DLC(Diamind-Like Carbon) 코팅은 1970년대 이온주입기술을 통하여 개발된 것이 처음으로 알려져 있으며, 다이아몬드 구조인 SP3구조와 그라파이트 구조인 SP2 구조가 혼재되어 있으면서 제조 방법에 따라 수소와 Si 및 다양한 금속을 내재시킬 수 있는 코팅 물질이다. DLC는 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 표면조도 등 뛰어난 기계적 특성과 전기절연성, 화학적 안정성 그리고 높은 광학적 투과성을 가져 산업적 활용 잠재력이 높은 재료로 평가되고 있으며, 이 외에도 낮은 공정 온도에서 증착할 수 있는 장점이 있다. 즉, 다이아몬드의 단단한 특성과 그라파이트의 윤활성을 동시에 가지고 있으므로 DLC 코팅의 응용분야는 금형, 기계부품, 자동차, 절삭공구 등 윤활성과 고경도성이 필요한 부품에 적용되고 있으며, 현재까지 파악이 안 된 물성에 대한 정립 및 응용분야 연구를 통해 향후 그 사용 범위가 넓어질 것으로 기대하고 있다. 그러나, DLC가 열적으로 불안정하기 때문에 사용되는 환경이 400℃ 이상이 되면 DLC는 자체의 성질을 잃고 거의 흑연에 가까운 물질이 되어버리는 문제가 있고, 또한 높은 압축응력과 기재와의 낮은 밀착력이 단점으로 나타나고 있다.
한편, DLC박막의 증착방법에는 이온증착법, 스퍼터링 법, 아크 이온플레이팅법, PECVD 법 등이 있는데, 현재 상용화되어 있는 방법 중에는 스퍼터링을 이용한 코팅방법이 주로 사용되고 있다. 스퍼터링 공정은 음의 전압이 인가된 타겟에 아르곤 이온 등을 고속으로 충돌시켜 타겟원자를 이탈시키고, 이를 모재에 공급함으로써 모재의 표면에 박막을 형성한다. 이러한 스퍼터링 공정은 반도체 제조공정분야, MEMS 등과 같은 미세소자의 제조에는 물론 각종 공구, 금형, 자동차용 부품의 내마모 향상 등을 위한 코팅 분야에도 이용되고 있다. 스퍼터 방식을 통해 DLC 코팅층을 적용중인 자동차 제조업체들의 경우, SP3와 SP2 구조의 비와 수소의 함량 차이에 따라 코팅층의 물성이 달라지게 된다. 이러한 코팅층의 물성을 살펴보면, 마찰계수를 0.05 이하로 줄일 수 있으며, 경도는 3000Hv을 넘는다. 현재 단품 적용을 통해 얻어진 효과가 0.8% 연비 절감과 100억의 연료비용 감소의 효과가 보고되고 있으며, 이는 경량화를 이용하였을 때 알루미늄 합금을 50kg을 사용할 때와 비슷한 효과로서 비용적인 측면에서도 1/40 수준의 비용으로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 코팅특성이 우수하다고 해도 가격적인 측면과 적용 대상 부품의 형상 측면에 모두 만족되어야 하며, 사용자의 측면에서는 가격경쟁력이 우수하여야 한다는 문제로 PVD DLC 코팅기술보다는 PECVD를 이용하여 공정단순화와 우수한 특성을 동시에 가지게 하고자 하는 연구들이 진행되고 있는 실정에 있다. 또한, 자동차 업체에서는 기존에 사용되던 엔진 오일인 GF3에서 차세대 자동차 윤활유인MO-DTC(GF4) 오일로 대체하고자 하고 있는데, GF4 오일에서 DLC 코팅 표면에 내구성 문제가 발생하는 것으로 나타나고 있다.

본 연구에서는 PVD를 이용하여 증착시킨 DLC 코팅이 가지고 있는 단점을 보완하고자 PECVD(Plasmas Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 DLC박막에 이종원소(F)를 사용하여 증착시킨 후 그에 따른 막의 결합구조 및 기계적 특성을 평가하였다. 연구에 사용된 기재는 자동차용 타펫과 실리콘 웨이퍼(111), 그리고 금속소재 중 하나인 냉간금형강(STS11)을 사용하여, 응용범위를 자동차 뿐만 아니라 금형, 반도체등 여러 가지 분야로 넓히고자 하였다.