Die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) ist ein chemisches Verfahren zur Herstellung hochreiner, leistungsfähiger fester Materialien, häufig in Form von dünnen Schichten.
Bei diesem Verfahren wird ein Substrat einem oder mehreren flüchtigen Vorläufersubstanzen ausgesetzt, die auf der Substratoberfläche reagieren und/oder sich zersetzen, um die gewünschte Schicht zu erzeugen.
In der Regel werden auch flüchtige Nebenprodukte erzeugt und durch einen Gasfluss durch die Reaktionskammer entfernt.
Was ist die CVD-Methode der chemischen Gasphasenabscheidung? (6 Schlüsselpunkte werden erklärt)
1. Überblick über den Prozess
Bei der CVD wird das Substrat (z. B. ein Halbleiterwafer) in eine Reaktionskammer gelegt.
Die Kammer wird dann mit einem oder mehreren reaktiven Gasen, den so genannten Precursor-Gasen, gefüllt.
Diese Gase werden auf der Grundlage der gewünschten Eigenschaften des abzuscheidenden Endmaterials sorgfältig ausgewählt.
2. Chemische Reaktionen
Die Vorläufergase gehen chemische Reaktionen untereinander oder mit der Substratoberfläche ein.
Diese Reaktionen finden in der Regel bei erhöhten Temperaturen statt, die zur Zersetzung und Reaktion der Vorläufergase beitragen.
Die Reaktionen führen zur Bildung eines festen Films auf dem Substrat.
3. Kontrollparameter
Die Qualität und die Geschwindigkeit der Abscheidung werden durch mehrere Parameter gesteuert, darunter die Konzentration und die Durchflussrate der Vorläufergase, die Temperatur der Reaktionskammer und der Druck in der Kammer.
Diese Parameter werden eingestellt, um den Abscheidungsprozess für bestimmte Anwendungen zu optimieren.
4. Nebenprodukte und deren Beseitigung
Während der Reaktionen bilden sich flüchtige Nebenprodukte.
Diese Nebenprodukte werden durch einen Gasstrom aus der Reaktionskammer entfernt, wodurch die Reinheit des abgeschiedenen Materials erhalten bleibt und eine Verunreinigung verhindert wird.
5. Arten von CVD
CVD-Verfahren können nach der Art und Weise, wie die chemischen Reaktionen eingeleitet werden, eingeteilt werden.
Zu den gebräuchlichen Arten gehören die thermische Heißwand-CVD, die plasmagestützte CVD und andere.
Jede Art hat ihre spezifischen Anwendungen und Vorteile, die vom Material und den gewünschten Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht abhängen.
6. Anwendungen
CVD ist in der Mikrofertigung weit verbreitet, um Materialien in verschiedenen Formen abzuscheiden, z. B. monokristalline, polykristalline, amorphe und epitaktische.
Diese Materialien werden unter anderem in Halbleitern, optischen Geräten und Schutzschichten verwendet.
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