Zu den Parametern des CVD-Verfahrens (Chemical Vapor Deposition) gehören in erster Linie die Art der chemischen Reaktionen, die Druck- und Temperaturbedingungen, die Auswahl der Reaktionsgase und die für die Abscheidung verwendeten spezifischen Methoden.
Chemische Reaktionen:
- Der Kern des CVD-Verfahrens besteht aus verschiedenen chemischen Reaktionen, die zur Abscheidung eines festen Materials auf einem Substrat führen. Zu diesen Reaktionen gehören:Zersetzung des Reaktionsgases:
- Das Vorläufergas zersetzt sich und bildet reaktive Spezies.Kombination von Gasen:
- Die reaktiven Stoffe verbinden sich und bilden den gewünschten Feststoff.Hydrolyse von Gasen:
- Einige Gase werden hydrolysiert, um die gewünschten Verbindungen zu bilden.Oxidation von Gasen:
- Oxidation von Gasen zur Bildung von Oxiden.Reduktion bestimmter Gase:
Einige Gase werden reduziert, um die gewünschten Stoffe zu bilden.Druck- und Temperaturbedingungen:
- Das CVD-Verfahren kann unter verschiedenen Druckverhältnissen durchgeführt werden:
- CVD bei Atmosphärendruck (APCVD): Durchgeführt bei Atmosphärendruck.
- Niederdruck-CVD (LPCVD): Wird bei niedrigem Druck durchgeführt, typischerweise zwischen 0,1 und 25 Torr.
Hochdruck-CVD (HPCVD): Wird bei hohem Druck durchgeführt.
Die Temperatur ist ein kritischer Faktor, da sie die Geschwindigkeit und Qualität der Abscheidung beeinflusst. Die Temperatur muss ausreichend sein, um die chemischen Reaktionen einzuleiten und aufrechtzuerhalten, darf aber nicht so hoch sein, dass das Substrat beschädigt wird oder unerwünschte Reaktionen auftreten.Auswahl der Reaktionsgase:
- Die Auswahl der Gase ist von entscheidender Bedeutung, denn sie bestimmt die Art des abzuscheidenden Materials und die Qualität der Abscheidung. Es muss darauf geachtet werden, dass keine giftigen oder abbaubaren Produkte entstehen. Neutrale Gase wie Argon werden häufig als Verdünnungsmittel verwendet, um die Reaktionsumgebung zu kontrollieren.
- Spezifische Methoden für die Abscheidung:
- Es gibt mehrere spezialisierte CVD-Methoden, die jeweils auf bestimmte Anforderungen zugeschnitten sind:Atomlagen-CVD:
- Ermöglicht die Abscheidung von Atomschichten.CVD-Verbrennung:
- Nutzt die Verbrennung in einer offenen Atmosphäre für hochwertige dünne Schichten.Heißfilament-CVD:
- Verwendet ein heißes Filament zur Zersetzung der Ausgangsgase.Metallorganische CVD:
Verwendet metallorganische Verbindungen als Ausgangsstoffe.Hybride physikalisch-chemische Gasphasenabscheidung:
Kombiniert chemische Zersetzung mit physikalischer Verdampfung.Schnelle thermische CVD:
Verwendet schnelle Heizmethoden, um unerwünschte Gasphasenreaktionen zu minimieren.
Anwendungen:
