Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist ein Prozess, der mehrere wichtige Schritte umfasst, von der Einleitung von Vorläufergasen bis zur Bildung eines festen Films auf einem Substrat. Hier finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung dieser Schritte:
Was sind die 9 Schritte der chemischen Gasphasenabscheidung?
1. Transport der reaktionsfähigen Gase an die Oberfläche
Die Vorläufergase werden in die Abscheidekammer eingeleitet.
Sie werden durch Diffusion auf die Substratoberfläche transportiert.
Das heißt, die Gase bewegen sich von Bereichen mit hoher Konzentration zu Bereichen mit niedriger Konzentration, bis sie das Substrat erreichen.
2. Adsorption der Spezies auf der Oberfläche
Sobald die Vorläufergase das Substrat erreicht haben, werden sie an der Oberfläche adsorbiert.
Adsorption bedeutet, dass Atome oder Moleküle eines Gases, einer Flüssigkeit oder eines gelösten Feststoffs an einer Oberfläche haften.
Dieser Schritt ist entscheidend, da er die für die Filmbildung erforderlichen chemischen Reaktionen einleitet.
3. Heterogene, oberflächenkatalysierte Reaktionen
Die adsorbierten Spezies führen an der Oberfläche des Substrats chemische Reaktionen durch.
Diese Reaktionen werden häufig durch das Substratmaterial oder andere in der Kammer vorhandene Stoffe katalysiert.
Die Reaktionen führen zur Bildung neuer chemischer Spezies, die Teil des wachsenden Films sind.
4. Oberflächendiffusion der Spezies zu den Wachstumsstellen
Die auf der Oberfläche des Substrats gebildeten chemischen Stoffe diffundieren dann zu bestimmten Stellen, wo sie in den wachsenden Film eingebaut werden können.
Diese Diffusion ist für das gleichmäßige Wachstum des Films auf der Substratoberfläche unerlässlich.
5. Keimbildung und Wachstum des Films
An den Wachstumsstellen beginnen die Spezies zu nukleieren und bilden kleine Cluster, die zu einem kontinuierlichen Film heranwachsen.
Die Keimbildung ist die Anfangsphase der Filmbildung, in der sich kleine Partikel oder Kerne bilden, die dann wachsen und zu einer kontinuierlichen Schicht zusammenwachsen.
6. Desorption der gasförmigen Reaktionsprodukte und Abtransport der Reaktionsprodukte von der Oberfläche
Während der Film wächst, bilden sich Nebenprodukte der chemischen Reaktionen.
Diese Nebenprodukte müssen von der Oberfläche des Substrats entfernt werden, um eine Beeinträchtigung des Abscheidungsprozesses zu verhindern.Sie werden von der Oberfläche desorbiert und vom Substrat abtransportiert, in der Regel durch dieselben Mechanismen, die auch die Vorläufergase an die Oberfläche gebracht haben.7. Verdampfung einer flüchtigen Verbindung der abzuscheidenden Substanz
