La pulvérisation cathodique, bien qu'économique et efficace pour de nombreux revêtements métalliques, présente plusieurs limites, en particulier avec les matériaux non conducteurs et en termes d'utilisation de la cible et de stabilité du plasma.
Limites avec les matériaux non conducteurs :
La pulvérisation cathodique se heurte à des difficultés avec les matériaux non conducteurs ou diélectriques, car ces matériaux peuvent accumuler des charges au fil du temps. Cette accumulation de charges peut entraîner des problèmes de qualité tels que la formation d'arcs électriques ou l'empoisonnement du matériau cible. Les arcs électriques peuvent perturber le processus de pulvérisation et même endommager l'alimentation électrique, tandis que l'empoisonnement de la cible peut entraîner l'arrêt de la pulvérisation. Ce problème est dû au fait que la pulvérisation cathodique repose sur un courant continu, qui ne peut traverser des matériaux non conducteurs sans provoquer une accumulation de charges.Utilisation de la cible :
Dans la pulvérisation magnétron, l'utilisation d'un champ magnétique annulaire pour piéger les électrons entraîne une forte densité de plasma dans des régions spécifiques, ce qui conduit à un modèle d'érosion non uniforme sur la cible. Ce modèle forme une rainure en forme d'anneau qui, si elle pénètre dans la cible, rend toute la cible inutilisable. Par conséquent, le taux d'utilisation de la cible est souvent inférieur à 40 %, ce qui indique un gaspillage important de matériau.
Instabilité du plasma et limites de température :
La pulvérisation magnétron souffre également de l'instabilité du plasma, qui peut affecter la cohérence et la qualité des films déposés. En outre, il est difficile d'obtenir une pulvérisation à grande vitesse à basse température pour les matériaux fortement magnétiques. Le flux magnétique ne peut souvent pas traverser la cible, ce qui empêche l'ajout d'un champ magnétique externe de renforcement près de la surface de la cible.Vitesse de dépôt pour les diélectriques :
La pulvérisation cathodique à courant continu présente une vitesse de dépôt médiocre pour les diélectriques, généralement comprise entre 1 et 10 Å/s. Cette vitesse lente peut constituer un inconvénient important pour la production de diélectriques. Cette lenteur peut constituer un inconvénient important lorsqu'il s'agit de matériaux nécessitant une vitesse de dépôt élevée.
Coût et complexité du système :
