Параметры процесса CVD (Chemical Vapor Deposition) в первую очередь включают тип химических реакций, давление и температуру, выбор реакционных газов и конкретные методы, используемые для осаждения.
Химические реакции:
- В основе CVD-процесса лежат различные химические реакции, которые приводят к осаждению твердого материала на подложку. Эти реакции включают в себя:Разложение реакционного газа:
- Газ-предшественник разлагается с образованием реакционноспособных веществ.Объединение газов:
- Реакционноспособные виды соединяются, образуя желаемый твердый материал.Гидролиз газов:
- Некоторые газы подвергаются гидролизу с образованием желаемых соединений.Окисление газов:
- Окисление газов с образованием оксидов.Восстановление некоторых газов:
Некоторые газы подвергаются восстановлению с образованием желаемых материалов.Условия давления и температуры:
- Процесс CVD может проводиться при различных режимах давления:
- CVD при атмосферном давлении (APCVD): Проводится при атмосферном давлении.
- CVD при низком давлении (LPCVD): Проводится при низком давлении, обычно от 0,1 до 25 торр.
CVD высокого давления (HPCVD): Проводится при высоком давлении.
Температура является критическим фактором, поскольку она влияет на скорость и качество осаждения. Температура должна быть достаточной для начала и поддержания химических реакций, но не настолько высокой, чтобы повредить подложку или вызвать нежелательные реакции.Выбор реакционных газов:
- Выбор газов имеет решающее значение, поскольку он определяет тип материала, который может быть осажден, и качество осаждения. Необходимо следить за тем, чтобы не образовывались токсичные или разлагающиеся продукты. Нейтральные газы, такие как аргон, часто используются в качестве разбавителей для контроля реакционной среды.
- Конкретные методы осаждения:
- Существует несколько специализированных методов CVD, каждый из которых предназначен для решения конкретных задач:Атомно-слоевой CVD:
- Позволяет осаждать атомарные слои.CVD с горением:
- Использует горение в открытой атмосфере для получения высококачественных тонких пленок.CVD с горячей нитью:
- Используется горячая нить для разложения исходных газов.Металлоорганическое CVD:
В качестве прекурсоров используются металлоорганические соединения.Гибридное физико-химическое осаждение из паровой фазы:
Сочетает химическое разложение с физическим испарением.Быстрое термическое CVD:
Используются методы быстрого нагрева для минимизации нежелательных газофазных реакций.
Области применения:
