スパッタリングは様々な産業で広く使われている技術であるが、他の技術と同様、長所と短所がある。これらを理解することで、スパッタリングがニーズに合った選択であるかどうかを、十分な情報を得た上で判断することができる。
考慮すべき7つのポイント
1.ステップカバレッジの向上
スパッタリングは、他の方法と比べてステップカバレッジが優れているため、複雑な構造に最適です。
2.放射線損傷の低減
電子ビーム蒸着とは異なり、スパッタリングでは放射線によるダメージが少ない。
3.合金の成膜が容易
スパッタリングは、他の技術では困難な合金の成膜を容易にします。
4.均一性と低不純物レベル
スパッタリングは、不純物レベルの低い均一なコーティングを提供し、高品質の膜を保証します。
5.高い膜密度とスケーラビリティ
高密度でスケーラブルな膜が得られるため、大量生産に適しています。
6.高い成膜速度
スパッタリングは高い成膜速度を提供し、生産プロセスを大幅にスピードアップできます。
7.汎用性
スパッタリングは汎用性が高く、薄膜のメタライゼーション、ガラスやポリマーへのコーティング、磁性膜、装飾コーティングなどに使用される。
スパッタリングの短所
スパッタリングには長所もあるが、欠点もある。一般に、スパッタリング速度は熱蒸着に比べ低い。成膜フラックス分布が不均一になることがあり、均一な膜厚を得るために追加の固定具が必要になる。スパッタリングターゲットは高価であり、材料の使用率が低い場合がある。スパッタリング中に発生する熱を効果的に除去する必要がある。場合によっては、プラズマ中でガス状の汚染物質が活性化し、膜の汚染につながることがある。反応性スパッタ蒸着の場合、ターゲットが被毒しないようにガス組成を注意深く制御する必要がある。スパッタリングはまた、資本費用が高く、特定の材料に対する成膜速度が比較的低く、イオン衝撃によって有機固体が容易に劣化する可能性がある。さらに、スパッタリングは蒸発による成膜に比べて、基板に不純物を混入させる傾向が強い。
スパッタリングと蒸着
スパッタリングと蒸発を比較した場合、スパッタリングには、大型ターゲットの成膜が容易、成膜時間の調整による膜厚制御が容易、合金組成の制御が容易、電子ビーム蒸発で発生するX線によるデバイス損傷の回避などの利点がある。しかし、スパッタリングは、設備投資が高く、材料によっては蒸着率が低く、通電蒸気材料による基板加熱の可能性もある。
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