非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜、其形成方法和電子裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供了一種非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜、一種用于形成其的方法和一種具有其的電子裝置。所述非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜具有復(fù)合結(jié)構(gòu)，在復(fù)合結(jié)構(gòu)中，包括作為氮化物構(gòu)成元素的Zr和Al的氮化物相與至少一種金屬相混合，其中，金屬相包括從包括Cu和Ni的組中選擇的至少一種元素，所述氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至500nm的范圍內(nèi)的ZrN結(jié)晶相，所述ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)是10％或更多。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜、其形成方法和電子裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開(kāi)涉及一種非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜、一種用于形成其的方法和一種具有 其的電子裝置，更具體地，涉及一種通過(guò)反應(yīng)濺射形成的晶粒的尺寸等于或小于500nm的 非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜、一種用于形成其的方法和一種具有其的電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，為了實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的復(fù)雜形狀，已經(jīng)利用模鑄工藝制造電子產(chǎn)品的外殼。由 于此種外殼的表面抗腐蝕非常弱并且具有低強(qiáng)度，因此薄膜形成在表面上。在形成薄膜的 工藝中，具體地，在通過(guò)物理氣相沉積（下文中稱(chēng)作"PVD"）沉積由鉻和其它金屬制得的薄 膜的情況下，由于沉積條件的物理特性，因此在沉積的薄膜中會(huì)形成柱狀結(jié)構(gòu)。在此情況 下，由于腐蝕溶液可以沿著在柱狀結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界滲濾，所以會(huì)加速薄膜的腐蝕。即，在 柱狀結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界會(huì)用作加速薄膜腐蝕的路徑。
[0003] 由于形成有柱狀結(jié)構(gòu)的薄膜抗腐蝕性非常弱并且具有低強(qiáng)度，因此印刷或涂敷在 薄膜的上部分上的層會(huì)容易地剝離。
[0004] 另外，在由鉻或其它金屬制成的薄膜形成在諸如便攜式終端的通信電子裝置中的 情況下，薄膜會(huì)屏蔽電磁波。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 附加方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的描述中進(jìn)行部分地闡述，并且部分地通過(guò)描述將 是清楚的，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而獲知。
[0006] 本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以至少解決上面的需要并且至少提供這里公開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)。 本公開(kāi)的一方面提供了具有高表面硬度和優(yōu)異的抗腐蝕性能并傳輸電磁波的非晶和納米 氮化物復(fù)合薄膜、一種用于形成其的方法和一種具有其的電子裝置。
[0007] 根據(jù)本公開(kāi)的一方面，一種非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜具有復(fù)合結(jié)構(gòu)，在復(fù)合結(jié) 構(gòu)中，包括作為氮化物構(gòu)成元素的Zr和A1的氮化物相與至少一種金屬相混合，其中，金 屬相包括從包括Cu和Ni的組中選擇的至少一種元素，氮化物相包括晶粒尺寸在10nm至 500nm的范圍內(nèi)的ZrN結(jié)晶相，ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)是10%或更多。
[0008] ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)可以在10%至62. 5%的范圍內(nèi)。
[0009] ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)可以在25%至40%的范圍內(nèi)。
[0010] ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)可以在50%至62. 5%的范圍內(nèi)。
[0011] ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)可以為25 %或更多。
[0012] 金屬相還可以包括從包括 Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti 和 Fe 的 組中選擇的至少一種元素。
[0013] 根據(jù)本公開(kāi)的一方面，一種用于形成復(fù)合薄膜的方法包括：用待處理對(duì)象填充提 供有具有玻璃形成能力的Zr基合金靶的室；將包括隊(duì)和Ar的反應(yīng)氣體提供到室中；通過(guò) 派射Zr基合金祀在待處理對(duì)象的至少一個(gè)表面上形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中， 反應(yīng)氣體隊(duì)與Ar的比等于或高于0. 5。
[0014] 反應(yīng)氣體的比可以是0.5至3。
[0015] 反應(yīng)氣體N^Ar的比可以是0.7至1.4。
[0016] 反應(yīng)氣體隊(duì)與Ar的比可以是2至3。
[0017] 反應(yīng)氣體的比可以等于或高于0.7。
[0018] Zr基合金靶可以是由Zr-Al-X組成的結(jié)晶合金，其中，X包括Cu和Ni中的任意一 個(gè)。
[0019] Zr基合金革巴可以具有平均尺寸在0. lym至5ym的范圍內(nèi)的晶粒。
[0020] Zr基合金靶可以是由Zr-Al-X-Y組成的結(jié)晶合金，其中，Y是從包括Cr、Mo、Si、 Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti和Fe的組中選擇的至少一種元素。
[0021] 根據(jù)本公開(kāi)的一方面，電子裝置包括上面描述的待處理對(duì)象。
[0022] 待處理對(duì)象可以是電子裝置的主體，復(fù)合薄膜可以形成在主體的外表面上。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 本專(zhuān)利或申請(qǐng)包含以彩色繪制的至少一個(gè)附圖。基于請(qǐng)求和支付必要費(fèi)用，該局 將提供本專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)公開(kāi)的副本。根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述，本公開(kāi)的以上 和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。
[0024] 圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的執(zhí)行形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的工 藝的濺射裝置的示意圖。
[0025] 圖2是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)與電磁波衰減之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0026] 圖3是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)與硬度之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0027] 圖4是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)氣體N2和Ar的比之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0028] 圖5是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶薄膜（即，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜） 的X射線(xiàn)衍射圖案的曲線(xiàn)圖。
[0029] 圖6是示出了非晶沉積薄膜的一部分的示例性精細(xì)結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
[0030] 圖7是示出了呈現(xiàn)金色的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的一部分的示例性精細(xì)結(jié) 構(gòu)的放大剖視圖。
[0031] 圖8是示出了呈現(xiàn)黑色的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的一部分的示例性精細(xì)結(jié) 構(gòu)的放大剖視圖。
[0032] 圖9A至圖9D是示出了在其上分別形成Cr薄膜、非晶薄膜以及根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施 例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的裝置之中的電磁波衰減的比較的圖。
[0033] 圖10示出了在其上沉積了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的 塑料便攜式電話(huà)后蓋。
[0034]圖11示出了在其上沉積了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的 相機(jī)安裝板。
[0035]圖12示出了在其上沉積了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的 金屬便攜式電話(huà)架。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 現(xiàn)在將詳細(xì)地參考實(shí)施例，在附圖中示出了實(shí)施例的示例，其中，同樣的標(biāo)號(hào)始終 指同樣的元件。以下通過(guò)參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
[0037] 本公開(kāi)的各方面和特征以及用于實(shí)現(xiàn)各方面和特征的方法通過(guò)參考將參照附圖 詳細(xì)描述的實(shí)施例將是明顯的。然而，本公開(kāi)不局限于下文公開(kāi)的實(shí)施例，但是可以以多種 形式實(shí)施。應(yīng)理解的是，所有修改、等同物或替代物包括在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。
[0038] 參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄 膜的方法。
[0039] 可以通過(guò)利用結(jié)晶合金靶的反應(yīng)濺射經(jīng)由沉積工藝形成根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的 非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜。
[0040] 非晶合金可以被限定為具有等于或小于lnm的晶粒尺寸并且不具有晶體的特定 晶格周期性的固體。非晶合金不具有長(zhǎng)程有序性（其是結(jié)晶合金的特性），但是由于化學(xué)鍵 的性能，可以具有在原子長(zhǎng)度尺度中的些許短程有序性。術(shù)語(yǔ)"有序性"和"無(wú)序性"用來(lái)指 示在多粒子系統(tǒng)中某些對(duì)稱(chēng)或相關(guān)關(guān)系的存在和不存在，術(shù)語(yǔ)"長(zhǎng)程有序性"和"短程有序 性"用來(lái)區(qū)分基于長(zhǎng)度尺度的材料的有序性。例如，根據(jù)可以通過(guò)諸如透射電子顯微鏡的結(jié) 構(gòu)表征技術(shù)確定的晶格周期性和X射線(xiàn)衍射，非晶合金和結(jié)晶合金可以彼此區(qū)分開(kāi)。納米 結(jié)晶合金可以限定為具有l(wèi)Omii至500nm的晶粒尺寸，并且具有與非晶合金相似的性能。即 使在沉積具有幾十納米的薄厚度的薄膜的情況下，涂覆層仍可以是具有均勻厚度的薄膜， 并且具有強(qiáng)的抗腐蝕性和耐刮擦性（具體地，增強(qiáng)的機(jī)械性能）。
[0041] 圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的執(zhí)行形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的工 藝的濺射裝置的示意圖。
[0042] 參照?qǐng)D1，濺射工藝可以被定義為在待處理對(duì)象（或?qū)嵨铮┑谋砻嫔闲纬杀∧さ?技術(shù)。例如，可以通過(guò)在真空栗50操作的室中使Ar在高速下碰撞革E1 30并將從結(jié)晶合金革巴 30脫離的原子供給到位于對(duì)象支撐件10上的待處理對(duì)象20來(lái)在待處理對(duì)象20的表面上 形成薄膜，其中，槍40向靶30施加負(fù)電壓，槍40從電源60接收電力供給。這樣的濺射工 藝可以用于半導(dǎo)體制造中以及各種類(lèi)型的構(gòu)件的表面處理中。
