마그네트론 스퍼터링 증착법을 사용하여 순수한 질소 플라즈마에 의해 성막된 고경도 TiNX 박막의 역학적 특성

이창현; 이병로; 배강; 박창환; 김화민

doi:https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.8.514

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저자정보: 이창현 (대구가톨릭대학교) 이병로 (상지대학교 응용물리전자과) 배강 ((주) 미주테크) 박창환 (대구가톨릭대학교) 김화민 (대구가톨릭대학교)

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제30권 제8호

발행연도: 2017.8

수록면: 514 - 519 (6page)

DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.8.514

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본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하여 TiN (titanium nitride) 막을 순수한 N2 플라즈마 스퍼터링으로 제작 하였으며 나노 압입 경도, 마찰 계수 및 표면 접촉각과 같은 기계적 특성을 조사하였다. 또한 XRD(x-ray diffraction) 측정으로 TiNX 박막의 배향은 증착 중에 강한 압축 응력으로 인해 증착 압력이 감소 할 수록 (111) 방향으로 변하는 것을 알수 있었다. TiN (111) 배향이 가장 강하게 나타나는 조건은 1 Pa의 증착 압력에서 박막이 생성 될때 나타나며 이때 16 GPa의 가장 큰 경도와 0.17의 최소 마찰 계수를 보인다. 또한 박막의 접촉각이 100 ° 이상인 발수성 표면을 가지는 것으로 나타났다.

#TiNX #RF magnetron sputter #Thin film #Pure N2 plasma #Vacuum

참고문헌 (13)

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U. Beck / 1993 / Decorative hard coatings: interdependence of optical, stoichiometric and structural properties / Surface and Coatings Technology 60(1-3):389~395

J.-E. Sundgren / 1985 / Structure and properties of TiN coatings / Thin Solid Films 128(1-2):21~44

M. Wittmer / 1982 / Applications of TiN thin films in silicon device technology / Thin Solid Films 93(3-4):397~405

M. Stoiber / 2003 / Plasma-assisted pre-treatment for PACVD TiN coatings on tool steel / Surface and Coatings Technology 174-175:687~693

F Vaz / 2003 / Mechanical characterization of reactively magnetron-sputtered TiN films / Surface and Coatings Technology 174-175:375~382

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