プラズマCVDによるTiN基組成傾斜膜のコーティングと耐腐食性

等离子体CVD制备TiN基成分梯度薄膜及其耐蚀性能

• 批准号: 03F00293
• 负责人: 嶋田 志郎
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00293/
• 关键词: プラズマ; CVD; TiN; 膜; 組成傾斜; コーティング; 耐腐食

1)出発原料として、珪素金属アルコキシド溶液(ヘキサメチルジシロキサン)に安定化剤のトリエタノールアミンを加えた溶液を使用した。この溶液をHPLC送入ポンプで一定速度(0.05〜0.5ml min^<-1>)でノズルから窒素・水素プラズマ中へノズルから直接噴霧し、800℃の温度で制御されたSi基板上でアモルファス窒化珪素(SiNx)膜を作製した。2)この作製した膜の生成相を薄膜XRDで同定し、FE-SEMで膜の表面を観察し、断面観察から膜厚を決定した。その結果、膜は数ミクロンの厚さを持ち、表面は非常に平滑であった。XPS分析の結果、Si-N結合が確認され、不純物として遊離炭素と酸素が若干量含まれていることが分かった。SUS基板を用いてSiNx膜作製も試みた。3)Ti-アルコキシド溶液とAl-アルコキシド溶液の送入速度を変えてTiN-AlN複合膜を作製した。さらに、両溶液の送入速度を時間と共に変化させて、基板近くではTiN組成、表面ではAlNなる組成傾斜膜を作製した。この膜は柱状結晶を有し、約2ミクロンの厚さの膜であった。4)大気中における600℃でのKClによるSUS基板上に作製したSiNx膜の耐腐食性を検討した。SiNxを被覆していないSUSは著しく腐食されたが、SiNx被覆SUSは殆んど腐食されなかった。

1)The raw materials and tin metal solutions are used to stabilize the products. The solution is fed into the HPLC at a constant rate (0.05 ~ 0.5ml min^<-1>), and the SiNx film is prepared on the Si substrate at a temperature of 800℃ by direct spraying. 2) XRD, FE-SEM, surface observation, cross-section observation and film thickness determination of the film. The result is that the film thickness is very high and the surface is very smooth XPS analysis results, Si-N binding was confirmed, impurities, free carbon, acid and some amounts of impurities were found SUS substrate was fabricated with SiNx film. 3) Ti-AlN composite film was prepared by changing the feeding speed of Ti-AlN solution and Al-AlN solution. In addition, the feeding speed of the solution is changed, and the TiN composition and AlN composition of the substrate are controlled. The film has columnar crystals, about 2 cm thick. 4)The corrosion resistance of SiNx films fabricated on SUS substrates under high temperatures of 600℃ was investigated. SiNx coating SUS coating