열 필라멘트 CVD 법에 의해서 제작한 다이아몬드 막의 잔류응력제어

Abstract

열 필라멘트 화학 기상 증착법에 의해서 제작한 다이아몬드 막중의 고유응력 완화에 대해서 검토하여, 막 질의 저하없이 막중의 고유응력이 제어될 수 있는 것을 확인하였다. 막중의 인장 고유응력을 Si 기판의 두께가 1에서 10 mm로 증가할 때에 2.97에서 1.42 GPa로 감소하였다. 이것은 잔류응력이 막의 결정립들간의 상호작용 뿐 아니라 기판의 두께의 의해서도 영향을 받는다는 것을 보여주고 있다. +50 V의 전압 인가에 의해서 막중의 인장 고유응력은 0 V의 2.40 GPa에서 0.71 GPa로 크게 감소하였다. 이 감소는 전압인가에 의해서 열전자가 Si 기판쪽으로 가속되어 β-SiC의 생성이 촉진되어, 이것이 응력 완화를 위한 완충층으로서 작용하는 것에 기인하였다. 그러나 +200 V 이상의 과대한 전압 인가는 막 질의 변화를 초래하여 응력 완화 효과는 거의 없었다.