DC 스퍼터링은 많은 금속 코팅에 경제적이고 효율적이지만, 특히 비전도성 재료와 타겟 활용도 및 플라즈마 안정성 측면에서 몇 가지 한계에 직면해 있습니다.
비전도성 재료의 한계:
비전도성 또는 유전체 재료는 시간이 지남에 따라 전하를 축적할 수 있기 때문에 DC 스퍼터링은 어려움을 겪습니다. 이러한 전하 축적은 아크 또는 타겟 재료의 오염과 같은 품질 문제로 이어질 수 있습니다. 아크는 스퍼터링 공정을 방해하고 전원 공급 장치를 손상시킬 수 있으며, 타겟 중독은 스퍼터링 중단으로 이어질 수 있습니다. 이 문제는 DC 스퍼터링이 전하 축적을 일으키지 않고 비전도성 물질을 통과할 수 없는 직류에 의존하기 때문에 발생합니다.타겟 활용:
마그네트론 스퍼터링에서는 전자를 가두기 위해 링 자기장을 사용하면 특정 영역에서 플라즈마 밀도가 높아져 타겟에 균일하지 않은 침식 패턴이 생깁니다. 이 패턴은 고리 모양의 홈을 형성하며, 이 홈이 타겟을 관통하면 전체 타겟을 사용할 수 없게 됩니다. 결과적으로 타겟의 활용률은 종종 40% 미만으로 떨어지며, 이는 상당한 재료 낭비를 나타냅니다.
플라즈마 불안정성 및 온도 제한:
마그네트론 스퍼터링은 또한 플라즈마 불안정성으로 인해 증착된 필름의 일관성과 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 자성이 강한 재료의 경우 저온에서 고속 스퍼터링을 달성하기가 어렵습니다. 자속이 타겟을 통과하지 못하는 경우가 많아 타겟 표면 근처에 외부 강화 자기장이 추가되는 것을 방지할 수 없습니다.유전체 증착 속도:
DC 스퍼터링은 일반적으로 1-10 Å/s 범위의 낮은 유전체 증착 속도를 보여줍니다. 이러한 느린 증착 속도는 높은 증착 속도가 필요한 재료를 다룰 때 큰 단점이 될 수 있습니다.
시스템 비용 및 복잡성:
