検討した。1) 　低温堆積した厚さ100～150 nmシリカ膜を、120, 150, 180, 200, 220℃の5種類の温度でそれぞれ、5, 10, 20, 60, 120, 240分の6種類の時間でアンモニアアニール処理を行った。アニールガスは、流量0.2lmのNH3及び0.05lmのN2ガスを用いた。その結果、大まかには堆積直後のOH量が120℃、5分の処理で約1/2まで急激に減少し、その後は、時間と共に緩やかに減少して、240分では約3/8まで減少した。OH基の起因ピークはSi-OHによる950cm-1付近のもの(OH-1)とOHやH2Oによる3300cm-1付近のもの (OH-2)の2種類があるが、何れも同様な傾向を示した。ただ、OH-2のものに比べ、OH-1の方がアニール時間と温度による効果が高い。例えば、堆積直後からの減少割合Rが、120℃では5から240分に長くすると、OH-1, OH-2のRは、それぞれR = ~0.56/0.50からR = ~0.35/ 0.32となり、また220℃では、R =~ 0.33/ 0.41からR = ~0.13/ 0.28となった。2）　950cm-1付近に現れるOH-1ピークは、1070cm-1にピークを持つSi-O-Siによるもの(Si-Oピーク)と重なり、残留ＯH量の定量評価が難しい。そこで、FT-IRスペクトル強度を波数の一階微分を行い、それによる極小、極大ピーク値の差がOHによる信号強度に比例することを理論的に検証した。また、OH基量減少と共に両極値波数間距離が徐々に減少し、ピークが無くなれば、ゼロとなることも分かった。

The effect of electromagnetic inkjet coating on Si film, 1) The electromagnetic electromagnetic inkjet coating on Si film treated with low temperature acidification, NH3 ammonia treatment, and the OH group removal effect on temperature and time dependence, 2) The correct quantitative evaluation method for reducing the amount of OH is the same. 1) Low-temperature deposition of 100～150 nm thick film, 120, 150, 180, 200, 220℃, 5 types of temperature films, 5, 10, 20, 60, 120, 240 minutes of 6 types of time processing time.アニールガスは, flow rate 0.2lmのNH3 and 0.05lmのN2ガスを use いた. As a result, the amount of OH after the accumulation of large amounts of water is 120℃, 5 minutes of processing, about 1/2, and rapid stimulation. The time is reduced, the time is reduced, the time is reduced, and the time is reduced by about 3/8 of 240 minutes. The origin of OH group Si-OH による950cm-1 Pay close to のもの(OH-1)とOHやH2O による3300cm-1 Pay close to のもの(OH-2)の2 kinds of があるが, れも同様な tendencies をshow した.ただ, OH-2のものに比べ, OH-1の方がアニール Time and temperature, the effect is high. Example: えば, 120℃では5から240minutes long くすると, OH-1, OH-2のRは, それぞれR = ~0.56/0.50からR = ~0.35/ 0.32となり、また220℃では、R =~ 0.33/ 0.41からR = ~0.13/ 0.28となった. 2) 950cm-1 pay close to the present れるOH-1 ピークは, 1070cm-1 にピークをhold つSi-O-Si によるもの(Si-Oピーク) is heavy and difficult to quantitatively evaluate the amount of residual OH.そこで, FT-IR スペクトル intensity を wave number の first-order differential を row い, それによる minimum , the maximum ピークつのOH による signal strength ratio することを theory is proved by に検した.また, OH radical amount decreases, total distance between poles, wave number decreases, ピークが无くなれば, ゼロとなることも分かった.