錫膜の硬度に及ぼすアーク源電流の影響

- Jun 20, 2018-


高い硬度はTiN膜の非常に重要な特徴であり、高い硬度は良好な耐摩耗性に相当する。 アーク源電流は、フィルムの硬度に大きな影響を及ぼす。 図1は、異なるアークソース電流でのTiN膜の硬さ変化の規則を示す。 アークソース電流の増加に伴ってTiN膜の硬度が上昇することが分かる。 80Aを超えるアーク源電流で調製されたTiN膜の硬度はHV2000を超える。

 

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図1 TiN膜の硬さとアークソース電流の関係

 

基材の温度は、フィルムの成長構造に影響を及ぼし、その性能に影響を及ぼす。 温度が低い場合、薄膜の構造は比較的大きな柱状結晶構造である。 この構造は、密度が低く、穴の欠陥が多いので、膜の硬度は低いので、かなり粗い。 アークソース電流が増加すると、基板の温度も上昇し、基板上に堆積した原子の拡散が加速されるので、膜構造は、より粗くて粗い柱状構造からより緻密で小さな柱状結晶構造に変化する。 同時に、粒子はより微細になり、粒界は膜を強化するので、膜の硬度は増加する。