[0043] 待處理對(duì)象20可以是當(dāng)其置于腐蝕環(huán)境中時(shí)在其表面上可能被腐蝕損壞的材 料，并且可以是包括商業(yè)有色金屬（例如，以Fe、A1或Mg為例）的金屬材料或者非金屬材 料。待處理對(duì)象20可以處于用于制造普通結(jié)構(gòu)的板形狀，但是不限于此。作為示例，待處 理對(duì)象20可以包括由碳鋼或不銹鋼板制成的鋼板。作為示例，待處理對(duì)象20可以是在容 易發(fā)生腐蝕的環(huán)境（諸如潮濕氣氛、海水或酸性或堿性氣氛）中操作的組件。作為示例，待 處理對(duì)象20可以是用作聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（PEMFC)的雙極板的不銹鋼。
[0044] 結(jié)晶合金靶30可以是由具有玻璃形成能力的三種或更多種元素形成的合金。
[0045] 玻璃形成能力可以被定義為相對(duì)度量，表示具有特定成分的合金是否可以容易地 變成達(dá)到特定程度的冷卻速率的非晶態(tài)。為了通過(guò)鑄造形成非晶合金，預(yù)定水平或以上的 高冷卻速率會(huì)是必要的，在使用具有相對(duì)慢的冷卻速率的鑄造方法（例如，銅模鑄造方法） 的情況下，可以減小玻璃形成組分范圍。相比之下，由于快速凝固法（諸如熔融合金落在旋 轉(zhuǎn)銅輥上以使熔融合金凝固成例如帶或線(xiàn)的熔融紡絲）可以獲得l〇4K/sec至106K/sec或 更高的最大冷卻速率，所以可以增大玻璃形成組分范圍。因此，特定組分是否具有特定程度 的玻璃形成能力的評(píng)價(jià)可以通常得到根據(jù)使用的快速冷卻工藝的冷卻速率的相對(duì)值。
[0046] 玻璃形成能力可以取決于合金組分和冷卻速率。由于冷卻速率可以與鑄造厚度成 反比[冷卻速度~ (鑄造厚度）2]，所以玻璃形成能力可以通過(guò)評(píng)估在鑄造期間可以獲得 非晶相的鑄件的臨界厚度進(jìn)行相對(duì)地量化。例如，當(dāng)使用銅模鑄造方法時(shí)，可以通過(guò)可以獲 得非晶結(jié)構(gòu)的鑄件的臨界鑄造厚度（相對(duì)于桿的直徑）來(lái)表示玻璃形成能力。作為示例， 當(dāng)通過(guò)熔融紡絲形成帶時(shí)，玻璃形成能力可以由形成非晶相的帶的臨界厚度來(lái)表示。
[0047] 根據(jù)示例性實(shí)施例，當(dāng)合金的熔融在104K/SeC至10 6K/SeC的冷卻速率下鑄造時(shí)， 具有玻璃形成能力的合金表示可以獲得具有20 ym至100 ym的鑄造厚度的非晶帶的合金。
[0048] 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的結(jié)晶合金靶可以是Zr基靶。例如，合金可以是由Zr、Al和 Cu形成的三元合金（Zr-Al-Cu合金）、由Zr、Al和Ni形成的三元合金（Zr-Al-Ni合金）或 者由Zr、Al、Cu和Ni形成的四元合金（Zr-Al-Cu-Ni合金）。在下文中，上面描述的三元合 金或四元合金系統(tǒng)被稱(chēng)作"Zr-Al-X"合金（其中，X表示選自Cu和Ni中的任意一種或更多 種元素）。如果假設(shè)Zr、Al和X的總和是100at%，則合金可以包括5at%至20at%的A1、 15at%至40at%的X(選自Cu和Ni中的任意一種或更多種的和）以及余量的Zr。
[0049] 作為示例，結(jié)晶合金可以是在上面描述的Zr-Al-X合金中包括選自Cr、Mo、Si、Nb、 Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti和Fe組成的組中的任意一種或更多種元素的合金，并且被 稱(chēng)作 "Zr-Al-X-Y" 合金（其中，Y 表示選自 Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti 和Fe組成的組中的任意一種或更多種元素）。如果假設(shè)Zr、Al、X和Y的總和是100at%， 則合金可以包括不小于5at%但小于20at%的Al、15at%至40at%的X(Cu和Ni的和）、 8at%或更少（大于 0)的 Y(即，從包括 Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti 和 Fe的組中選擇的任意一種或更多種元素的和）以及余量的Zr。
[0050] 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于制造非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的結(jié)晶合金靶可以 通過(guò)適當(dāng)?shù)丶訜岱蔷Ш辖鸹蚣{米結(jié)晶合金（其包括三種或更多種金屬元素并且具有如上 面描述的玻璃形成能力）來(lái)實(shí)現(xiàn)。非晶合金基本上不會(huì)具有特定晶體結(jié)構(gòu)，在X射線(xiàn)衍射 圖譜中不顯示出特定布拉格角處的可解析的尖峰，并且呈現(xiàn)出可以在寬的角范圍內(nèi)觀(guān)察到 的寬峰。
[0051] 在加熱過(guò)程期間，非晶合金可以經(jīng)受連續(xù)結(jié)晶和晶粒生長(zhǎng)過(guò)程以變成結(jié)晶合金。 在納米結(jié)晶合金的情況下，它可以在加熱過(guò)程中通過(guò)晶粒生長(zhǎng)變成結(jié)晶合金。在此情況下， 可以在不小于結(jié)晶初始溫度并小于非晶合金或納米結(jié)晶合金的熔融溫度的溫度范圍內(nèi)執(zhí) 行非晶合金或納米結(jié)晶合金的加熱?？梢赃m當(dāng)?shù)乜刂圃谏厦婷枋龅臏囟确秶鷥?nèi)的加熱條件 (例如，加熱時(shí)間）以獲得等于或小于5 iim的合金靶的平均晶粒尺寸，例如，在0. 1 iim至 5 y m的范圍內(nèi)，嚴(yán)格地，在0. lym至lym的范圍內(nèi)，更嚴(yán)格地，在0. lym至0. 5ym的范圍 內(nèi)，進(jìn)一步更加嚴(yán)格地，在0. 3ym至0. 5ym的范圍內(nèi)。
[0052] 通過(guò)上面描述的過(guò)程制造的結(jié)晶合金可以用作用于濺射的靶，或者可以通過(guò)合適 的工藝改變合金的形狀或尺度制造成用于濺射的所計(jì)劃的靶。
[0053] 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，結(jié)晶初始時(shí)間可以被定義為處于非晶狀態(tài)的合金開(kāi)始結(jié)晶 時(shí)的溫度，并且具有根據(jù)熱定合金組成（或組分）的固有值。因此，納米結(jié)晶合金的結(jié)晶初 始溫度可以被定義為具有與納米結(jié)晶合金的組成相同的組成的非晶合金開(kāi)始結(jié)晶時(shí)的溫 度。
[0054] 相比于具有相同組成的非晶合金，根據(jù)本公開(kāi)的結(jié)晶合金靶具有非常優(yōu)異的熱穩(wěn) 定性。即，在非晶合金的情況下，由于通過(guò)從外部傳遞的熱能量引起的熱不穩(wěn)定性，在局部 地發(fā)生部分結(jié)晶的同時(shí)，局部地形成納米晶體。這種局部結(jié)晶可以因非晶合金的結(jié)構(gòu)松弛 現(xiàn)象而減輕，并且斷裂韌性會(huì)減小。因此，靶在濺射期間易于受損或被破壞。
