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본 논문은 비대칭 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착된 TiN 박막의 특성에 대한 기판 바이어스 전압과 듀티 싸이클의 영향을 연구 하였다. 기판 바이어스 전압 0 V에서 -900 V까지의 변화와 펄스 주파수 5 kHz에서 50 kHz까지의 변화에 따른 TiN 박막을 Si (100) 기판 위에 증착하였고 TiN 박막의 특성을 XRD, FE-SEM, nanoindentator 등으로 측정하였다. 본 논문은 비대칭 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착된 TiN 박막의 나노결정립 미세화에 대한 기판 바이어스 전압과 듀티 싸이클의 영향을 연구 하였다. 기판 바이어스 전압 0 V에서 -900 V까지의 변화와 펄스 주파수 5 kHz에서 50 kHz까지의 변화에 따른 TiN 박막을 Si (100) 기판 위에 증착하였고 TiN 박막의 특성을 XRD, FE-SEM, nanoindentator 등을 이용하여 측정하였다. 측정 결과 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착한 TiN 박막의 결정립 크기는 기판 바이어스 전압과 펄스 주파수가 증가함에 따라서 감소하였다. 또한 TiN 박막의 (111)면과 (200)면의 2θ 값이 저각으로 이동 하였고 나노 경도 값이 증가 하였다. 이러한 2θ 값의 이동과 나노 경도의 증가는 TiN 박막 내 ...

본 논문은 비대칭 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착된 TiN 박막의 특성에 대한 기판 바이어스 전압과 듀티 싸이클의 영향을 연구 하였다. 기판 바이어스 전압 0 V에서 -900 V까지의 변화와 펄스 주파수 5 kHz에서 50 kHz까지의 변화에 따른 TiN 박막을 Si (100) 기판 위에 증착하였고 TiN 박막의 특성을 XRD, FE-SEM, nanoindentator 등으로 측정하였다. 본 논문은 비대칭 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착된 TiN 박막의 나노결정립 미세화에 대한 기판 바이어스 전압과 듀티 싸이클의 영향을 연구 하였다. 기판 바이어스 전압 0 V에서 -900 V까지의 변화와 펄스 주파수 5 kHz에서 50 kHz까지의 변화에 따른 TiN 박막을 Si (100) 기판 위에 증착하였고 TiN 박막의 특성을 XRD, FE-SEM, nanoindentator 등을 이용하여 측정하였다. 측정 결과 펄스 dc 마그네트론 스퍼터법으로 증착한 TiN 박막의 결정립 크기는 기판 바이어스 전압과 펄스 주파수가 증가함에 따라서 감소하였다. 또한 TiN 박막의 (111)면과 (200)면의 2θ 값이 저각으로 이동 하였고 나노 경도 값이 증가 하였다. 이러한 2θ 값의 이동과 나노 경도의 증가는 TiN 박막 내 압축응력의 작용으로 사료된다. 따라서 기판바이어스 전압과 듀티 싸이클 및 펄스 주파수와 같은 증착변수는 미세구조적 특성뿐만 아니라 기계적 물성에 커다란 영향을 미침을 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The effects of substrate bias voltage and duty cycle on the microstructure and mechanical properties of titanium nitride thin film which is deposited by bipolar pulsed dc magnetron sputtering system were studied. The deposition of titanium nitride thin films on Si (100) substrate was investigated by...

The effects of substrate bias voltage and duty cycle on the microstructure and mechanical properties of titanium nitride thin film which is deposited by bipolar pulsed dc magnetron sputtering system were studied. The deposition of titanium nitride thin films on Si (100) substrate was investigated by varying the substrate bias voltage, duty cycle and pulsed frequency. The characteristics of titanium nitride thin films such as the deposition rate, surface morphology, crystallographic orientation were analyzed by using the XRD, FE-SEM and nanoindentator. As a result, the grain size of titanium nitride thin films deposited by bipolar pulsed dc magnetron sputtering system was decreased with the increase of substrate bias voltage and pulsed frequency. The 2θ values for (111) and (200) crystallographic planes and surface roughness of titanium nitride thin films were also decreased. This shift in 2θ and increase of the nano hardness could be attributed to compressive stress in the titanium nitride thin films. The substrate bias voltage and pulsed frequency have strong influence on both the microstructural properties and the mechanical properties of titanium nitride films.