Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) - это метод синтеза покрытий или наноматериалов путем реакции газов-предшественников на поверхности подложки. Этот процесс широко используется в полупроводниковой промышленности для нанесения различных материалов, таких как изоляционные материалы, металлические материалы и материалы из металлических сплавов. CVD-процесс предполагает использование нагретой кварцевой трубки, в которую подаются исходные газы, вступающие в реакцию и образующие пленку на подложке. Этот процесс обычно протекает при атмосферном давлении или чуть ниже него со скоростью потока в ламинарном режиме и характеризуется образованием пограничного слоя, в котором скорость газа падает до нуля у подложки.
Подробное объяснение:
-
Обзор процесса:
-
В процессе CVD подложка подвергается воздействию летучих прекурсоров, которые реагируют и/или разлагаются на поверхности для получения желаемого осадка. Эти прекурсоры обычно представляют собой газы или пары, содержащие элементы, необходимые для осаждения. В результате реакции на подложке не только образуется желаемый материал, но и образуются летучие побочные продукты, которые удаляются потоком газа, проходящим через реакционную камеру.Условия эксплуатации:
-
Процессы CVD проводятся при повышенных температурах, обычно от 500°C до 1100°C. Такая высокотемпературная среда необходима для эффективного протекания химических реакций. Система работает в контролируемых атмосферных условиях, часто требующих вакуумной откачки для поддержания чистой среды, свободной от кислорода, и управления давлением, особенно в системах CVD низкого давления.
- Компоненты системы CVD:
- Типичная CVD-система включает в себя несколько ключевых компонентов:Печь:
- Нагревает подложку до необходимой температуры.Система управления:
- Управляет температурой, расходом газа и другими параметрами.Вакуумно-откачивающая система:
- Обеспечивает отсутствие загрязнений в реакционной камере и поддерживает необходимое давление.Система скрабирования:
-
Удаляет из системы вредные побочные продукты и избыточные газы.Система охлаждения газа:
-
Охлаждает газы перед их поступлением в реакционную камеру.Механизм осаждения:
Осаждаемый материал, который может варьироваться в зависимости от области применения, соединяется с веществом-предшественником (часто галогенидом или гидридом), которое подготавливает и переносит материал на подложку. Эта комбинация попадает в вакуумную камеру, где осаждаемый материал образует равномерный слой на подложке, а прекурсор разрушается и выходит через диффузию.