[0055] 然而，可以通過(guò)非晶合金或納米結(jié)晶合金的結(jié)晶或晶粒生長(zhǎng)來(lái)控制用于本公開(kāi)中 的結(jié)晶合金的晶粒尺寸。即使從外部施加熱，根據(jù)本公開(kāi)的結(jié)晶合金也不呈現(xiàn)微觀(guān)結(jié)構(gòu)的 大變化。因此，相比于常規(guī)的非晶合金，改善了因熱不穩(wěn)定性和機(jī)械不穩(wěn)定性導(dǎo)致的耐斷裂 性。
[0056] 在濺射靶的情況下，在濺射工藝期間從等離子體加速的離子與濺射靶連續(xù)地碰 撞，因此，濺射靶的溫度在濺射工藝期間不可避免地增加。在濺射靶是由非晶合金組成的情 況下，根據(jù)溫度升高的靶表面上的局部結(jié)晶會(huì)濺射工藝期間進(jìn)行，局部的結(jié)晶會(huì)增加靶的 脆性，從而促進(jìn)在濺射工藝期間的靶的斷裂。
[0057] 相比之下，由于用作根據(jù)本公開(kāi)的靶的結(jié)晶合金可以具有這樣的微結(jié)構(gòu)，即，通過(guò) 熱處理控制的具有特定尺寸范圍的晶粒均勻地分布，因此，顯著地改善了熱/機(jī)械穩(wěn)定性。 因此，即使由于在濺射期間出現(xiàn)的靶的溫度升高，也不發(fā)生局部結(jié)構(gòu)的變化，因此不出現(xiàn)如 上面描述的機(jī)械不穩(wěn)定性。因此，根據(jù)本公開(kāi)的結(jié)晶合金靶可以用于通過(guò)利用濺射穩(wěn)定地 形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜。
[0058] 示例性地描述了利用結(jié)晶合金制造用于濺射的合金靶的方法。
[0059] 可以以與實(shí)際使用的濺射靶的尺寸和形狀相似的尺寸和形狀通過(guò)鑄造上面描述 的非晶合金或納米結(jié)晶合金來(lái)形成根據(jù)本公開(kāi)的由結(jié)晶合金組成的用于濺射的合金?？梢?通過(guò)熱處理（例如，退火）執(zhí)行鑄造非晶合金或納米結(jié)晶合金的結(jié)晶或晶粒生長(zhǎng)以制造結(jié) 晶合金革巴。
[0060] 根據(jù)示例性方法，制備多個(gè)非晶合金或納米結(jié)晶合金并且將多個(gè)非晶合金或納米 結(jié)晶合金熱壓成彼此結(jié)合以制造濺射靶。在熱壓期間可能出現(xiàn)非晶合金或納米結(jié)晶合金的 塑性變形。
[0061] 可以在非晶合金或納米結(jié)晶合金的結(jié)晶初始溫度或以上至小于其熔融溫度的溫 度范圍內(nèi)執(zhí)行退火處理或熱壓。結(jié)晶初始溫度被定義為具有特定組分的合金從非晶態(tài)到結(jié) 晶態(tài)的相變開(kāi)始時(shí)的溫度。
[0062] 以多個(gè)制備的非晶合金或納米結(jié)晶合金可以是例如非晶合金粉末或納米結(jié)晶合 金粉末。這些合金粉末的聚集可以通過(guò)在燒結(jié)模具中加壓燒結(jié)聚集體而結(jié)合在一起以與實(shí) 際靶的形狀和尺寸相似的形狀和尺寸來(lái)制造。在此情況下，可以在合金粉末的組分的結(jié)晶 初始溫度或以上至小于其熔融溫度的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行加壓燒結(jié)。在加熱過(guò)程期間通過(guò)相互 擴(kuò)散將非晶合金粉末的聚集體或納米結(jié)晶合金粉末的聚集體結(jié)合在一起的同時(shí)，可以出現(xiàn) 結(jié)晶和/或晶粒生長(zhǎng)。在此情況下，可以控制結(jié)晶或晶粒生長(zhǎng)的時(shí)間和/或溫度以獲得具 有特定尺寸范圍的晶粒。因此，具有最終完成的結(jié)晶或晶粒生長(zhǎng)的合金的晶粒尺寸可以等 于或小于5 y m，例如，在0. lym至5ym的范圍內(nèi)，嚴(yán)格地，在0. lym至lym的范圍內(nèi)，更 嚴(yán)格地，在〇. lym至0. 5ym的范圍內(nèi)，進(jìn)一步更嚴(yán)格地，在0. 3ym至0. 5ym的范圍內(nèi)。
[0063] 可以通過(guò)粉化（或霧化）來(lái)制備非晶合金粉末或納米結(jié)晶合金粉末。制備熔體， 具有玻璃形成能力的上面描述的元素熔化。在粉化熔體的同時(shí)，在熔體上通過(guò)快速冷卻熔 體（通過(guò)噴射諸如氬氣的惰性氣體）形成合金粉末。
[0064] 作為示例，以多個(gè)制備的非晶合金或納米結(jié)晶合金可以是非晶合金帶或納米結(jié)晶 合金帶?？梢远询B多個(gè)帶，然后可以通過(guò)在合金帶的組分的結(jié)晶初始溫度或以上至小于其 熔融溫度的溫度范圍內(nèi)對(duì)帶進(jìn)行熱壓來(lái)形成靶。非晶合金帶堆疊件或納米結(jié)晶合金帶堆疊 件在熱壓工藝期間通過(guò)帶之間的相互擴(kuò)散而結(jié)合在一起的同時(shí)，可以發(fā)生結(jié)晶和/或晶粒 生長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)相互擴(kuò)散消除在上面的工藝期間產(chǎn)生的堆疊合金帶之間的界面。
[0065] 可以通過(guò)諸如熔融紡絲的快速凝固工藝來(lái)制備非晶合金帶或納米結(jié)晶合金帶。具 體地，可以制備熔體（其中，具有玻璃形成能力的上面描述的元素熔化），并且可以通過(guò)將 熔體放置在高速旋轉(zhuǎn)的輥的表面上并使熔體快速地凝固來(lái)制備帶狀的非晶合金或納米結(jié) 晶合金。
[0066] 作為示例，以多個(gè)制備的非晶合金或納米結(jié)晶合金可以是非晶合金鑄件或納米結(jié) 晶合金鑄件。非晶合金鑄件或納米結(jié)晶合金鑄件可以具有棒形狀或板形狀。具有多個(gè)非晶 合金鑄件的堆疊件或具有多個(gè)納米結(jié)晶合金鑄件的堆疊件在熱壓工藝期間通過(guò)在單獨(dú)的 合金鑄件之間的相互擴(kuò)散而結(jié)合的同時(shí)，可以發(fā)生結(jié)晶和/或晶粒生長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)相互擴(kuò) 散消除在合金鑄件之間的界面。
[0067] 可以通過(guò)利用抽吸法或加壓法制備非晶合金鑄件或納米結(jié)晶合金鑄件，其中，利 用模具的內(nèi)部與外部之間的壓力差將熔體引入到由具有高的冷卻能力的銅形成的模具的 內(nèi)部中。例如，當(dāng)使用銅模具鑄造方法時(shí)，制備熔體（其中，具有玻璃形成能力的上面描述 的元素熔化），并可以通過(guò)噴嘴對(duì)熔體進(jìn)行加壓或抽吸以高速將熔體注入到銅模具中并且 使熔體快速凝固來(lái)制備具有預(yù)定形狀的非晶合金鑄件或納米結(jié)晶合金鑄件。
[0068]即使在合金帶或合金鑄件的情況下，以與合金粉末相同的方式，可以將最終結(jié)晶 的合金的晶粒尺寸控制在上面描述的范圍內(nèi)。
[0069] 另一方面，可以通過(guò)利用結(jié)晶合金靶的濺射形成根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納 米氮化物復(fù)合薄膜。
