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Title: 射頻電漿輔助化學氣相沉積法鍍製摻氮含氟類鑽碳薄膜於矽基材之氧化特性及機械性質分析
Authors: 周昭昌;劉權毅;陳威穎
Contributors: 國立臺灣海洋大學:機械與機電工程學系
Date: 2012
Issue Date: 2017-04-07T02:14:11Z
Publisher: 台灣鍍膜科技協會年會
Abstract: 摘要:本實驗以射頻電漿輔助化學氣相沉積法(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition, RFPECVD)在固定射頻瓦數下,分別調配CH4、CF4、N2的混合氣體含量作為前驅氣體,研究在p-type(100)矽基材上鍍製氮氟類鑽碳薄膜。由實驗觀察得知,矽基材表面不利於此種薄膜,附著為解決此問題在前處理使用CF4及H2的混合氣體,以電漿蝕刻方式對矽基材表面造成缺陷,再以CH4及H2的混合氣體鍍製含氫的類鑽碳薄膜作為中間層來增加附著性,其厚度約為30 nm,之後以CH4、CF4、N2的混合氣體鍍製氮氟類鑽碳薄膜。分析方面以掃描式電子顯微鏡觀測薄膜厚度、水滴接觸角實驗量測薄膜之親疏水性、原子力顯微鏡觀察薄膜的表面形貌、拉曼光譜儀分析氮氟類鑽碳薄膜內的sp3與sp2含量、傅立葉轉換紅外線光譜儀測定薄膜官能基、化學分析電子能譜儀進行表面元素定量分析、退火實驗觀察薄膜抗氧化性、壓痕及刮痕實驗測定薄膜的機械性質。根據分析結果,氮之加入會使此類型薄膜形成親水性,隨氮含量增加則會使薄膜在製程中沉積速率降低。由拉曼光譜得知N2流率增加時,退火後薄膜結構和未退火時相似。由刮痕及壓痕實驗得知,CF4氣體流率高時,刮痕較沒有向外延伸的破裂,且硬度也降低,這表示CF4氣體流率高時薄膜較軟,而CH4流率增加時也有此趨勢。由於N2流率增加時薄膜厚度低於75 nm,硬度受基材影響很大,但仍可看出本身硬度有因此而提升,在考慮薄膜厚度的影響結果得知CH4-CF4-N2氣體流率在5-5-30的薄膜將會有較佳的附著性。
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/41863
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