非晶和纳米氮化物复合薄膜、其形成方法和电子装置制造方法及图纸

提供了一种非晶和纳米氮化物复合薄膜、一种用于形成其的方法和一种具有其的电子装置。所述非晶和纳米氮化物复合薄膜具有复合结构，在复合结构中，包括作为氮化物构成元素的Zr和Al的氮化物相与至少一种金属相混合，其中，金属相包括从包括Cu和Ni的组中选择的至少一种元素，所述氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至500nm的范围内的ZrN结晶相，所述ZrN结晶相的体积分数是10％或更多。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了一种非晶和纳米氮化物复合薄膜、一种用于形成其的方法和一种具有其的电子装置。所述非晶和纳米氮化物复合薄膜具有复合结构，在复合结构中，包括作为氮化物构成元素的Zr和Al的氮化物相与至少一种金属相混合，其中，金属相包括从包括Cu和Ni的组中选择的至少一种元素，所述氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至500nm的范围内的ZrN结晶相，所述ZrN结晶相的体积分数是10％或更多。【专利说明】非晶和纳米氮化物复合薄膜、其形成方法和电子装置
本公开涉及一种非晶和纳米氮化物复合薄膜、一种用于形成其的方法和一种具有 其的电子装置，更具体地，涉及一种通过反应溅射形成的晶粒的尺寸等于或小于500nm的 非晶和纳米氮化物复合薄膜、一种用于形成其的方法和一种具有其的电子装置。
技术介绍
通常，为了实现电子产品的复杂形状，已经利用模铸工艺制造电子产品的外壳。由 于此种外壳的表面抗腐蚀非常弱并且具有低强度，因此薄膜形成在表面上。在形成薄膜的 工艺中，具体地，在通过物理气相沉积（下文中称作"PVD"）沉积由铬和其它金属制得的薄 膜的情况下，由于沉积条件的物理特性，因此在沉积的薄膜中会形成柱状结构。在此情况 下，由于腐蚀溶液可以沿着在柱状结构中的晶粒边界渗滤，所以会加速薄膜的腐蚀。即，在 柱状结构中的晶粒边界会用作加速薄膜腐蚀的路径。 由于形成有柱状结构的薄膜抗腐蚀性非常弱并且具有低强度，因此印刷或涂敷在 薄膜的上部分上的层会容易地剥离。 另外，在由铬或其它金属制成的薄膜形成在诸如便携式终端的通信电子装置中的 情况下，薄膜会屏蔽电磁波。
技术实现思路
附加方面和/或优点将在随后的描述中进行部分地阐述，并且部分地通过描述将 是清楚的，或者可通过本专利技术的实施而获知。 本专利技术的示例性实施例可以至少解决上面的需要并且至少提供这里公开的优点。 本公开的一方面提供了具有高表面硬度和优异的抗腐蚀性能并传输电磁波的非晶和纳米 氮化物复合薄膜、一种用于形成其的方法和一种具有其的电子装置。 根据本公开的一方面，一种非晶和纳米氮化物复合薄膜具有复合结构，在复合结 构中，包括作为氮化物构成元素的Zr和A1的氮化物相与至少一种金属相混合，其中，金 属相包括从包括Cu和Ni的组中选择的至少一种元素，氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至 500nm的范围内的ZrN结晶相，ZrN结晶相的体积分数是10%或更多。 ZrN结晶相的体积分数可以在10%至62. 5%的范围内。 ZrN结晶相的体积分数可以在25%至40%的范围内。 ZrN结晶相的体积分数可以在50%至62. 5%的范围内。 ZrN结晶相的体积分数可以为25 %或更多。 金属相还可以包括从包括 Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti 和 Fe 的 组中选择的至少一种元素。 根据本公开的一方面，一种用于形成复合薄膜的方法包括：用待处理对象填充提 供有具有玻璃形成能力的Zr基合金靶的室；将包括队和Ar的反应气体提供到室中；通过 派射Zr基合金祀在待处理对象的至少一个表面上形成非晶和纳米氮化物复合薄膜，其中， 反应气体队与Ar的比等于或高于0. 5。 反应气体的比可以是0.5至3。 反应气体N^Ar的比可以是0.7至1.4。 反应气体队与Ar的比可以是2至3。 反应气体的比可以等于或高于0.7。 Zr基合金靶可以是由Zr-Al-X组成的结晶合金，其中，X包括Cu和Ni中的任意一 个。 Zr基合金革巴可以具有平均尺寸在0. lym至5ym的范围内的晶粒。 Zr基合金靶可以是由Zr-Al-X-Y组成的结晶合金，其中，Y是从包括Cr、Mo、Si、 Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti和Fe的组中选择的至少一种元素。 根据本公开的一方面，电子装置包括上面描述的待处理对象。 