• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권9호
• /
• pp.681-685
• /
• 2012

We investigated the dry etching characteristics of TiN in $TiN/Al_2O_3$ gate stack using a inductively coupled plasma system. TiN thin film is etched by BCl3/He plasma. The etching parameters are the gas mixing ratio, the RF power, the DC-bias voltages and process pressures. The highest etch rate is in $BCl_3/He$ (25%:75%) plasma. The selectivity of TiN thin film to $Al_2O_3$ is pretty similar with $BCl_3/He$ plasma. The chemical reactions of the etched TiN thin films are investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. The intensities of the Ti 2p and the N 1s peaks are modified by $BCl_3$ plasma. Intensity and binding energy of Ti and N could be changed due to a chemical reaction on the surface of TiN thin films. Also we investigated that the non-volatile byproducts such as $TiCl_x$ formed by chemical reaction with Cl radicals on the surface of TiN thin films.

• 전자공학회논문지A
• /
• 제33A권10호
• /
• pp.98-106
• /
• 1996

A thin film of aluminum for ultra large scale integrated circuits metalization has been deposited on TiN and SiO$_{2}$ substrates by plasma assisted chemical vapor deposition using DMEAA (dimenthylethylamine alane) as a precursor. The effects of plasma on surface topology and growth characteristics were investigated. Thermal CVD Al could not be got continuous films on insulating subsrate such as SiO$_{2}$. However, it was found that Al films could be deposited on SiO$_{2}$ substate without any pretreatments by the hydrogen plasma for pyrolysis of DMEAA. Compared to the thermal CVD, PACVD films showed much better reflectance and resistance on TiN and SiO$_{2}$ substrate. We obtained mirror-like PACVD Al film of 90% reflectance and resistance on TiN and SiO$_{2}$ substrates. We obtained mirror-like PACVD Al film of 90% reflectance on TiN substrate. Excellent conformal step coverage was obtained on submicron contact holes ;by the PACVD blanket deposition.

• 한국표면공학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2007

Quaternary TiZrAlN nanocomposite thin films were synthesized by Closed-Field Unbalanced Magnetron Sputtering (CFUBMS), and their microstructure and mechanical characteristics were examined. The grain refinement of the TiZrAlN nanocomposite thin films was controlled by adjusting the $N_2$ partial pressure. The hardness of the film varied with the $N_2$ partial pressure and the maximum value was obtained approximately 47 GPa. It was also confirmed that there is a critical value of the grain size($d_c$) to need maximum hardness.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.512-518
• /
• 1997

The high temperature oxidation behaviors of titanium nitride films prepared by PACVD technique were studied in the temperature range of from 50$0^{\circ}C$ to 80$0^{\circ}C$ under air atmosphere. Ti0.88Al0.12N film, which showed the excellent microhardness from the previous work, was investigated on its oxidation resistance compared with pure TiN film. Ti-Al-N film showed superior oxidation resistance up to $700^{\circ}C$, whereas TiN film was fast oxidized into rutile TiO2 crystallites from at 50$0^{\circ}C$. It was found that an amorphous layer having AlxTiyOz formula was formed on the surface region due to outward diffusion of Al ions at the initial stage of oxidation. The amorphous oxide layer played a role as a barrier against oxygen diffusion, protected the remained nitride layer from further oxidation, and thus, resulted in the high oxidation resistive characteristics of Ti-Al-N film.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2001년도 창립10주년 제20회 학술발표회
• /
• pp.191-192
• /
• 2001

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
• /
• pp.107-107
• /
• 2012

연료전지 분리판용 모재로서 사용되고 있는 스테인레스 스틸에 대해서는 많은 연구가 진행되어 왔으나, 알루미늄은 거의 연구가 진행되지 않고 있다. 따라서 이번 연구는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 알루미늄 기판 위에 TiN, TiCN 박막을 반응성 가스 유량별로 증착하여, 기계적 특성 및 내부식성 특성을 비교 검토하였다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제56권5호
• /
• pp.335-340
• /
• 2023