[0070] 如上面描述的，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以被稱(chēng)為具 有與在10nm至500nm的范圍內(nèi)的晶粒尺寸對(duì)應(yīng)的精細(xì)晶粒以及具有金屬氮化物相與一種 或更多種金屬相混合的結(jié)構(gòu)的薄膜。金屬氮化物相可以包括作為氮化物的構(gòu)成元素的Zr 和A1，金屬相可以包括選自Cu和Ni中的任意一種或更多種元素。
[0071] 在此情況下，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜呈現(xiàn)Zr氮化物的晶體結(jié)構(gòu)，包括A1的其 它金屬元素可以以氮化物的形式在Zr氮化物中固化。在此情況下，Zr氮化物包括ZrN。例 如，在A(yíng)1的情況下，它可以通過(guò)代替構(gòu)成ZrN晶格的Zr的位置的一部分而固化在ZrN中。 在此情況下，包括Zr和A1的氮化物可以意味著ZrN和A1N的固體溶液。在非晶和納米氮 化物復(fù)合薄膜中，金屬氮化物相XrN可以具有由納米水平晶粒組成的納米晶體結(jié)構(gòu)。
[0072] 另一方面，金屬相可以包括具有比構(gòu)成氮化物的金屬元素低的氮化物形成能力的 金屬元素。在非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜中，金屬氮化物相可以具有由納米水平的晶粒組 成的納米晶體結(jié)構(gòu)，然而，非常少量的金屬相可以分布在這樣的納米晶粒邊界上。例如，金 屬相可以以其若干原子單位來(lái)分布，并且可以以其中不具有特定晶體結(jié)構(gòu)的形式存在。然 而，金屬相不會(huì)集中地分布在特定區(qū)域上，而是可以均勾地分布在整個(gè)薄膜上。
[0073] 在利用結(jié)晶合金靶通過(guò)非反應(yīng)濺射在母質(zhì)材料上形成薄膜的情況下，薄膜可以是 非晶合金薄膜。非反應(yīng)濺射可以被定義為僅在惰性氣體（例如，諸如Ar的氣體）下執(zhí)行的 濺射，而不意圖將對(duì)于形成結(jié)晶合金靶的材料起反應(yīng)的氣體引入到濺射裝置中。結(jié)晶合金 靶具有玻璃形成能力，因此在以高的冷卻速度形成固相的工藝（例如濺射）中展現(xiàn)出非晶 合金結(jié)構(gòu)。形成的非晶合金薄膜可以具有與用于濺射中的結(jié)晶合金靶的組成相似的組成。
[0074] 在利用結(jié)晶合金靶通過(guò)反應(yīng)濺射在母質(zhì)材料上形成薄膜的情況下，薄膜可以具有 非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜。例如，在將氮?dú)猓∟ 2)或包括氮（N)的氣體（例如，NH3氣體） 引入到濺射室的內(nèi)部作為反應(yīng)氣體的同時(shí)執(zhí)行濺射的情況下，與合金中的氮具有高反應(yīng)性 的Zr可以對(duì)氮起作用以形成Zr氮化物（例如，ZrN或Zr 2N)，其它元素可以固化在Zr氮化 物中或者可以作為金屬相存在。在此情況下，制造的薄膜可以具有納米水平尺寸（例如，在 10nm至500nm的范圍內(nèi)）的精細(xì)晶粒。
[0075] 圖2是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)與電磁波衰減之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0076] 表1示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的根據(jù)具有1 ym的沉積厚度的非晶和納米氮化 物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)的變化的電磁波衰減和顏色。
[0077] 表 1
[0078] * 沉積厚度：1.0ym
[0080] 參照?qǐng)D2和表1，在沉積薄膜的ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)（即，體積比）是0%的情 況下，可以確認(rèn)的是，沉積薄膜是具有與普通金屬薄膜的性能相似的性能的非晶合金薄膜， 電磁波衰減是-27. 94dB。
[0081] 在沉積薄膜是具有ZrN結(jié)晶相的體積比（超過(guò)0 % )的非晶和納米氮化物復(fù)合薄 膜的情況下，隨著ZrN結(jié)晶相的體積比增加，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的電磁波衰減增 加。例如，可以確認(rèn)的是，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜A(復(fù)合物A)和非晶和納米氮化物復(fù) 合薄膜B(復(fù)合物B)分別具有-0. 67dB和-0. 60dB的電磁波衰減。具體地，可以確認(rèn)的是， 在ZrN結(jié)晶相的體積比從25. 0%增加到30. 0%的部分中，沉積薄膜的電磁波衰減從-10dB 劇增到-1. 54dB。當(dāng)沉積薄膜的ZrN結(jié)晶相的體積比持續(xù)增加到接近100%時(shí)，沉積薄膜具 有接近陶瓷的性能，電磁波衰減接近OdB。
[0082] 如果電磁波傳輸速率等于或高于10dB，可以認(rèn)為，電磁波的傳輸變成可能的，因 此，沉積薄膜（即非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜）可以在ZrN結(jié)晶相的體積比等于或高于 25 %的范圍內(nèi)傳輸電磁波。
[0083] 圖3是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)與硬度之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0084] 表2示出了根據(jù)有根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的根據(jù)具有1 y m的沉積厚度的非晶和納 米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)的變化的硬度、彈性模量和顏色。
[0085] 表 2
[0086] * 沉積厚度：1.0ym
[0088] 參照?qǐng)D3和表2,如果ZrN結(jié)晶相具有特定的體積分?jǐn)?shù)，則非晶和納米氮化物復(fù)合 薄膜可以具有高硬度。即，ZrN(其是具有高硬度的Zr氮化物）和具有相對(duì)低的彈性系數(shù) 的金屬合金在薄膜中混合以獲得納米水平尺寸的非常精細(xì)的晶粒，因此，薄膜呈現(xiàn)高硬度。
