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Reaktoren für die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) lassen sich anhand verschiedener Parameter wie Betriebsbedingungen, physikalische Eigenschaften des Dampfes und Substratheizmethoden in verschiedene Typen einteilen.Die primäre Klassifizierung umfasst Atmosphärendruck-CVD (APCVD), Niederdruck-CVD (LPCVD), Ultrahochvakuum-CVD (UHVCVD), plasmaunterstütztes CVD (PECVD), metallorganisches CVD (MOCVD) und andere wie Laser-CVD (LCVD) und photochemisches CVD (PCVD).Jeder Typ hat unterschiedliche Betriebsmerkmale und Anwendungen, so dass sie sich für bestimmte Anforderungen in Industrie und Forschung eignen.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Klassifizierung nach Betriebsbedingungen:

   • Atmosphärendruck-CVD (APCVD): Wird bei Atmosphärendruck betrieben und eignet sich aufgrund der einfacheren Anforderungen an die Ausrüstung für die Produktion in großem Maßstab.
   • Niederdruck-CVD (LPCVD): Wird bei niedrigeren Drücken betrieben und bietet eine bessere Schichtgleichmäßigkeit und Stufenbedeckung, die häufig in der Halbleiterherstellung verwendet wird.
   • Ultrahochvakuum-CVD (UHVCVD): Arbeitet bei extrem niedrigen Drücken, ideal für die Abscheidung hochreiner Schichten mit minimaler Verunreinigung.
   • Subatmosphärische CVD (SACVD): Arbeitet bei Drücken knapp unter der Atmosphäre und liegt in Bezug auf die Schichtqualität und die Abscheidungsrate zwischen APCVD und LPCVD.

2. Klassifizierung nach physikalischen Eigenschaften des Dampfes:

   • Aerosol-unterstützte CVD (AACVD): Nutzt Aerosole zur Zuführung von Vorläufersubstanzen und ermöglicht die Abscheidung komplexer Materialien.
   • CVD mit direkter Flüssigkeitsinjektion (DLICVD): Bei dieser Methode werden flüssige Ausgangsstoffe direkt in den Reaktor eingespritzt, was eine genaue Kontrolle der Ausgangsstoffe und ihrer Zusammensetzung ermöglicht.

3. Klassifizierung nach Substraterwärmung:

   • Heißwand-CVD: Die gesamte Reaktorkammer wird beheizt, was zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung, aber möglicherweise zu unerwünschten Reaktionen an den Kammerwänden führt.
   • Kaltwand-CVD: Nur das Substrat wird erhitzt, wodurch unerwünschte Reaktionen an den Kammerwänden reduziert und die Reinheit der Schichten verbessert werden.

4. Andere spezialisierte CVD-Typen:

   • Plasma-unterstütztes CVD (PECVD): Nutzt Plasma zur Verbesserung chemischer Reaktionen und ermöglicht die Abscheidung bei niedrigeren Temperaturen, was für temperaturempfindliche Substrate von Vorteil ist.
   • Metallorganische CVD (MOCVD): Verwendet metallorganische Ausgangsstoffe, die üblicherweise für die Abscheidung von Verbindungshalbleitern wie GaN und InP verwendet werden.
   • Laser CVD (LCVD): Mit Hilfe von Laserstrahlen wird das Substrat lokal erhitzt, was eine präzise und örtlich begrenzte Abscheidung ermöglicht.
   • Photochemische CVD (PCVD): Verwendet ultraviolettes Licht, um chemische Reaktionen auszulösen, geeignet für die Abscheidung von Schichten bei niedrigen Temperaturen.
   • Chemische Dampfinfiltration (CVI): Speziell für die Infiltration poröser Substrate zur Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet.
   • Chemische Strahlepitaxie (CBE): Eine Variante der CVD, die für das hochpräzise epitaktische Wachstum von Halbleiterschichten verwendet wird.

5. Weitere Varianten:

   • Atomare Schichtabscheidung (ALD): Eine präzise Form der CVD, bei der die Schichten in einer einzigen Atomschicht abgeschieden werden, was eine hervorragende Kontrolle der Schichtdicke und der Konformität ermöglicht.
   • Hybride physikalisch-chemische Gasphasenabscheidung (HPCVD): Kombiniert physikalische und chemische Gasphasenabscheidungstechniken und bietet einzigartige Materialeigenschaften.

Jeder CVD-Reaktortyp hat seine eigenen Vorteile und Grenzen, die ihn für bestimmte Anwendungen von der Mikroelektronik bis zur modernen Materialwissenschaft geeignet machen.Das Verständnis dieser Klassifizierungen hilft bei der Auswahl des geeigneten CVD-Verfahrens für ein bestimmtes Material und eine bestimmte Anwendung.

Zusammenfassende Tabelle:

Klassifizierung	Typen	Wesentliche Merkmale
Nach Betriebsbedingungen	APCVD, LPCVD, UHVCVD, SACVD	Druckstufen, Filmqualität und Abscheideraten variieren.
Nach physikalischen Merkmalen	AACVD, DLICVD	Verwendet Aerosole oder flüssige Ausgangsstoffe für die präzise Materialabscheidung.
Durch Substraterwärmung	Heiße Wand CVD, Kalte Wand CVD	Die Heizmethoden beeinflussen die Temperaturgleichmäßigkeit und die Reinheit der Schichten.
Spezialisierte CVD-Typen	PECVD, MOCVD, LCVD, PCVD, CVI, CBE	Einzigartige Techniken für spezielle Anwendungen wie Niedertemperaturabscheidung oder Epitaxie.
Zusätzliche Varianten	ALD, HPCVD	Fortgeschrittene Methoden für Präzision auf atomarer Ebene und hybride Materialeigenschaften.

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