| 研究課題/領域番号 |
02650059
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料工学
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
小寺澤 啓司 姫路工業大学, 工学部, 教授 (50047594)
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| 研究分担者 |
井上 尚三 姫路工業大学, 工学部, 助手 (50193587)
内田 仁 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (30047633)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1991年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1990年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 窒化物薄膜 / 高周波反応性スパッタリング法 / 酸化挙動 / 窒化チタン / 窒化アルミニウム / グロ-放電発光分光分析 |
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| 研究概要 |
平成2年度は、窒化物多層薄膜を構成するAlN、TiN各単層薄膜を高周波反応性スパッタリング法によって作製し、組成、結晶構造、成長過程等について検討した。得られた結果を以下にまとめる。
1)あるしきい値以上の窒素ガス混合比で反応性スパッタリングすることで、窒化物薄膜を安定に形成できる。
2)AlN、TiNとも成長の隙には優先方位がある。
3)窒化物薄膜の形成には、グロ-放電プラズマ中の窒素分子イオンが何らかの役割を担っている可能性がある。
これらの結果をもとに、平成3年度は、AlN/TiN二層薄膜を作製し、TiN薄膜上でのAlNの成長過程、形成された界面の状態を明らかにした。また、多層薄膜の応用として耐酸化特性を取り上げ、評価を行った。以下、得られた結果を簡単に述べる。
1)AlN薄膜は、TiN薄膜上でC軸配向する。
2)AlN/TiN二層薄膜の界面には反応生成物や拡散層は認められず、高周波反応性スパッタリング法で急峻な界面を形成できることがわかった。
3)TiN単層薄膜は、500℃以上の大気中熱処理で急激に酸化が進行する。AlN/TiN二層薄膜では表面に形成される酸化物層の厚さは、TiN単層薄膜の場合に比べ非常に薄く、700℃でも酸化反応はごく表面層に限定されることがわかった。また、600℃までの熱処理では、AlN/TiN界面で反応は生じないが、700℃以上では拡散が進行し始める様子が認められた。
4)上で述べた通り、TiN薄膜にAlN薄膜を積層することで耐酸化性が著しく向上するが、この時に必要なAlN層の膜厚は50nm以下であることがわかった。
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