Введение в технологию химического осаждения из паровой фазы (CVD)

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) — это важная технология осаждения тонких пленок, часто используемая для изготовления различных функциональных пленок и тонкослойных материалов, а также широко используемая в производстве полупроводников и других областях.

1. Принцип работы CVD

В процессе CVD предшественник газа (одно или несколько газообразных соединений-предшественников) приводится в контакт с поверхностью подложки и нагревается до определенной температуры, чтобы вызвать химическую реакцию и осаждается на поверхности подложки с образованием желаемой пленки или покрытия. слой. Продуктом этой химической реакции является твердое вещество, обычно соединение желаемого материала. Если мы хотим приклеить кремний к поверхности, мы можем использовать трихлорсилан (SiHCl3) в качестве газа-прекурсора: SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl. Кремний будет связываться с любой открытой поверхностью (как внутренней, так и внешней), тогда как газы хлора и соляной кислоты будут связываться с любой открытой поверхностью (как внутренней, так и внешней). быть выброшен из камеры.

2. Классификация ССЗ

Термическое CVD: нагревание газа-прекурсора для его разложения и осаждения на поверхность подложки. Плазменное CVD (PECVD): Плазма добавляется к термическому CVD для повышения скорости реакции и контроля процесса осаждения. Металлоорганическое CVD (MOCVD). Используя металлорганические соединения в качестве газов-прекурсоров, можно получить тонкие пленки металлов и полупроводников, которые часто используются при производстве таких устройств, как светодиоды.

3. Приложение

(1) Производство полупроводников

Силицидная пленка: используется для изготовления изолирующих слоев, подложек, изолирующих слоев и т. д. Нитридная пленка: используется для приготовления нитрида кремния, нитрида алюминия и т. д., используемого в светодиодах, силовых устройствах и т. д. Металлическая пленка: используется для подготовки проводящих слоев, металлизированная слои и т. д.

(2) Технология отображения

Пленка ITO: прозрачная проводящая оксидная пленка, обычно используемая в плоских и сенсорных экранах. Медная пленка: используется для подготовки слоев упаковки, проводящих линий и т. д. для улучшения характеристик устройств отображения.

(3) Другие поля

Оптические покрытия: включая просветляющие покрытия, оптические фильтры и т. д. Антикоррозионное покрытие: используется в автомобильных деталях, аэрокосмических устройствах и т. д.

4. Характеристика CVD-процесса

Используйте высокотемпературную среду для повышения скорости реакции. Обычно выполняется в вакуумной среде. Загрязнения на поверхности детали перед покраской необходимо удалить. Процесс может иметь ограничения на подложки, на которые может быть нанесено покрытие, т.е. ограничения по температуре или ограничения по реакционной способности. CVD-покрытие покроет все области детали, включая резьбу, глухие отверстия и внутренние поверхности. Может ограничить возможность маскировать определенные целевые области. Толщина пленки ограничена условиями процесса и материала. Превосходная адгезия.