일반기술

음극아크증착을 이용한 초고경도 티아이에이엘에스아이엔박막 증착 방법

본 발명은 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법에 관한 것으로, Ti 타겟과, AlSi 타겟을 아크소스에 설치하거나, TiAlSi 복합타겟을 아크소스에 설치하여 질소 가스를 주입하면서 아크방전을 유기하여 플라즈마를 형성하여 피처리물의 표면에 TiAlSiN 코팅층을 형성하도록 함으로써 초고경도의 절삭공구를 제조하는 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법을 제공함에 그 목적이 있다.; 본 발명은 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착을 위한 음극아크 증착공정은 크게 Ti타겟과 AlSi 타겟 혹은 TiAlSi 타겟을 설치하는 타겟설치과정과; 상기 타겟들 및 피처리물이 설치된 챔버 내부의 진공도를 10-5∼10-7 Torr로 낮춰 상기 챔버 내부의 공기를 제거하는 과정과; 상기 챔버로 불활성 가스를 주입하여 상기 챔버 내부의 진공도를 10-1∼10-3 Torr로 세팅하여 피처리물 표면을 세정하는 플라즈마 클리닝 과정과; 질소를 챔버에 유입시킨 후 아크소스에 전류를 인가하여 플라즈마를 형성하고 바이어스 전압을 인가하여 TiAlSiN 층을 형성하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.; 본 발명을 적용하면, Ti 타겟에 인가되는 코팅전위는 18V이며, 코팅전류는 45A이고, AlSi 타겟에 인가하는 코팅전위는 19V이고, 코팅전류는 35A가 되도록 하여 음극 아크증착을 실시한 결과, 초고경도의 코팅박막을 얻게 되었다는 잇점이 있다.본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착을 위한 음극아크 증착공정은 크게 Ti타겟과 AlSi 타겟 혹은 TiAlSi 타겟을 설치하는 타겟설치과정과; 상기 타겟들 및 피처리물이 설치된 챔버 내부의 진공도를 10-5∼10-7 Torr로 낮춰 상기 챔버 내부의 공기를 제거하는 과정과; 상기 챔버로 불활성 가스를 주입하여 상기 챔버 내부의 진공도를 10-1∼10-3 Torr로 세팅하여 피처리물 표면을 세정하는 플라즈마 클리닝 과정과; 질소를 챔버에 유입시킨 후 아크소스에 전류를 인가하여 플라즈마를 형성하고 바이어스 전압을 인가하여 TiAlSiN 층을 형성하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법이 제공된다.바람직하게, 상기 플라즈마 클리닝 과정은 에칭전위는 310∼320V, 에칭전류는 0.6A가 되도록 하며, 약 10분간 클리닝을 위한 에칭이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법이 제공된다.바람직하게, 상기 Ti 타겟에 공급되는 전위 및 전류는 14∼22V, 35∼55A 이며, AlSi 타겟에 공급되는 전위 및 전류는 15∼23V, 25∼55A 인 것을 특징으로 하는 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법이 제공된다.바람직하게, 상기 Ti 타겟 및 AlSi 타겟의 피처리물에 대한 증착온도는 200∼450℃인 것을 특징으로 하는 음극아크증착을 이용한 초고경도 TiAlSiN 박막 증착방법이 제공된다.