跳到主要內容

簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 李宗信
Tsung-Hsin Lee
論文名稱: 雷射輔助化學氣相沉積法成長氮氧化矽膜
Silicon Oxynitride Grown by Laser Assisted Chemical Vapor Deposition
指導教授: 李清庭
Ching-Ting Lee
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 43
中文關鍵詞: 雷射化學氣相沉積氮氧化矽電漿
外文關鍵詞: laser, CVD, Silicon Oxynitride, plasma
相關次數: 點閱:10下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本文以實驗室自行研發組裝的二氧化碳雷射,結合傳統電漿激發式化學氣相沉積系統(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, 簡稱PECVD),形成新式薄膜沉積系統,我們稱此種以雷射輔助的PECVD製程稱之為LAPECVD(Laser Assisted PECVD)。我們利用此系統在波導材料的研究上,以應用於各式光通訊元件之研發。
    在本論中利用LAPECVD系統,引導二氧化碳雷射斜向到反應室中,照射在矽基板上,在低溫製程下(55oC),可製作出低傳輸損耗、表面平整度佳、良好的抗氧化性等性質的氮氧化矽(SiOxNy)膜,且藉由反應氣體矽烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O,俗稱笑氣)比例上不同,可製作出所需的折射率之波導材料。


    第一章 前言……………………………………………………………1 第二章 薄膜沉積與雷射原理…………………………………………3 2-1 電漿激發式化學氣相沉積系統………………………………3 2-2 二氧化碳雷射基本工作原理…………………………………5 2-3 二氧化碳雷射輔助電漿激發式化學氣相沉積系統…………8 第三章 實驗裝置與方法………………………………………………10 3-1 二氧化碳輔助電漿激發式化學氣相沉積系統………………10 3-1-1 電漿激發式化學氣相沉積系統………………………10 3-1-2 二氧化碳雷射與光學系統……………………………12 3-2 實驗步驟………………………………………………………13 3-2-1 試片清洗與成長………………………………………13 3-2-2 硒化鋅鏡面清洗………………………………………15 3-3 薄膜特性量測與分析…………………………………………16 3-4 紅外線光譜分析原理…………………………………………17 第四章 結果與討論……………………………………………………19 4-1 以二氧化碳雷射輔助PECVD法沉積氮氧化矽膜………………20 4-2 氮氧化矽鍵結狀態與光傳輸損失關係之討論………………21 4-3 氮氧化矽膜表面平整度之討論………………………………23 4-4 氮氧化矽膜抗氧化性之研究…………………………………24 第五章 總結……………………………………………………………26 參考資料……………………………………………………………………27

    [1] M. K. Smit and C. van Dam, “PHASR-Based :WDM-Devices principles, design and applications,” IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., vol. 2, pp. 236-250, June 1996.
    [2] H. S. Tsai, G. J. Jaw, S. H. Chang, C. C. Cheng, C. T. Lee, H. P. Liu, ”Laser-assisted plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon nitride thin film,” Surface and Coatings Technology, vol. 132, pp. 158-162, 2000.
    [3] 張俊彥 主編,積體電路製程及設備技術手冊 ,中華民國產業科技發展協進會,1997。
    [4] D. L. Smith, Characterization of plasma-enhanced CVD processes, Pennsylvania:Materials Research Society, 1990.
    [5] M. Konuma, Film Deposition by Plasma Techniques, Berlin:Springer-Verlag, 1992.
    [6] F. Jansen, Plasma Deposited Thin Films, edited by J. Mort and F. Jansen, Florida:CRC Press, 1985.
    [7] 莊達人 著,VLSI製造技術,高立圖書出版社,第146頁,2000。
    [8] 丁勝懋 著,雷射工程導論,第四版,中央圖書出版社,1998。
    [9] H. Lydtin and R. Wilden, Deposition of Metal:Laser-Aided technique, Metals and materials 7, 1973.
    [10] J. Mazumder and A. Kar, “Theory and Application of Laser Chemical Vapor Deposition,” New York:Plenum Press, 1995.
    [11] Ian W. Boyd, “Laser Processing of Thin Films and Microstructures,” Berlin Heidelberg,:Springer-Verlag, 1987.
    [12] D. Bäuerle, Chemical Processing with Laser, Berlin Heidelberg:Springer-Verlag, 1986.
    [13] 蔡宏盛 著,二氧化碳雷射在化學氣相沉積法(CVD)上的應用, 國立中央大學博士論文, 2000。
    [14] 汪建民 主編,材料分析,中國材料科學學會,第十八章,1998。
    [15] M. Hoffmann, P. Kopka, E. Voges, “Low-Loss Fiber-Matched Low-Temperature PECVD Waveguides with Small-Core Dimensions for Optical Communication Systems,” IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 9, pp.1238-1240, 1997.
    [16] M. V. Klein, T. E. Furtak, Optics, Canada : John Wiley & Sons, 1986.
    [17] P. A. Molian and A. Waschek, “CO2-Laser Deposition of Diamond Thin-Films on Electronic Materials,” Journal of Materials Science, vol. 28, iss 7, pp. 1733-1737, 1993.
    [18] T. ToKuyama, S. Kimura, T. Warabisako, E. Murakami, K. Miyake, Laser Processing and Diagnostics, Berlin: Springer-Verlag, 1984.
    [19] K. Wörhoff, A. Driessen, P. V. Lambeck, L. T. H. Hilderink, P. W. C. Linder and Th. J. A. Popma, “Plasma enhanced chemical vapor deposition silicon oxynitride optimized for application in integrated optics,” Sensors and Actuators, vol. 74, pp. 9-12, 1999.
    [20] D. Tonneau, Y. Pauleau, G. Auvert, “Chemical processes promoted by CO2 laser-assisted decomposition of silane on silica substrates,” J. Appl. Phys., vol. 65, pp. 4410-4413, 1989.
    [21] H. S. Tsai, G. J. Jaw, S. H. Chang, C. C. Cheng, C. T. Lee, H. P. Liu, “Laser-assisted plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon nitride thin film,” Surface and Coatings Technology, vol. 132, pp. 158-162, 2000.

    QR CODE
    :::