SiNx 박막의 특성 ITO-PET 필름에 있어서 index matching 층으로 사용될 ITO 하부층 중에서 고굴절률 SiNx 박막은 Si 타겟을 이용하여 반응성 스퍼터링을 하였으며 그림 1 은 반응성 가스인 질소 유량에 따른 SiNx 박막의 360~740㎚ 파장대의 광학적 특성을 나타내고 있다.
Si타겟을 이용한 반응성 스퍼터링은 질소 유량이 증가함에 따라 투명한 질화막이 형성되었지만, 표 2 의 EDS(Energy Dispersive x-ray Spectroscopy)를 이용한 박막 분석 결과와 같이 질소 유량 30sccm에서 박막의 원소함량비(atomic%)는 약 Si : N = 29 : 13 으로 Si3N 박막의 성장으로 생각된다. 화학양론적(stoichiometry) Si3N4의 결합은 이루어지지 않았지만 화학양론적 결합에 가까워져 투명한 질화막이 형성되었는 것으로 보여진다.
그림 1 과 같이 스퍼터링 임피던스가 350Ω 이하가 되는 질소유량 10 sccm 이상에서 투명한 질화막이 형성되기 시작하였다. 15sccm 이상에서는 질소의 포화(saturation)로 투과율의 변화가 미비하였지만, 30 sccm까지 미세한 투과율 상승이 보였다.
그림 2 는 질소 유량의 따른 SiNx 박막 증착률과 스퍼터링 임피던스 특성을 보여주고 있다. 표 1 에는 반응성 스퍼터링을 이용한 SiNx 박막 증착의 조건을 종합하여 나타내었다.
표 1. 반응성 스퍼터링으로 형성된 SiNx 박막의 증착 환경Table
1. Deposition conditions of the SiNx thin film by N2 reactive sputtering
그림 1. 질소 유량에 의한 PET 기판 상에 증착된 SiNx의 광학적 특성 Figure 1. Optical properties of the SiNx thin film on PET with varing N2 flow rate
표 2. 질소 유량에 따른 SiNx 박막의 함량 분석Table 2. EDS elements analysis of SiNx film on PET film with varying flow rate
그림 2. 질소 유량에 따른 SiNx 박막 증착률과 스퍼터링 임피던스 특성Figure 2. Deposition rate and sputtering impedance of SiNx thin film on PET film with varing N2 flow rate
[출처] SiNx 박막의 특성|작성자 제이벡 Jvac