スパッタリングは様々な用途に使用される汎用性の高い技術であるが、注意深く考慮する必要があるいくつかの欠点がある。
知っておくべきスパッタリングの6つの主な欠点
リフトオフとの組み合わせが難しい
スパッタリングは拡散輸送を伴うため、完全なシャドウ領域を形成することが難しい。
これは潜在的な汚染問題につながる可能性がある。
スパッタされた原子は、その堆積を完全に制限することができない。
その結果、不要な領域に不要な蒸着が生じる可能性がある。
アクティブ制御の課題
パルスレーザー蒸着のような技術と比べると、スパッタリングはレイヤー・バイ・レイヤー成長における能動的制御において限界がある。
その一因は、成膜プロセスを粒度レベルで管理することの難しさにある。
これは蒸着膜の品質や特性に影響を与える可能性がある。
低い蒸着速度
スパッタリングは一般的に蒸着率が低く、特にイオンビームスパッタリングやRFスパッタリングなどの技術ではその傾向が強い。
これは、均一な膜厚の大面積膜が要求される場合には大きな欠点となる。
成膜プロセスの時間とコストが増加する。
高い装置コスト
スパッタリング、特にイオンビームスパッタリングとRFスパッタリングに使用される装置は複雑で高価な場合がある。
これには、高価な電源装置、追加のインピーダンス整合回路、浮遊磁場を制御するための強力な永久磁石などが必要になる。
スパッタリング装置の設置や維持に関連する高額な資本費用は、その採用の障壁となりうる。
均一性と汚染の問題
スパッタリングは、複雑な構造を均一に成膜する上でしばしば課題に直面する。
基板に不純物が混入する可能性がある。
ま た 、プ ラ ズ マ 内 の ガ ス 状 汚 染 物 質 が 活 性 化 し 、膜 汚 染 が 増 加 す る こ と も あ る 。
さらに、ターゲットに入射するエネルギーはほとんどが熱に変わるため、システムの損傷を防ぐために効果的に管理する必要がある。
材料使用の非効率性
スパッタリングターゲットは高価であり、材料の使用効率が悪い場合がある。
これはスパッタリングプロセスの費用対効果に直接影響するため、重大な懸念事項である。
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