Giới thiệu công nghệ lắng đọng màng mỏng lắng đọng hơi hóa học (CVD)

Lắng đọng hơi hóa học (CVD) là một công nghệ lắng đọng màng mỏng quan trọng, thường được sử dụng để chuẩn bị các màng chức năng và vật liệu lớp mỏng khác nhau, và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chất bán dẫn và các lĩnh vực khác.

1. Nguyên lý hoạt động của CVD

Trong quy trình CVD, tiền chất khí (một hoặc nhiều hợp chất tiền chất khí) được tiếp xúc với bề mặt chất nền và được nung nóng đến nhiệt độ nhất định để gây ra phản ứng hóa học và lắng đọng trên bề mặt chất nền để tạo thành màng hoặc lớp phủ mong muốn. lớp. Sản phẩm của phản ứng hóa học này là chất rắn, thường là hợp chất của vật liệu mong muốn. Nếu muốn dính silicon vào một bề mặt, chúng ta có thể sử dụng trichlorosilane (SiHCl3) làm tiền chất khí: SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl Silicon sẽ liên kết với bất kỳ bề mặt tiếp xúc nào (cả bên trong và bên ngoài), trong khi khí clo và axit clohydric sẽ được thải ra khỏi buồng.

2. Phân loại CVD

CVD nhiệt: Bằng cách đốt nóng khí tiền chất để phân hủy và lắng đọng trên bề mặt chất nền. CVD tăng cường plasma (PECVD): Plasma được thêm vào CVD nhiệt để tăng cường tốc độ phản ứng và kiểm soát quá trình lắng đọng. CVD hữu cơ kim loại (MOCVD): Sử dụng các hợp chất hữu cơ kim loại làm khí tiền chất, có thể điều chế được màng mỏng kim loại và chất bán dẫn và thường được sử dụng trong sản xuất các thiết bị như đèn LED.

3. Ứng dụng

(1) Sản xuất chất bán dẫn

Màng silicon: dùng để chuẩn bị các lớp cách điện, nền, lớp cách ly,… Màng nitrit: dùng để chuẩn bị silicon nitrit, nhôm nitrit, v.v., dùng trong đèn LED, thiết bị điện, v.v. Màng kim loại: dùng để chuẩn bị các lớp dẫn điện, mạ kim loại lớp, v.v.

(2) Công nghệ hiển thị

Phim ITO: Phim oxit dẫn điện trong suốt, thường được sử dụng trong màn hình phẳng và màn hình cảm ứng. Màng đồng: dùng để chuẩn bị các lớp đóng gói, dây dẫn điện, v.v. nhằm cải thiện hiệu suất của các thiết bị hiển thị.

(3) Các lĩnh vực khác

Lớp phủ quang học: bao gồm lớp phủ chống phản chiếu, bộ lọc quang học, v.v. Lớp phủ chống ăn mòn: được sử dụng trong các bộ phận ô tô, thiết bị hàng không vũ trụ, v.v.

4. Đặc điểm của quá trình CVD

Sử dụng môi trường nhiệt độ cao để thúc đẩy tốc độ phản ứng. Thường được thực hiện trong môi trường chân không. Các chất gây ô nhiễm trên bề mặt chi tiết phải được loại bỏ trước khi sơn. Quá trình này có thể có những hạn chế đối với chất nền có thể được phủ, tức là giới hạn về nhiệt độ hoặc giới hạn về khả năng phản ứng. Lớp phủ CVD sẽ bao phủ tất cả các khu vực của bộ phận, bao gồm ren, lỗ mù và bề mặt bên trong. Có thể hạn chế khả năng che giấu các khu vực mục tiêu cụ thể. Độ dày màng bị giới hạn bởi điều kiện quy trình và vật liệu. Độ bám dính vượt trội.