スパッタリング成膜は様々な産業で広く使われている技術ですが、それなりの課題も伴います。ここでは、注意すべき主なデメリットを紹介する。
スパッタ蒸着の10のデメリットとは？
1.低い蒸着率
熱蒸着のような他の成膜方法と比較すると、スパッタリング成膜速度は一般的に低い。これは、目的の膜厚を成膜するのに時間がかかることを意味する。
2.不均一な蒸着
多くの構成では、蒸着フラックスの分布は不均一である。このため、均一な膜厚の膜を得るためには、移動する固定具が必要となる。スパッタリング成膜は、大面積で均一な膜厚の成膜には適していない。
3.高価なターゲットと不十分な材料使用
スパッタリングターゲットは高価であることが多く、成膜プロセスでの材料の使用効率が悪い場合がある。
4.発熱
スパッタリングでターゲットに入射するエネルギーの大部分は熱となり、これを除去する必要がある。そのため、冷却システムを使用する必要があり、生産速度の低下やエネルギーコストの上昇を招く。
5.膜の汚染
場合によっては、プラズマ中のガス状汚染物質が「活性化」して膜汚染を引き起こすことがある。これは真空蒸着よりも問題になることがある。
6.反応性スパッタ蒸着の制御
反応性スパッタ蒸着では、スパッタリングターゲットを被毒させないよう、ガス組成を注意深く制御する必要がある。
7.リフトオフプロセスとの組み合わせの難しさ
スパッタ蒸着の拡散輸送特性は、膜を構造化するためのリフトオフプロセスとの組み合わせを困難にする。これはコンタミネーションの問題につながる可能性がある。
8.基板中の不純物
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しやすい。
9.膜厚の正確な制御が困難
スパッタリングは、膜厚の制限がなく高い成膜レートが得られる反面、膜厚の正確な制御ができない。
10.有機固体の劣化
有機固体のような一部の材料は、スパッタリングプロセス中のイオン衝撃によって容易に劣化します。
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