[0089] 根據(jù)非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，硬度在點(diǎn)2處（此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù) 為10% )變成lOGPa，硬度劇增并且在點(diǎn)3處（此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為20% )變成 12. 4GPa。硬度在點(diǎn)6處（此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為35% )變得最高，之后，當(dāng)ZrN結(jié) 晶相的體積分?jǐn)?shù)增加時(shí)，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的硬度劇增，結(jié)果是，在點(diǎn)10處（此時(shí) ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為32. 5% )未觀(guān)察到硬度的任何進(jìn)一步改變。因此，在ZrN結(jié)晶相 的體積分?jǐn)?shù)在10%至62. 5%的范圍內(nèi)的情況下，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以具有改 善的硬度。
[0090] 另外，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜在區(qū)域A (此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)等于或低 于10% )呈現(xiàn)普通銀色，然而，其在從點(diǎn)4 (此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為25% )到點(diǎn)7 (此 時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為40% )測(cè)量的區(qū)域B中呈現(xiàn)金色。非晶和納米氮化物復(fù)合薄 膜在從點(diǎn)9 (此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為50% )到點(diǎn)10 (此時(shí)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為 62. 5% )測(cè)量的區(qū)域C中呈現(xiàn)黑色。因此，在ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)在25%至40%的范圍 內(nèi)的情況下，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以具有金色，然而在ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)在 50%至62. 5%的范圍的情況下具有黑色。
[0091] 圖4是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)氣體隊(duì)與Ar的比之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。表3示出了在表2中示出的特定 點(diǎn)的反應(yīng)氣體的比。
[0092] 表 3
[0093]
[0094] 參照?qǐng)D4和表3,可以確認(rèn)的是，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以在反應(yīng)氣體隊(duì)與 Ar的比等于或高于0. 7的情況下傳輸電磁波，并且在反應(yīng)氣體隊(duì)與Ar的比在0. 5至3的 范圍內(nèi)的情況下可以具有高硬度?？梢源_認(rèn)的是，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜在反應(yīng)氣體 隊(duì)與Ar的比在0. 7至1. 4的范圍內(nèi)的情況下呈現(xiàn)金色，并且在反應(yīng)氣體N 2與Ar的比在2 至3的范圍內(nèi)的情況下呈現(xiàn)黑色。
[0095] 可以通過(guò)將容納相應(yīng)氣體的容器連接到現(xiàn)有的濺射裝置并且調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的量 來(lái)獲得如在表3中示出的ZrN結(jié)晶相的體積比。MFC(質(zhì)量流量控制器）可以安裝在安裝的 氣體容器中，在反應(yīng)濺射裝置的室壓減小到約10 6托或更小之后，可以控制氣體的量。在此 情況下，基于氣體的質(zhì)量，MFC可以計(jì)算流率。由于構(gòu)成相應(yīng)氣體的元素具有不同的固有質(zhì) 量，因此設(shè)定為與相應(yīng)氣體匹配的MFC可以分別安裝在相應(yīng)的容器中。除非MFC分別安裝 在如上面描述的相應(yīng)容器中，否則可以校正質(zhì)量值以備使用。由于反應(yīng)氣體的量應(yīng)滿(mǎn)足非 晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的化學(xué)計(jì)量比，所以應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)地對(duì)其進(jìn)行控制。
[0096] 例如，可以根據(jù)注入的N2的量形成具有不同的化學(xué)計(jì)量比的薄膜。因此，為了滿(mǎn)足 化學(xué)計(jì)量比，可以使用能精確地控制甚至等于或小于〇. lsccm的氣體的量的MFC裝置。在 此情況下，在諸如ZrN的氮化物的濺射期間，會(huì)損失一部分氮。即，一旦ZrN由于與強(qiáng)的負(fù) 離子碰撞而分離成Zr和N，N不會(huì)再參與反應(yīng)，但是可以通過(guò)真空栗排放到外面。另外，即 使N(其以NSN 2的形式）到達(dá)待處理對(duì)象從而成功地沉積在其上，仍可以再重新蒸發(fā)。由 于氮的該部分損失對(duì)薄膜的特性產(chǎn)生影響，所以可以另外地注入與損失的量一樣多的N 2， 以滿(mǎn)足化學(xué)計(jì)量比。
[0097] 圖5是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶薄膜（即非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜） 的X射線(xiàn)衍射圖案的曲線(xiàn)圖。
[0098] 參照?qǐng)D5,通過(guò)利用Ar氣體的非反應(yīng)濺射沉積的薄膜僅具有非晶結(jié)構(gòu)。非反應(yīng)濺 射薄膜的特征以散射布拉格峰的位置（2 0的值）與具有相同組分的帶的位置類(lèi)似的方式 類(lèi)似于非晶結(jié)構(gòu)的特征。即，通過(guò)濺射制造的薄膜是非晶薄膜，并且布拉格峰的位置顯示出 與具有對(duì)應(yīng)組分的非晶薄膜的值相同的值。這表明結(jié)晶合金的組分通過(guò)非反應(yīng)濺射工藝已 經(jīng)基本上一致地轉(zhuǎn)移到薄膜中。
[0099] 此外，可以確認(rèn)的是，通過(guò)在A(yíng)r和隊(duì)的混合氣氛中的反應(yīng)濺射沉積的薄膜（例如， ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為35 %的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜A (復(fù)合物A)和ZrN結(jié)晶相的 體積分?jǐn)?shù)為62. 5%的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜B(復(fù)合物B))具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)。即，觀(guān)察到 通過(guò)氮化形成的Zr氮化物的峰。在此情況下，ZrN作為Zr氮化物被觀(guān)察到。