Quinary component of 3㎛ thick Ti-Al-Si-Cu-N films were deposited onto WC-Co and Si wafer substrates by using an arc ion plating(AIP) system. In this study, the influence of copper(Cu) contents on the mechanical properties and microstructure of the films were investigated. The hardness of the films with 3.1 at.% Cu addition exhibited the hardness value of above 42 GPa due to the microstructural change as well as the solid-solution hardening. The instrumental analyses revealed that the deposited film with Cu content of 3.1 at.% was a nano-composites with nano-sized crystallites (5-7 nm in dia.) and a thin layer of amorphous Si₃N₄ phase.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.298.2-298.2
• /
• 2016

가공이 까다로운 소재를 가공하기 위한 공구에 적용하기 위해서 Al의 함량이 높은 AlTiN 소재가 개발되어 적용되고 있으며, 이 소재는 공구의 수명향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 음극 아크 증착 시 거대입자가 박막에 증착되어 결함을 만들기 때문에 그 밀도를 낮추기 위해서 음극 아크 증착을 이용하여 공정 변화에 따른 AlTiN 박막의 표면형상을 관찰하고 특성을 평가하였다. 또한 빗각 증착을 적용하여 제작한 AlTiN 박막의 특성을 평가하였다. Al-25 at.%Ti 합금타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 시편은 스테인리스 강판(SUS304)과 초경(tungsten carbide; WC)을 사용하였다. 음극 아크 소스에 인가되는 전류가 낮을수록 AlTiN 박막 표면에 거대입자의 밀도가 낮아졌으며, 기판 전압과 공정압력이 높을수록 AlTiN 박막의 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 거대입자밀도를 낮추는 기초공정을 도출하였다. AlTiN 박막 제작 시 빗각을 적용한 결과 $60^{\circ}$의 빗각을 적용한 다층 박막에서 약 33 GPa의 경도를 보였다. 본 연구를 통해 음극 아크 증착을 이용하여 거대입자의 밀도가 낮은 박막을 제작할 수 있는 공정을 도출하였고, 빗각증착을 적용하면 경도가 향상되는 결과를 확인하였다. 이를 통해 절삭공구 등과 같이 고경도의 코팅물성 유지를 위한 코팅분야에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.141-149
• /
• 1998

$Si_3N_4$상에 PECVD법으로 W박막을 증착하였다. 기판온도와 소스가스의 유량비가 텅 스텐 박막에 미치는 영향을 조사하였다. $150^{\circ}C$~$250^{\circ}C$의 온도 범위 내에서 텅스텐 박막의 증착은 표면반응에 의하여 제한 되었으며, 기판온도와 $SiH_4/WF_6$ 유량비 변화에 따라 150~ 530$\AA$/min의 증착률과 스트레스에 영향을 주었고, 특히 과도한 Si3N4가스는 W박막의 구조, 화학적 결합, 스트레스등을 급격히 변화시켰다. TiN, Ti, Mo, NiCr, Al 등 여러 가지 부착층 상의 텅스텐 박막을 증착시킨 결과, Al이 가장 좋은 부착특성을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.68-68
• /
• 2015

질화 티타늄(titanium nitride; TiN)은 색상이 미려하고 물리적 특성이 우수한 특성에도 불구하고 내산화성이 낮아 이를 해결하기 위해서 TiN에 Al을 첨가한 TiAlN 소재가 개발되었다. 하지만 난삭재 가공용 공구의 사용 온도가 $800^{\circ}C$이상인 점을 고려하여 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 환경에서도 산화가 일어나지 않는 고경도 박막 소재가 요구되고 있으며 TiAlN 소재에 Si을 첨가하면 내산화성이 향상된다는 연구결과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 음극 아크 증착과 스퍼터링을 동시에 이용한 하이브리드 공정으로 제조한 TiAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 미세구조, 물리적 특성 그리고 내산화성을 평가하였다.