거울형 자계 구조를 갖는 진공 여과 아크 증착법을 이용한 증착 변수에 따른 다이아몬드상 탄소 박막의 증착 및 물성 분석

Abstract

본 논문에서는 거울형 자계 구조를 갖는 진공 여과 아크법을 이용하여 다이아몬드상 카본 박막을 증착하였다. 음극 근처에 영구자석과 자기요크를 사용하여 음극 표면에서의 아크 스팟의 이동도와 아크 플라즈마의 안정도를 증진시킬 수 있었다. 증착압력과 기판전압을 변화시켜 증착 하였으며 이에 따른 물성의 변화를 분석하였다. 그 결과 증착압력 3×10-4 Torr와 기판전압 -50V에서 가장 높은 sp3/sp2 분율을 얻을 수 있었다. 또한 500℃까지 열처리에 따른 박막의 열적 안정성을 평가하였다.

DLC films are deposited by using an FCVA deposition system with a mirror-type magnetic field configuration. Permanent magnets and magnetic yokes around the cathode have been observed to enhance the mobility of arc spots on the cathode and the stability of arc plasma. Effects of reactor pressures and substrate biases on structural properties of DLC films deposited are investigated. The results show that the highest sp3/sp2 fraction is obtained when the films are deposited at a pressure of 3 × 10-4 Torr and a bias voltage of -50 V. The variation of the structural properties due to thermal stress up to 500 ℃ is also examined.