[0100] 圖6是示出了通過(guò)非反應(yīng)濺射沉積的非晶薄膜（其僅利用Ar氣制造）的一部分 的精細(xì)結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。
[0101] 參照?qǐng)D6,在形成在待處理對(duì)象10的表面上的薄膜21中僅觀(guān)察到非晶結(jié)構(gòu)21a， 但是沒(méi)有觀(guān)察到ZrN結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
[0102] 圖7是示出了通過(guò)在A(yíng)r和隊(duì)的混合氣氛中的反應(yīng)濺射沉積以呈現(xiàn)金色的非晶和 納米氮化物復(fù)合薄膜的一部分的精細(xì)結(jié)構(gòu)的放大剖視圖，圖8是通過(guò)在A(yíng)r和隊(duì)的混合氣 氛中的反應(yīng)濺射沉積以呈現(xiàn)黑色的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的一部分的精細(xì)結(jié)構(gòu)的放 大剖視圖。
[0103] 參照?qǐng)D7,可以確認(rèn)的是非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜A(復(fù)合物A)(其中如上面描 述的ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為35%)的晶體結(jié)構(gòu)。ZrN晶體結(jié)構(gòu)22b位于形成在待處理對(duì) 象10的表面上的薄膜22的非晶結(jié)構(gòu)22a中。
[0104] 參照?qǐng)D8,可以確認(rèn)的是非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜B(復(fù)合物B)(其中如上面描 述的ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)為62. 5% )的晶體結(jié)構(gòu)。ZrN晶體結(jié)構(gòu)23b位于形成在待處理 對(duì)象10的表面上的薄膜23的非晶結(jié)構(gòu)23a中。
[0105] 在此情況下，可以確認(rèn)的是，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜B具有其中數(shù)量大于非 晶和納米氮化物復(fù)合薄膜A的數(shù)量的ZrN晶體結(jié)構(gòu)23b。ZrN晶體結(jié)構(gòu)具有比非晶結(jié)構(gòu)的 硬度高的硬度，并且呈現(xiàn)特定顏色。因此，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜B具有比非晶和納米 氮化物復(fù)合薄膜A的硬度高的硬度并且具有黑色。參照表1和表2,可以確認(rèn)的是，非晶和 納米氮化物復(fù)合薄膜A具有金色，具有增加的ZrN晶體結(jié)構(gòu)的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜 具有黑色。
[0106] 圖9A至圖9D示出了在其上分別形成Cr薄膜、非晶薄膜和根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的 非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的裝置之中的電磁波衰減的比較。
[0107] 如在圖9A中所示，通過(guò)沉積Cr形成的具有1 y m厚度的薄膜在包括1GHz的頻率 的相當(dāng)寬的帶寬中具有_80dB的便攜式終端的電磁波衰減。
[0108] 如在圖9B中所示，形成有1 ym的厚度的非晶薄膜在包括1GHz的頻率的寬的帶寬 中具有-30dB的便攜式終端的電磁波衰減。
[0109] 如在圖9C和圖9D中所示，形成有1 ym的厚度的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜A以 及非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜B在包括1GHz的頻率的寬的帶寬中具有接近OdB的便攜式 終端的電磁波衰減。如上面描述的，如果電磁波傳輸速度等于或高于-10dB，則可以認(rèn)為薄 膜可以傳輸電磁波。
[0110]另一方面，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以呈現(xiàn)優(yōu)異的抗 腐蝕特性。即，由于形成在待處理對(duì)象上的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜包括比在結(jié)晶合金 薄膜中出現(xiàn)的晶粒邊界的晶粒小得多的納米晶粒，因此呈現(xiàn)出與玻璃材料的特性相同的特 性，可以有效地保護(hù)待處理對(duì)象免受外部抗腐蝕環(huán)境的影響。在其中具有晶粒邊界的結(jié)晶 合金薄膜中，晶粒邊界可以作為用于使外部環(huán)境與待處理對(duì)象彼此連接的一種路徑，因此 可以用作諸如濕氣、腐蝕氣體和腐蝕溶液的腐蝕材料的移動(dòng)路徑。相比之下，由于非晶和納 米氮化物復(fù)合薄膜中的原子具有納米水平的短程排列，因此不存在諸如晶粒邊界的腐蝕路 徑，其腐蝕速度顯著地低于具有相同組成的結(jié)晶合金的腐蝕速度。由于腐蝕路徑幾乎不存 于根據(jù)本公開(kāi)的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜中，因此明顯地改善了將腐蝕環(huán)境與待處理對(duì) 象隔離的效果，以有效地提高耐腐蝕性。
[0111] 此外，由于非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜具有高硬度，如上所述，即使薄膜被沉積為 具有幾十納米的厚度，膜仍可以具有抗刮擦性能。因此，即使待處理對(duì)象具有形成在其中的 諸如頭發(fā)線(xiàn)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜仍可以維持其結(jié)構(gòu)以形成保護(hù)層。
[0112] 圖10是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的其上沉積了非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的 塑料便攜式電話(huà)后蓋的視圖，圖11是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的其上沉積了非晶和納 米氮化物復(fù)合薄膜的相機(jī)安裝板的視圖。圖12是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的其上沉積 了非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的金屬便攜式電話(huà)框架的視圖。
