스퍼터 공정에서 아웃개싱으로 인한 알루미늄 박막의 변색

 스퍼터 시스템으로 알루미늄을 증착하면서 발생하는 문제 중에 하나가 어느 정도 사용하다가 보면, 특정 두께 이상의 박막에서 변색이 발생하는 것이다.

 변색된 박막의 조성을 확인해 보면, 알루미늄 옥사이드가 확인 된다. 이것은 챔버의 리크를 의심하게 되고, 리크가 있지도 않은 챔버의 리크를 확인하느라 많은 시간을 소비하게 된다.
 물론 스퍼터 챔버에 리크가 있을 수도 있다. 그러나, 리크가 있는 경우에는 보통 박막이 무지개 빛으로 형성되게 된다. 박막의 두께도 일정하지 않고, 만들어진 박막의 재현성, 조성도 불안정 하기 때문이다.
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 리크가 없는 상태에서도 박막이 하얀색의 옥사이드 박막이 형성된다면, 챔버의 아웃개싱을 의심해 보아야 한다.
 보통 아웃개싱으로 인한 박막의 변색은 특정 두께가 되면 확인 되기 시작한다. 확인되기 시작하는 두께는 점점 얇은 영역으로 확장되고, 최종에는 아주 얇은 박막에서도 확인 가능해 진다.
 이정도 현상이 발생하는 정도가 되면, ROR 테스트 결과는 보통 E-4 이상의 결과를 확인 할 수 있는데, 챔버의 한계진공도 역시 많은 시간이 걸리게 되어서, 복합적인 문제가 발생하는 수준이 되었다고 판단 할 수 있다.
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 이런 아웃개싱의 영향을 줄이기 위해서는 스퍼터로 알루미늄 박막을 증착하면서 최대한 증착 속도를 올리는 것이 좋다.

 그리고, 한계 진공도와 공정 압력을 최대한 낮추어 주어야 한다. 이것은 증착 속도와도 연관 되어 있고, 챔버의 온도가 올라가기 전에 공정을 끝내는 것이 좋다.