スパッタリングは、広く使用されている薄膜蒸着技術であるが、その効率、費用対効果、および様々な工業プロセスにおける適用性に影響を及ぼす可能性のあるいくつかの欠点がある。これらの欠点には、資本費用が高いこと、特定の材料の成膜速度が低いこと、イオン衝撃による一部の材料の劣化、基板に不純物が混入しやすいことなどがある。さらに、スパッタコーティングは軟らかいことが多く、湿気に弱く、保存期間が限られているため、取り扱いや保管が複雑である。
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高い資本コスト:スパッタリングには、高価な電源や追加のインピーダンス整合回路を含む装置のコストがかかるため、多額の初期投資が必要となる。資本コストは生産能力に比して高いため、小規模な事業や新興企業にとっては経済的に実行可能な選択肢とはならない。
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特定の材料の蒸着率が低い:RFスパッタリングでは、SiO2など一部の材料の成膜速度が非常に低い。このような低速プロセスは、生産時間の延長とスループットの低下を招き、製造プロセス全体の効率と収益性に影響を与える。
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イオン衝撃による材料の劣化:ある種の材料、特に有機固体は、スパッタリング中に発生するイオン衝撃によって劣化しやすい。この劣化は、材料の特性を変化させ、最終製品の品質に影響を及ぼす可能性がある。
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不純物が混入しやすい:スパッタリングは蒸着に比べて真空度が低いため、基板に不純物が混入する可能性が高くなります。このため、蒸着膜の純度や性能に影響を与える可能性があり、追加の精製工程が必要となる。
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ソフトで繊細なコーティング:スパッタリングされたコーティングは多くの場合柔らかく、取り扱いや加工中に損傷を受けやすい。この敏感さは慎重な取り扱いを必要とし、高い欠陥率につながる可能性がある。
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湿気に対する感受性と限られた保存期間:スパッタリングコーティングは湿気に弱いため、乾燥剤を入れた密封袋での保管が必要となる。密封された包装であっても保存可能期間は限られており、包装を開封するとさらに短くなるため、物流や保管が複雑になる。
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複雑な構造に均一に蒸着するための課題:スパッタリングでは、タービンブレードのような複雑な構造物に材料を均一に堆積させるのに苦労することがある。この不均一性は、最終製品の性能問題につながる可能性がある。
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マグネトロンスパッタリングにおけるターゲットの利用率とプラズマの不安定性:マグネトロンスパッタリングでは、リング状の溝が形成され、最終的にターゲット全体の廃棄につながるため、ターゲットの利用率は一般的に低い（40%以下）。さらに、プラズマの不安定性が成膜プロセスの一貫性と品質に影響を及ぼすこともある。
これらの欠点は、成膜技術としてのスパッタリングに関連する課題を浮き彫りにしている。これは、スパッタリングが多用途で高品質の薄膜を製造できる一方で、すべての用途、特にコスト、時間、材料の完全性に敏感な用途にとって最適な選択ではない可能性を示唆している。
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