[0113] 如在圖10中所示，可以確認(rèn)的是，可以從具有白色和銀色的現(xiàn)有的便攜式電話(huà)后 蓋24a和24b通過(guò)非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的沉積工藝制造具有金色的便攜式電話(huà)后蓋 24c〇
[0114] 如在圖11中所示，可以從具有第一顏色（例如，銀色）的現(xiàn)有的相機(jī)安裝板25a 通過(guò)非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的沉積工藝制造例如具有第二顏色（例如，金色）的相機(jī) 安裝板25b的板。
[0115] 如在圖12中所示，可以從具有不同顏色的現(xiàn)有的框架金屬銀色便攜式框架26a和 26b通過(guò)非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜的沉積工藝制造例如金屬金色便攜式電話(huà)框架26c和 金屬黑色便攜式電話(huà)框架26d的框架。
[0116] 通過(guò)ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)的調(diào)整，非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜可以具有金色或 黑色，因此可以促進(jìn)增加的可視性。可以通過(guò)反應(yīng)氣體N2與Ar的比的調(diào)整來(lái)確定ZrN結(jié) 晶相的體積分?jǐn)?shù)。由于裝置具有金色或黑色，因此可視性?xún)?yōu)于通過(guò)現(xiàn)有方法著色的裝置的 可視性，顏色可以維持較長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，與形成在非金屬膜的上部分 上并且易于剝離的現(xiàn)有印刷物或涂層不同，可以長(zhǎng)期半永久性地維持非晶和納米氮化物復(fù) 合薄膜。
[0117] 雖然已經(jīng)參照本公開(kāi)的特定實(shí)施例描述了本公開(kāi)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的 是，在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下，可以在其中作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
[0118] 盡管已經(jīng)示出并描述了一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，在不脫離本 發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些實(shí)施例中做出改變，本發(fā)明的范圍限定在權(quán)利要 求和它們的等同物中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，在所述復(fù)合結(jié)構(gòu)中，包括作為氮 化物構(gòu)成元素的Zr和A1的氮化物相與至少一種金屬相混合， 其中，所述金屬相包括從包括Cu和Ni的組中選擇的至少一種元素， 所述氮化物相包括晶粒尺寸在l〇nm至500nm的范圍內(nèi)的ZrN結(jié)晶相， 所述ZrN結(jié)晶相的體積分?jǐn)?shù)是10 %或更多。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中，所述ZrN結(jié)晶相的體積分 數(shù)在10%至62. 5%的范圍內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中，所述ZrN結(jié)晶相的體積分 數(shù)在25%至40%的范圍內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中，所述ZrN結(jié)晶相的體積分 數(shù)在50%至62. 5%的范圍內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中，所述ZrN結(jié)晶相的體積分 數(shù)為25 %或更多。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜，其中，所述金屬相還包括從包 括 Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti 和 Fe 的組中選擇的至少一種元素。7. -種用于形成復(fù)合薄膜的方法，所述方法包括： 利用待處理對(duì)象填充提供有具有玻璃形成能力的Zr基合金靶的腔； 將包括隊(duì)和Ar的反應(yīng)氣體提供到腔中；以及 通過(guò)濺射Zr基合金靶在待處理對(duì)象的表面上形成非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜， 其中，反應(yīng)氣體隊(duì)與Ar的比等于或高于0. 5。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，反應(yīng)氣體N 2與Ar的比是0. 5至3。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，反應(yīng)氣體1與Ar的比是0. 7至1. 4。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，反應(yīng)氣體N 2與Ar的比是2至3。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，反應(yīng)氣體1與Ar的比等于或高于0. 7。12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，Zr基合金靶是由Zr-Al-X組成的結(jié)晶合金，其 中，X包括Cu和Ni中的任意一種。13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，Zr基合金靶具有平均尺寸在0. 1 μ m至5 μ m的 范圍內(nèi)的晶粒。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，Zr基合金靶是由Zr-Al-X-Y組成的結(jié)晶合金， 其中，Y是從包括Cr、Mo、Si、Nb、Co、Sn、In、Bi、Zn、V、Hf、Ag、Ti和Fe的組中選擇的至少 一種元素。15. -種電子裝置，所述電子裝置包括待處理對(duì)象，在所述待處理對(duì)象上形成根據(jù)權(quán)利 要求1至6中的任一項(xiàng)所述的非晶和納米氮化物復(fù)合薄膜。
【文檔編號(hào)】C23C14/34GK105821385SQ201510817454
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日
【發(fā)明人】樸恩洙, 樸今煥, 樸辰晩, 洪錫武, 趙晟祜, 樸明寬, 沈載原
【申請(qǐng)人】三星電子株式會(huì)社