Sputtern ist eine weit verbreitete Technik zur Abscheidung von Dünnschichten, die jedoch einige Nachteile aufweist, die sich auf ihre Effizienz und Kosteneffizienz auswirken können.
10 wichtige Punkte, die zu beachten sind
1. Hohe Investitionskosten
Das Sputtern erfordert aufgrund der Komplexität der Ausrüstung und der Notwendigkeit hochentwickelter Vakuumsysteme erhebliche Anfangsinvestitionen.
2. Niedrige Abscheidungsraten für bestimmte Materialien
Einige Materialien, wie SiO2, haben relativ niedrige Abscheidungsraten bei der Verwendung von Sputtertechniken.
3. Zersetzung von Materialien durch Ionenbeschuss
Bestimmte Werkstoffe, insbesondere organische Feststoffe, sind aufgrund des energiereichen Ionenbeschusses während des Sputterprozesses anfällig für eine Zersetzung.
4. Größere Neigung zur Einbringung von Verunreinigungen
Beim Sputtern herrscht im Vergleich zu Verdampfungsmethoden ein geringeres Vakuum, was zu einem höheren Anteil an Verunreinigungen in den abgeschiedenen Schichten führen kann.
5. Ungleichmäßige Verteilung des Abscheidungsflusses
In vielen Sputterkonfigurationen ist die Verteilung des Abscheidungsflusses nicht gleichmäßig, was zu Schichten mit ungleichmäßiger Dicke führen kann.
6. Teure Targets und ineffizienter Materialeinsatz
Sputtertargets sind oft kostspielig, und das Verfahren kann in Bezug auf den Materialverbrauch ineffizient sein.
7. Energieumwandlung in Wärme
Der größte Teil der Energie, die während des Sputterns auf das Target auftrifft, wird in Wärme umgewandelt, die effektiv gehandhabt werden muss, um Schäden an der Anlage und am Substrat zu vermeiden.
8. Aktivierung gasförmiger Verunreinigungen
In einigen Fällen können gasförmige Verunreinigungen in der Sputterumgebung durch das Plasma aktiviert werden, was zu einer erhöhten Schichtverunreinigung führt.
9. Komplexe Kontrolle der Gaszusammensetzung beim reaktiven Sputtern
Beim reaktiven Sputtern muss die Gaszusammensetzung sorgfältig kontrolliert werden, damit das Sputtertarget nicht vergiftet wird.
10. Herausforderungen in Kombination mit Lift-Off zur Strukturierung
Die Kombination des Sputterverfahrens mit Lift-Off-Techniken zur Strukturierung der Schicht ist aufgrund der diffusen Beschaffenheit der gesputterten Partikel eine größere Herausforderung.
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