การสะสมไอสารเคมี (CVD) เป็นเทคโนโลยีการสะสมฟิล์มบางที่สำคัญ มักใช้ในการเตรียมฟิล์มเชิงฟังก์ชันต่างๆ และวัสดุชั้นบาง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และสาขาอื่นๆ
1. หลักการทำงานของ CVD
ในกระบวนการ CVD สารตั้งต้นของก๊าซ (สารประกอบของสารตั้งต้นที่เป็นก๊าซตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป) จะถูกนำไปสัมผัสกับพื้นผิวของสารตั้งต้นและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดเพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีและสะสมอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์มหรือสารเคลือบที่ต้องการ ชั้น. ผลคูณของปฏิกิริยาเคมีนี้คือของแข็ง ซึ่งมักเป็นสารประกอบของวัสดุที่ต้องการ หากเราต้องการติดซิลิคอนกับพื้นผิว เราสามารถใช้ไตรคลอโรซิเลน (SiHCl3) เป็นก๊าซตั้งต้นได้: SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl ซิลิคอนจะจับกับพื้นผิวใดๆ ที่สัมผัส (ทั้งภายในและภายนอก) ในขณะที่ก๊าซคลอรีนและกรดไฮโดรคลอริกจะจับตัวกัน ให้ออกจากห้อง
2. การจำแนกประเภท CVD
CVD ความร้อน: โดยการให้ความร้อนแก่ก๊าซสารตั้งต้นเพื่อสลายตัวและสะสมไว้บนพื้นผิวของสารตั้งต้น Plasma Enhanced CVD (PECVD): พลาสมาจะถูกเพิ่มเข้าไปใน CVD ความร้อนเพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและควบคุมกระบวนการสะสม Metal Organic CVD (MOCVD): การใช้สารประกอบอินทรีย์ของโลหะเป็นก๊าซตั้งต้น สามารถเตรียมฟิล์มบางของโลหะและเซมิคอนดักเตอร์ได้ และมักใช้ในการผลิตอุปกรณ์ เช่น LED
3. การสมัคร
(1) การผลิตสารกึ่งตัวนำ
ฟิล์มซิลิไซด์: ใช้เพื่อเตรียมชั้นฉนวน พื้นผิว ชั้นแยก ฯลฯ ฟิล์มไนไตรด์: ใช้ในการเตรียมซิลิคอนไนไตรด์ อลูมิเนียมไนไตรด์ ฯลฯ ใช้ใน LED อุปกรณ์ไฟฟ้า ฯลฯ ฟิล์มโลหะ: ใช้เพื่อเตรียมชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า เคลือบโลหะ ชั้น ฯลฯ
(2) เทคโนโลยีการแสดงผล
ฟิล์ม ITO: ฟิล์มออกไซด์นำไฟฟ้าโปร่งใส มักใช้ในจอแบนและหน้าจอสัมผัส ฟิล์มทองแดง: ใช้ในการเตรียมชั้นบรรจุภัณฑ์ เส้นนำไฟฟ้า ฯลฯ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์แสดงผล
(3) สาขาอื่นๆ
การเคลือบแสง: รวมถึงการเคลือบป้องกันแสงสะท้อน ฟิลเตอร์แสง ฯลฯ การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน: ใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์การบินและอวกาศ ฯลฯ
4. ลักษณะของกระบวนการ CVD
ใช้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยา มักดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ ต้องขจัดสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนก่อนทาสี กระบวนการอาจมีข้อจำกัดบนพื้นผิวที่สามารถเคลือบได้ เช่น ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิหรือข้อจำกัดด้านปฏิกิริยา การเคลือบ CVD จะครอบคลุมทุกพื้นที่ของชิ้นส่วน รวมถึงเกลียว รูตัน และพื้นผิวภายใน อาจจำกัดความสามารถในการปกปิดพื้นที่เป้าหมายเฉพาะ ความหนาของฟิล์มถูกจำกัดโดยกระบวนการและสภาวะของวัสดุ การยึดเกาะที่เหนือกว่า
5. ข้อดีของเทคโนโลยี CVD
ความสม่ำเสมอ: สามารถเกิดการสะสมที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวพื้นที่ขนาดใหญ่
การควบคุม: อัตราการสะสมและคุณสมบัติของฟิล์มสามารถปรับได้โดยการควบคุมอัตราการไหลและอุณหภูมิของก๊าซตั้งต้น
ความหลากหลาย: เหมาะสำหรับการสะสมของวัสดุหลายชนิด เช่น โลหะ เซมิคอนดักเตอร์ ออกไซด์ ฯลฯ
เวลาโพสต์: May-06-2024