Interface Structure and Thin Film Adhesion

계면구조와 박막의 접착

A number of thin-film deposition technologies have been developed. However, even a thin film whose properties are excellent may not be used as long as the adhesion strength between the thin film and the substrate is poor. For thin films, the adhesion strength is as important as the properties. In the present article, relation between interface structure and thin film adhesion, and factors affecting thin film adhesion are reviewed. Two kinds of factors, internal factors and external factors, affect thin film adhesion. Such factors as composition, structure, and reactivity of both thin film and substrate as well as surface roughness of the substrate and residual stress of the thin film belong to internal factors. And such factors as load, temperature, humidity, and corrosive environment belong to external factors. It is also reviewed that how we can control the internal factors and the external factors to enhance or keep the adhesion strength.

표면 개질 또는 박막 공정을 위하여 많은 박막 증착 기술들이 지속적으로 개발, 발전되어 왔다. 그러나, 증착된 박막의 접착성이 불량하여 사용 도중에 기판으로부터 분리된다면 아무리 좋은 성질을 가진 박막일지라 할지라도 제대로 사용될 수 없을 것이다. 이처럼 박막의 접착성은 박막의 기능 못지않게 매우 중요하다. 본 원고에서는 계면 구조와 박막의 접착력 사이의 관계와 박막의 접착력에 영향을 주는 인자들을 살펴보았다. 박막의 접착력에 영향을 주는 인자들에는 박막 및 기판의 화학 조성 및 구조, 박막과 기판의 반응성, 기판의 표면 거칠기, 박막의 잔류 응력 등과 같은 내부 인자와 하중, 온도, 습도, 부식환경 등의 외부 인자가 있는데, 이들을 어떻게 조절하여 박막의 접착력을 향상 또는 유지시키는 방법을 알아보았다.