일반기술

DLC 코팅 소스 및 공정기술

□ 기술개요해당 기술은 비평형 마그네트론 스퍼터링 방법을 개발하여 다이아몬드상 탄소(Diamond-like Carbon ;DLC) 박막을 제조하는 소스 및 관련공정 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소를 이용하여 DLC를 제조하기 위하여 외부자석과 내부자석으로 자장을 적절한 방법으로 변경하여 자기장이 기판으로 향하도록 조절하여 스퍼터링 소스의 이온화율을 높이는 것에 의하여 고신뢰성 DLC 박막을 제조하는 기술에 관한 것이다.해당 기술은 공구나 기계부품의 수명향상은 물론 자동차 엔진부품의 수명향상 및 연비향상, 정밀금형의 수명 및 품질 향상, 의료용 임플란트 및 도구, 반도체 제조용 가공부품, 고분자 표면개질, 광학용 렌즈의 특성 향상등의 분야에 제품화 되고 있다.해당 기술은 국내에서는 2000년 초반까지는 DLC 박막에 대한 연구기반이 미약하고 코팅 서비스 시장 또한 그다지 크지 않아 답보상태를 유지하여 왔으나 외국계 코팅서비스 회사의 등장과 기술의 발전으로 그 시장이 크게 증가하고 있으며, 특히 독일, 일본을 중심으로 다양한 방식의 소스 및 공정기술이 출현하여 그 응용성을 넓혀 나아가고 있다.또한, 해당 기술은 친환경적이기 때문에 기존의 습식코팅을 대체하고 있으며, 각종규제에 대응이 가능한 공정으로 평가받고 있는 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.해당 기술의 마그네트론 스퍼터링 소스의 구성은 기존의 마그네트론 방식에 철 디스크를 새롭게 삽입하였으며 냉각수라인이 타겟홀더의 내주면에 접촉되고 영구자석의 밖으로 이동되어지는 구조로 이루어져 있으며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 기존의 마그네트론 방식의 소스는 타겟을 지지하기 위한 타겟홀더, 타겟표면에 자력선을 형성시키는 영구자석, 자장을 집속하며 자석을 지지하기 위한 보강판 및 냉각수라인으로 구성되어 있다.- 둘째, 전기장과 자기장이 만나는 면적이 매우작아 부분적으로만 스퍼터링이 일어나 타겟효율이 낮은 단점을 보완하기 위하여 철 디스크를 삽입하였다. □ 기술특징해당 기술은 공구나 기계부품의 수명향상은 물론 자동차 엔진부품의 수명향상 및 연비향상, 정밀금형의 수명 및 품질 향상, 의료용 임플란트 및 도구, 반도체 제조용 가공부품, 고분자 표면개질, 광학용 렌즈의 특성 향상 등의 분야에 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다.- 첫째, 수소가 포함되지 않은 DLC를 제조할수 있는 비평형 마그네트론 스퍼터링 소스를 이용하여 금속 또는 화합물을 코팅할 경우 증발율 및 타겟효율이 향상되어 코팅비용의 절감 및 코팅특성의 향상을 가져온다.- 둘째, 마그네트론 스퍼터링 소스에 자성체 디스크를 삽입함으로서 플라즈마 영역을 확대시킬 수 있고, 다량으로 발생된 이온을 스퍼터링에 이용하여 증발율을 향상시킬 수 있으며, 타겟 표면의 자기력선 수평성분을 확대하여 타겟 효율을 높일 수 있다.