Investigation of silicon nitride and DLC thin films hardness deposited with RF PECVD method

摘要

This paper presents the results of nanohardness measurements of silicon nitride (SiN_x and two types of diamond-like carbon films (DLC) deposited by radio-frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF PECVD) method. In order to accurately determine hardness of SiN_x and DLC films two approximation methods have been applied, where first includes an effect of the substrate (layer/substrate system), and the second takes into account an additional silicon dioxide (SiO_2) interlayer (layer/SiO_2/substrate system). In this work thickness and roughness of the films has also been investigated. The study has shown that the DLC films are slightly harder than SiN_x films.%Praca ta dotyczy badań twardości warstw azotku krzemu (SiN_x) oraz warstw diamentopodobnych (DLC, ang, diamond-like carbon films) osadzanych metodą chemicznego osadzania z fazy lotnej wspomaganego plazmą. W celu dokładnego wyznaczenia twardości warstw SiN_x i DLC zastosowano dwa rodzaje metod aproksymacji wyników pomiarów metodą nanoindentacji. Pierwsza z nich uwzględniała jedynie wpływ podłoża (warstwa/podłoże) natomiast w drugiej metodzie uwzględniono także wpływ dodatkowej warstwy SiO_2 (tlenku krzemu) (warstwa/SiO_2/podłoże). W niniejszej pracy badane były również grubość oraz chropowatość warstw. Badania wykazały, że warstwy DLC są nieco twardsze od warstw SiN_x.