고출력 펄스형 마그네트론 스퍼터링의 첨단 과학 및 공학기술

전문가 제언

○ 우리나라는 반도체산업이 크게 발전하여 세계적 수준에 이르렀기 때문에 전국의 각 대학이나 연구소에서 일반 마그네트론 스퍼터링에 대하여 많은 연구개발이 이루어졌다. HPPMS는 완전 평면 균일 박막을 생산할 수 있어서 플랫 패널 디스플레이 제조에 사용되고 있다. 그러나 펄스 플라즈마 마그네트론 스퍼터링은 비교적 최근에 관심을 갖기 시작하여 아직 널리 사용되고 있지 않다.

○ 마그네트론 스퍼터링의 단점의 하나는 느린 증착속도이다. 본 논문 중에 절삭 인서트에 대한 TiAlN의 증착 예를 보였는데 증착속도가 1μm/h 정도이다. 절삭공구에 사용하는 코팅의 두께는 10μm 정도가 많이 사용되는데 이 경우 10시간 정도의 코팅시간이 소요되며 전처리 및 후처리를 포함하면 너무 많은 시간이 소요된다. 코팅 두께가 비교적 작은 코팅에는 HPPMS가 유리할 수 있으나 코팅두께가 클 경우에는 HPPMS가 그리 매력적이지 않을 수도 있다. 코팅 속도를 더 늘일 수 있는 연구가 필요하다.

○ 중요한 성능지표중 하나가 응착력이다. 응착력을 증가시키기 위해 모재 가열, 화학적 클리닝 또는 중간층(intermediate layer) 증착을 사용하기도 한다. 특히 중간층은 효과가 입증되어 경도가 큰 코팅에 사용되기도 한다. HPPMS의 장점 중 하나로 금속이온이 모재 속으로 이식되어 응착을 좋게 하는 것이라고 한다. 따라서 중간층 증착과의 비교연구가 필요하고 또한 금속이온의 이식과 함께 중간층을 사용하는 것에 대한 검토도 고려해 볼 만하다.

○ 저자들은 HPPMS의 장점 중 하나가 복잡한 형상에 대한 균질의 코팅이 가능한 것으로 주장했다. 그런데 TiAlN을 HPPMS로 코팅한 인서트에 대한 연구결과를 보면 DCMS 코팅에 비해서는 뚜렷한 개선을 보였으나 균질도 개선은 아직 미흡하다. 플랭크의 코팅속도는 1.45μm/h, 레이크 코팅속도는 1.03μm/h로 동일한 코팅시간에 대해 박막 두께에 차이가 날 수밖에 없다. 실제로 복잡한 형상의 코팅에는 균질한 코팅을 위해 모재를 회전시키는 등 다른 방법을 사용하기도 한다. HPPMS에 회전기구를 사용하면 더 효과적일 것이다.

저자

K. Sarakinos, J. Alami, S. Konstantinidis

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

204(11)

잡지명

Surface and Coatings Technology

과학기술
표준분류

재료

페이지

1661~1684

분석자

김*훈

분석물

• 고출력 펄스형 마그네트론 스퍼터링의 첨단 과학 및 공학기술.pdf [438,081 byte]

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