스퍼터링은 널리 사용되는 박막 증착 기술입니다.
그러나 효율성, 비용 효율성 및 다양한 산업 공정에서의 적용성에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 단점이 있습니다.
이러한 단점에는 높은 자본 비용, 특정 재료의 낮은 증착률, 이온 충격으로 인한 일부 재료의 성능 저하, 기판에 불순물이 유입되는 경향이 높다는 점 등이 있습니다.
또한 스퍼터링 코팅은 부드럽고 습기에 민감하며 보관 수명이 제한되어 있어 취급 및 보관이 복잡합니다.
스퍼터링의 단점은 무엇일까요? 알아야 할 8가지 주요 과제
1. 높은 자본 비용
스퍼터링은 장비 비용으로 인해 상당한 초기 투자가 필요합니다.
여기에는 고가의 전원 공급 장치와 추가 임피던스 정합 회로가 포함됩니다.
생산 능력에 비해 자본 비용이 높기 때문에 소규모 운영이나 스타트업에는 경제성이 떨어지는 옵션입니다.
2. 특정 재료에 대한 낮은 증착률
SiO2와 같은 일부 재료와 RF 스퍼터링의 다른 재료는 증착 속도가 매우 낮습니다.
이러한 느린 공정은 생산 시간이 길어지고 처리량이 감소하여 제조 공정의 전반적인 효율성과 수익성에 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 이온 충격으로 인한 재료의 열화
특정 재료, 특히 유기 고체는 스퍼터링 중에 발생하는 이온 충격으로 인해 성능이 저하되기 쉽습니다.
이러한 열화는 재료의 특성을 변경하고 최종 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
4. 불순물 유입 경향 증가
스퍼터링은 증착 증착에 비해 낮은 진공 범위에서 작동합니다.
따라서 기판에 불순물이 유입될 가능성이 높아집니다.
이는 증착된 필름의 순도와 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 추가 정제 단계가 필요합니다.
5. 부드럽고 민감한 코팅
스퍼터링 코팅은 취급 및 제작 과정에서 더 부드럽고 손상되기 쉬운 경우가 많습니다.
이러한 민감성은 세심한 취급이 필요하며 불량률이 높아질 수 있습니다.
6. 습기에 대한 민감성 및 제한된 보관 수명
스퍼터링 코팅은 습기에 민감하므로 건조제와 함께 밀봉된 백에 보관해야 합니다.
밀봉 포장된 상태에서도 유통기한이 제한되며 포장을 개봉하면 유통기한이 더욱 단축되어 물류 및 보관이 복잡해집니다.
7. 복잡한 구조물에 균일하게 증착하는 데 따르는 어려움
스퍼터링은 터빈 블레이드와 같은 복잡한 구조물에 재료를 균일하게 증착하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.
이러한 불균일성은 최종 제품의 성능 문제로 이어질 수 있습니다.
8. 마그네트론 스퍼터링의 타겟 활용 및 플라즈마 불안정성
마그네트론 스퍼터링에서는 링 모양의 홈이 형성되어 결국 전체 타겟이 폐기되기 때문에 타겟의 활용률이 일반적으로 낮습니다(40% 미만).
또한 플라즈마 불안정성은 증착 공정의 일관성과 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 단점은 증착 기술로서 스퍼터링과 관련된 문제를 강조합니다.
다목적이며 고품질 박막을 생산할 수 있지만 모든 애플리케이션, 특히 비용, 시간 또는 재료 무결성에 민감한 애플리케이션에 최적의 선택이 아닐 수 있습니다.
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