待处理对象可以是电子装置的主体，复合薄膜可以形成在主体的外表面上。【附图说明】 本专利或申请包含以彩色绘制的至少一个附图。基于请求和支付必要费用，该局 将提供本专利或专利申请公开的副本。根据结合附图进行的以下详细描述，本公开的以上 和其它方面、特征和优点将更加明显。 图1是示出了根据本公开的实施例的执行形成非晶和纳米氮化物复合薄膜的工 艺的溅射装置的示意图。 图2是示出了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的ZrN结晶相的 体积分数与电磁波衰减之间的关系的曲线图。 图3是示出了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的ZrN结晶相的 体积分数与硬度之间的关系的曲线图。 图4是示出了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的ZrN结晶相的 体积分数与反应气体N2和Ar的比之间的关系的曲线图。 图5是示出了根据本公开的实施例的非晶薄膜（即，非晶和纳米氮化物复合薄膜） 的X射线衍射图案的曲线图。 图6是示出了非晶沉积薄膜的一部分的示例性精细结构的放大剖视图。 图7是示出了呈现金色的非晶和纳米氮化物复合薄膜的一部分的示例性精细结 构的放大剖视图。 图8是示出了呈现黑色的非晶和纳米氮化物复合薄膜的一部分的示例性精细结 构的放大剖视图。 图9A至图9D是示出了在其上分别形成Cr薄膜、非晶薄膜以及根据本公开的实施 例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的装置之中的电磁波衰减的比较的图。 图10示出了在其上沉积了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的 塑料便携式电话后盖。图11示出了在其上沉积了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的 相机安装板。图12示出了在其上沉积了根据本公开的实施例的非晶和纳米氮化物复合薄膜的 金属便携式电话架。【具体实施方式】 现在将详细地参考实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，同样的标号始终 指同样的元件。以下通过参照附图描述实施例以解释本专利技术。 本公开的各方面和特征以及用于实现各方面和特征的方法通过参考将参照附图 详细描述的实施例将是明显的。然而，本公开不局限于下文公开的实施例，但是可以以多种 形式实施。应理解的是，所有修改、等同物或替代物包括在本公开的范围内。 参照附图详细地描述根据本公开的实施例的用于形成非晶和纳米氮化物复合薄 膜的方法。 可以通过利用结晶合金靶的反应溅射经由沉积工艺形成根据本公开的实施例的 非晶和纳米氮化物复合薄膜。 非晶合金可以被限定为具有等于或小于lnm的晶粒尺寸并且不具有晶体的特定 晶格周期性的固体。非晶合金不具有长程有序性（其是结晶合金的特性），但是由于化学键 的性能，可以具有在原子长度尺度中的些许短程有序性。术语"有序性"和"无序性"用来指 示在多粒子系统中某些对称或相关关系的存在和不存在，术语"长程有序性"和"短程有序 性"用来区分基于长度尺度的材料的有序性。例如，根据可以通过诸如透射电子显微镜的结 构表征技术确定的晶格周期性和X射线衍射，非晶合金和结晶合金可以彼此区分开。纳米 结晶合金可以限定为具有lOmii至500nm的晶粒尺寸，并且具有与非晶合金相似的性能。即 使在沉积具有几十纳米的薄厚度的薄膜的情况下，涂覆层仍可以是具有均匀厚度的薄膜， 并且具有强的抗腐蚀性和耐刮擦性（具体地，增强的机械性能）。 图1是示出了根据本公开的实施例的执行形成非晶和纳米氮化物复合薄膜的工 艺的溅射装置的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复合结构的非晶和纳米氮化物复合薄膜，在所述复合结构中，包括作为氮化物构成元素的Zr和Al的氮化物相与至少一种金属相混合，其中，所述金属相包括从包括Cu和Ni的组中选择的至少一种元素，所述氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至500nm的范围内的ZrN结晶相，所述ZrN结晶相的体积分数是10％或更多。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴恩洙，朴今焕，朴辰晩，洪锡武，赵晟祜，朴明宽，沈载原，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR