나노결정질 다이아몬드 seeding 효율 향상을 위한 silicon 표면 texturing

Abstract

나노결정질 다이아몬드 박막 증착을 위한 전처리 공정으로 <TEX>$SF_6/O_2$</TEX> 유도결합 플라즈마를 이용하여 Si 기판 표면을 texturing하였다. <TEX>$SF_6/O_2$</TEX> 플라즈마 texturing은 2~16 범위의 매우 넓은 정규화된 표면 조도 선택성을 제공할 수 있음을 확인하였다. Texturing된 Si 기판 표면의 나노 다이아몬드 입자 seeding 이후 기존 기계적 연마 전처리에 비해 현저히 향상된 <TEX>${\sim}6.5{\times}10^{10}cm^{-2}$</TEX>의 높은 핵형성 밀도를 확보하였다. <TEX>$SF_6/O_2$</TEX> inductively coupled plasmas were employed to texture Si surface as a pretreatment for nanocrystalline diamond film growth. It was found that the <TEX>$SF_6/O_2$</TEX> plasma texturing provided a very wide process window where normalized roughness values in the range of 2~16 could be obtained. Significantly improved nucleation densities of <TEX>${\sim}6.5{\times}10^{10}cm^{-2}$</TEX> compared to conventional mechanical abrasion were achieved after seeding for the textured Si substrate.