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CVD(Chemical Vapor Deposition)原理

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CVD(Chemical Vapor Deposition)原理

发布日期:2016-11-18 作者: 点击:

CVD(Chemical Vapor Deposition)原理
CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积),指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。经过CVD处理后,表面处理膜密着性约提高30%,防止高强力钢的弯曲,拉伸等成形时产生的刮痕。
CVD特点
淀积温度低,薄膜成份易控,膜厚与淀积时间成正比,均匀性,重复性好,台阶覆盖性优良。
CVD制备的必要条件
1) 在沉积温度下,反应物具有足够的蒸气压,并能以适当的速度被引入反应室;
2) 反应产物除了形成固态薄膜物质外,都必须是挥发性的;
3) 沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压。
何为cvd?
CVD是Chemical Vapor Deposition的简称,是指高温下的气相反应,例如,金属卤化物、有机金属、碳氢化合物等的热分解,氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法。这种技术最初是作为涂层的手段而开发的,但目前,不只应用于耐热物质的涂层,而且应用于高纯度金属的精制、粉末合成、半导体薄膜等,是一个颇具特征的技术领域。
其技术特征在于:⑴高熔点物质能够在低温下合成;⑵析出物质的形态在单晶、多晶、晶须、粉末、薄膜等多种;⑶不仅可以在基片上进行涂层,而且可以在粉体表面涂层,等。特别是在低温下可以合成高熔点物质,在节能方面做出了贡献,作为一种新技术是大有前途的。
例如,在1000℃左右可以合成a-Al2O3、SiC,而且正向更低温度发展。
CVD工艺大体分为二种:一种是使金属卤化物与含碳、氮、硼等的化合物进行气相反应;另一种是使加热基体表面的原料气体发生热分解。
CVD的装置由气化部分、载气精练部分、反应部分和排除气体处理部分所构成。目前,正在开发批量生产的新装置。
CVD是在含有原料气体、通过反应产生的副生气体、载气等多成分系气相中进行的,因而,当被覆涂层时,在加热基体与流体的边界上形成扩散层,该层的存在,对于涂层的致密度有很大影响。图2所示是这种扩散层的示意图。这样,由许多化学分子形成的扩散层虽然存在,但其析出过程是复杂的。粉体合成时,核的生成与成长的控制是工艺的重点。
作为新的CVD技术,有以下几种:
⑴采用流动层的CVD;
⑵流体床;
⑶热解射流;
⑷等离子体CVD;
⑸真空CVD,等。
  

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