プラズマ表面処理によるSiN_x薄膜における水素ダングリングボンドの低減による水分障壁特性と柔軟性の改善【JST・京大機械翻訳】

Kim Sun Jung; Yong Sang Heon; Ahn Hyung June; Shin Yooncheol; Chae Heeyeop; Chae Heeyeop

文献

J-GLOBAL ID：202002235157568049 整理番号：20A0194957

プラズマ表面処理によるSiN_x薄膜における水素ダングリングボンドの低減による水分障壁特性と柔軟性の改善【JST・京大機械翻訳】

Improvement in the moisture barrier properties and flexibility by reducing hydrogen dangling bonds in SiN_x thin films with plasma surface treatment

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資料名：
巻： 383 ページ： Null 発行年： 2020年
JST資料番号： D0205C ISSN： 0257-8972 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

本研究において,窒化ケイ素(SiN_x)薄膜をトリシルアミン(TSA,N(SiH_3)_3)およびアンモニア(NH_3)プラズマを用いて誘導結合プラズマ化学蒸着によって蒸着して,それらの水分障壁特性をプラズマ後処理によって改良した。Ar,N_2,およびO_2プラズマを蒸着後にSiN_x膜に適用した。O_2プラズマ処理後,-NH_x中の水素の還元をFT-IR分析により確認した。質量分光学結果はO_2プラズマ過程において明確な水素ピークを示した。水素はSiN_x表面から除去されると推測され,表面上の還元水素はSiN_x薄膜の緻密化に起因した。膜密度の増加はSiN_x薄膜の水分透過率を減少させた。厚さ120nmの単一SiN_x薄膜の水蒸気透過速度(WVTR)は,O_2プラズマ処理により1.3×10-2g/m2日から3.0×10-3g/m2日まで減少した。曲げ試験を用いて評価したWVTRの増加を,柔軟性を推定するために採用した。WVTRの増加は,1.5cmの曲げ半径で膜を曲げた後に,未処理のSiN_x単層による88%から,O_2プラズマ処理したSiN_x単層において,71%まで減少した。多層水分障壁膜を,O_2プラズマ処理SiN_x層とシクロヘキサンプラズマで作られた炭化水素プラズマ高分子層を用いて作製し,さらに,水分障壁特性と柔軟性を改善した。WVTRの増加は,曲げ試験後にO_2プラズマ処理したSiN_x/炭化水素プラズマ高分子を有する多層構造において約5倍減少した。交互9層構造で7.6×10~4g/m2日のWVTRを得た。本研究では,プラズマ後処理プロセスが,SiN_x薄膜内部の水素ダングリングボンドと水素濃度を低減することにより,水分障壁特性と柔軟性を改善できることを実証した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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表面処理 , セラミック・磁器の性質

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