스퍼터 증착의 단점은 다음과 같이 요약할 수 있습니다:
1) 낮은 증착률: 스퍼터링 속도는 일반적으로 열 증착과 같은 다른 증착 방법에 비해 낮습니다. 즉, 원하는 두께의 필름을 증착하는 데 시간이 더 오래 걸립니다.
2) 불균일한 증착: 많은 구성에서 증착 플럭스 분포가 균일하지 않으므로 필름 두께가 기판 전체에 걸쳐 달라질 수 있습니다. 따라서 균일한 두께의 필름을 얻으려면 고정 장치를 움직여야 합니다.
3) 비싼 타겟과 열악한 재료 사용: 스퍼터링 타겟은 종종 비싸고 재료 사용이 비효율적일 수 있습니다. 이는 더 높은 비용과 자원 낭비로 이어질 수 있습니다.
4) 열 발생 및 제거: 스퍼터링 중에 타겟에 입사되는 대부분의 에너지는 열이 되며, 이를 효과적으로 제거해야 합니다. 이는 어려울 수 있으며 냉각 시스템을 사용해야 할 수 있으므로 생산 속도가 저하되고 에너지 비용이 증가할 수 있습니다.
5) 오염: 경우에 따라 기체 오염 물질이 스퍼터링 중에 플라즈마에서 "활성화"되어 필름 오염으로 이어질 수 있습니다. 이는 진공 증착보다 더 문제가 될 수 있습니다.
6) 가스 조성 제어: 반응성 스퍼터 증착에서는 스퍼터링 타겟의 중독을 방지하기 위해 가스 조성을 신중하게 제어해야 합니다. 이는 공정에 복잡성을 더하고 정밀한 제어가 필요합니다.
7) 박막 두께 제어: 스퍼터링은 두께에 제한 없이 높은 증착 속도를 허용하지만, 박막 두께를 정확하게 제어할 수 없습니다. 박막 두께는 주로 작동 파라미터를 고정하고 증착 시간을 조정하여 제어합니다.
8) 리프트 오프 구조화의 어려움: 스퍼터링 공정은 필름을 구조화하기 위한 리프트 오프 기술과 결합하기가 더 어려울 수 있습니다. 스퍼터링의 확산 수송 특성으로 인해 원자가 어디로 이동하는지 완전히 제한할 수 없어 오염 문제가 발생할 수 있습니다.
9) 불순물의 유입: 스퍼터링은 증착에 의한 증착에 비해 기판에 불순물을 도입하는 경향이 더 큽니다. 이는 스퍼터링이 더 낮은 진공 범위에서 작동하기 때문입니다.
10) 유기 고체의 분해: 유기 고체와 같은 일부 재료는 스퍼터링 중 이온 충격에 의해 쉽게 분해됩니다. 이로 인해 특정 유형의 재료를 증착하는 데 스퍼터링 사용이 제한됩니다.
전반적으로 스퍼터 증착은 더 나은 필름 치밀화, 필름 특성 제어, 대형 웨이퍼에 필름을 증착할 수 있는 능력과 같은 장점을 제공하지만 증착 방법을 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 단점도 있습니다.
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