以电浆辅助化学气相沉积法制备氧化矽

名词解释


  • WVTR:水气穿透率,使用于包装/工业应用的柔性阻隔材料的水蒸气透过率
  • HMDSO:六甲基二矽氧烷




11.jpg

图一、各种材料之水气透过率



摘要

1. 由图一可知,石英玻璃之WVTR远低于PET,故若于PET表面制备较纯之SiO2,则WVTR则会降低。

2. O2/HMDSO流量比对WVTR影响,氧化矽膜表面元素含量随O2/HMDSO流量比变化如表一所示,

     可知于一定比例下,O/Si比有最大值,且不含C。




33.jpg

表一、O2-to-HMDSO 流量比变化对氧化矽膜材之表面元素含量



3. O2/Ar流量比对WVTR影响,氧化矽膜表面元素含量随O2/Ar流量比变化。

    由图二可知,气体比S=1时,有最低的WVTR值。




44.jpg

图二、不同的氧气/氩气混和气体比例下制备氧化矽/PET复合膜的水气透过率图

Gas flow ratio S,S=[O2/(O2+Ar)],S变化值0、0.25、0.5、0.75和1

(电浆功率200W;腔体压力300mTorr;膜厚100nm)




4. 电浆功率对WVTR影响,氧化矽膜表面元素含量随电浆功率变化。

    由表二可知,电浆功率250瓦时,Si/O比较50瓦时接近1:2。




表二、电浆功率变化对氧化矽膜材之表面元素含量



5. 腔体压力对WVTR影响,氧化矽膜表面元素含量随腔体压力变化。

    由图三可知,于腔压250~450mTorr范围内,WVTR有随真空值下降之趋势。




                     66.jpg

图三、腔体压力变化之氧化矽/PET复合膜的水气透过率随之关系
(电浆功率250W;O2=40sccm;膜厚100nm)




结论

  1. O2/HMDSO流量比增加时,SiO2纯度提升,阻隔效果提升。
  2. O2/Ar流量比增加时,WVTR相对减少,阻隔效果提升。
  3. 电浆功率增加时,SiO2纯度提升,阻隔效果提升。
  4. 腔体压力降低时,WVTR相对减少,阻隔效果提升。






参考文献:

[1] 吴慧玲(民95),“以电浆辅助化学气相沉积法制备氧化矽气体阻障层之研究”,中原大学化学工程研究所硕士论文