Что такое химическое осаждение из газовой фазы (CVD)?

Что такое химическое осаждение из паровой фазы (CVD)?

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) — это процесс формирования тонких пленок на различных поверхностях, включая металлы. Он используется для поверхностного упрочнения форм и режущих инструментов, а также для формирования изолирующих и защитных пленок на полупроводниковых пластинах. Процесс включает нагрев подложки внутри печи, введение газа-предшественника, содержащего пленкообразующий материал, и применение энергии для запуска химических реакций, которые формируют пленку.

Источниками энергии для CVD являются тепло, плазма и свет, что приводит к различным типам CVD: термическое CVD, плазменное CVD (PECVD), фотохимическое CVD (PCVD) и металлоорганическое CVD (MO CVD).

Применение CVD

CVD широко используется для покрытия металлов, инструментов и полупроводниковых пластин, повышая их твердость, устойчивость к повреждениям и электрические свойства. Это особенно важно в производстве полупроводников для формирования изолирующей и защитной пленки.

Принципы CVD

CVD включает в себя размещение подложки в печи, введение газа-предшественника и применение энергии для запуска реакций, которые создают пленку на поверхности подложки. Это отличается от методов вакуумного осаждения и распыления, предлагая равномерное создание пленки на сложных подложках без больших вакуумных установок.

Типы CVD

Типы CVD включают в себя:

1. Термическое CVD

Использует высокую температуру для осаждения веществ, таких как карбид или нитрид титана, на подложки, идеально подходит для форм и деталей, которым требуется высокая твердость и устойчивость к трению и коррозии.

2. Плазменное химическое осаждение из газовой фазы

Применяет высокочастотную электрическую мощность к исходному газу, превращая его в плазму для осаждения пленки при более низких температурах, широко используется в производстве полупроводников.

3. Фотохимическое химическое осаждение из газовой фазы

Испускает интенсивный свет для фоторазложения исходного газа, при этом радикалы рекомбинируют на подложке, образуя пленку. Применяемый в производстве полупроводников, этот метод позволяет избежать повреждений, вызванных плазменным химическим осаждением из газовой фазы.

4. MO CVD

Использует металлоорганические соединения в качестве исходных газов, образуя пленки посредством высокочастотного нагрева. Он эффективен для больших однородных пленок, но требует осторожности из-за токсичности некоторых соединений.

Как выбрать CVD

При выборе метода CVD рассмотрите конкретную комбинацию субстрата и газа-предшественника, а также желаемые свойства пленки. Каждый тип CVD имеет свои преимущества и ограничения, что делает выбор зависящим от конкретных требований приложения.