Die Nachteile des Sputtering-Verfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1) Niedrige Abscheideraten: Im Vergleich zu anderen Abscheidungsmethoden wie der thermischen Verdampfung sind die Sputtering-Raten im Allgemeinen niedrig. Dies bedeutet, dass es länger dauert, bis die gewünschte Schichtdicke abgeschieden ist.
2) Ungleichmäßige Ablagerung: In vielen Konfigurationen ist die Verteilung des Abscheidungsflusses ungleichmäßig. Dies erfordert bewegliche Vorrichtungen oder andere Methoden, um Schichten mit gleichmäßiger Dicke zu erhalten.
3) Teure Targets: Sputtertargets können kostspielig sein, und der Materialeinsatz ist möglicherweise nicht effizient. Dies trägt zu den Gesamtkosten des Verfahrens bei.
4) Wärmeentwicklung: Der größte Teil der Energie, die während des Sputterns auf das Target auftrifft, wird zu Wärme, die abgeführt werden muss. Dies kann eine Herausforderung sein und erfordert möglicherweise zusätzliche Kühlsysteme.
5) Kontaminationsprobleme: Der diffuse Transport beim Sputtern macht es schwierig, den Weg der Atome vollständig zu begrenzen. Dies kann zu Kontaminationsproblemen in der abgeschiedenen Schicht führen.
6) Schwierige aktive Kontrolle: Im Vergleich zu anderen Abscheidungstechniken wie der gepulsten Laserabscheidung ist die Kontrolle des schichtweisen Wachstums beim Sputtern schwieriger. Außerdem können inerte Sputtergase als Verunreinigungen in die wachsende Schicht eingebaut werden.
7) Kontrolle der Gaszusammensetzung: Bei der reaktiven Sputterdeposition muss die Gaszusammensetzung sorgfältig kontrolliert werden, um eine Vergiftung des Sputtertargets zu verhindern.
8) Materialbeschränkungen: Die Auswahl von Materialien für Sputtering-Beschichtungen kann aufgrund ihrer Schmelztemperatur und ihrer Anfälligkeit für den Abbau durch Ionenbeschuss eingeschränkt sein.
9) Hohe Kapitalkosten: Das Sputtern erfordert hohe Investitionskosten für die Ausrüstung und den Aufbau, was eine erhebliche Investition darstellen kann.
10) Begrenzte Abscheidungsraten für einige Materialien: Die Abscheideraten für bestimmte Materialien, wie z. B. SiO2, können beim Sputtern relativ niedrig sein.
11) Einführung von Verunreinigungen: Beim Sputtern besteht eine größere Tendenz, Verunreinigungen in das Substrat einzubringen als beim Aufdampfen, da es in einem geringeren Vakuumbereich arbeitet.
Insgesamt bietet das Sputtern zwar Vorteile wie die Kontrolle über die Schichtdicke und -zusammensetzung sowie die Möglichkeit, das Substrat durch Sputtern zu reinigen, aber es hat auch einige Nachteile, die beim Abscheidungsprozess berücksichtigt werden müssen.
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