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Ar과 질소의 혼합 가스 분위기 속에서 반응 Magnetron Sputtering에 의하여 ZrN 박막을 성장시키고 N₂ gas의 혼합비와 Substrate에 인가한 bias 전압이 합성 박막의 성장률과 성분비에 미치는 영향을 분석 연구하였다. 박막의 성분은 RBS로 분석하였다. 5 × 10^(-3) Torr의 진공도에서 N₂gas의 농도가 어떤 임계값 즉 40%의 농도 근방에서 성장률은 N₂ gas의 농도와 함께 급격히 감소하였으며 이는 ...

Ar과 질소의 혼합 가스 분위기 속에서 반응 Magnetron Sputtering에 의하여 ZrN 박막을 성장시키고 N₂ gas의 혼합비와 Substrate에 인가한 bias 전압이 합성 박막의 성장률과 성분비에 미치는 영향을 분석 연구하였다. 박막의 성분은 RBS로 분석하였다. 5 × 10^(-3) Torr의 진공도에서 N₂gas의 농도가 어떤 임계값 즉 40%의 농도 근방에서 성장률은 N₂ gas의 농도와 함께 급격히 감소하였으며 이는 Target 표면이 ZrN로 변하거나 N₂ gas의 흡착으로 인한 Sputtering yield의 감소로 해석되어진다. N₂gas농도 47%이하에서 성장 박막의 성분비인 N/Zr는 Substrate에 bias전압을 인가한 박막을 제외하고는 매우 낮았다. Stoichiometric한 ZrN박막은 100V의 negative bias전압을 인가하였을 때는 N₂ gas농도 40%에서, 인가 전압이 없을 때는 N₂ gas농도 50%에서 얻을 수 있었으며 70%이상의 N₂ gas농도에서는 100V의 negative bias압 인가로 성분비 (N/Zr)가 1.2까지 증가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Zirconium nitride films were prepared by reactive magnetron sputtering from a zirconium target in a working gas mixture of Ar + N₂. The deposition rate and the composition of the films were studied as a function of the concentration of N₂gas in a working gas and substrate bias voltage. The film comp...

Zirconium nitride films were prepared by reactive magnetron sputtering from a zirconium target in a working gas mixture of Ar + N₂. The deposition rate and the composition of the films were studied as a function of the concentration of N₂gas in a working gas and substrate bias voltage. The film composition and the deposition rate were determined by Rutherford backscattering analysis. Around a critical nitrogen concentration, 40% N₂concentration at total pressure of 5 × 10^(-)3 Torr, the deposition rate decreases rapidly with increasing N₂concentration. It is assumed that the decrease in the deposition rate is correlated to decrease in the sputtering yield of the target because numerous sites on it are occupied by ZrN and N₂and so ion efficiency becomes smaller. Below the critical nitrogen concentration, 40%, the ratio of nitrogen to the zirconium of the films is very small except the films grown at substrate bias voltage. The stoichiometric ZrN films were deposited at 40% N₂concentration with substrate bias voltage. Above concentration of 70%, the ratio of nitrogen to zirconium of the film increases to 1.2 at 100 V substrate negative bias voltage.

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