세라믹 타겟 스퍼터링 하는 방법

세라믹 타겟은 열전도율이 낮은 경우가 많다. 그로인해 열적 충격 및 높은 온도에 취약한 문제가 발생하게 된다.

이런 문제를 완하 시키기 위해서는 파워를 올리거나 내릴 때 램프 업/다운 과정을 통해 변화를 주는 것이 좋다.


1. 낮은 파워에서 플라즈마 방전을 시도한다. 낮은 파워에서 플라즈마를 방전 시키기 위해서는 방전 압력을 높게 해야한다. 5.0E-2 Torr, 50mTorr 이상의 압력이 필요할 수 있다. 플라즈마가 안정화 되고, 낮은 압력에서 유지 될 정도로 활성화 시켜야 한다.

2. 사용하기 원하는 파워에 타겟이 길이 들기 위해서는 오랜 시간 동안 아주 천천히 파워를 증가 시켜야 한다. 증가 속도는 분당 10~20와트 이내로 하는 것이 적절하다. 대상 물질의 특성이 좀더 어렵다고 생각된다면 더 낮은 파워와 증가속도를 유지하는 것이 해결 방법이다. 램프 업 도중 발생하는 아크, 전압의 불규칙한 증가 등이 관찰 된다면 램프 전원을 중지하고, 다시 처음부터 상승 시키는 과정을 반복해야 한다.

3. 전력 밀도가 증가함에 따라서 증착 속도가 증가하기 때문에 증착 속도를 높이기 위해 높은 전력을 사용하는 것은 당연한 것이다. 그러나, 특정 스퍼터 소스에 장착된 타겟은 고유한 열 전달 특성을 갖고 있기 때문에, 허용 가능한 것보다 높은 전력을 사용하면, 과열 되거나 파손, 접합물과의 탈착 등이 발생 할 수 있다.

4. 증착이 완료 되면, 랩프 업한 시간과 동일한 속도로 감소 시켜 발생하는 열충격 및 타겟 파손 가능성을 방지해야 한다. 보통 타겟이 깨지는 경우는 파워를 급격하게 감소 하면서 냉각이 너무 빨리 되서 발생하는 경우가 많다. 추가적으로 벤트를 하기전에 챔버 내부의 온도가 충분히 내려간 다음에 벤트를 해주어야 한다.

2024년 9월 13일 금요일 나의 투자 기록

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