Die thermische chemische Gasphasenabscheidung (TCVD) ist ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten.
Dabei werden hohe Temperaturen zur Aktivierung chemischer Reaktionen verwendet.
Bei diesem Verfahren wird ein fester Film auf einer erhitzten Oberfläche durch chemische Reaktionen in der Dampfphase abgeschieden.
TCVD umfasst verschiedene Technologien wie die metallorganische chemische Gasphasenabscheidung, die chemische Gasphasenabscheidung von Chloriden und die chemische Gasphasenabscheidung von Hydriden.
Was ist der Prozess der thermischen chemischen Gasphasenabscheidung? (Erklärung der 4 wichtigsten Methoden)
1. Chemische Transportmethode
Bei dieser Methode reagiert das Material für die Dünnschicht mit einer anderen Substanz im Quellenbereich, wobei ein Gas entsteht.
Dieses Gas wird dann zum Wachstumsbereich transportiert, wo es eine thermische Reaktion durchläuft, um das gewünschte Material zu bilden.
Die Vorwärtsreaktion findet während des Transportprozesses statt, die Rückreaktion während des Kristallwachstums.
2. Pyrolyse-Verfahren
Hierbei werden flüchtige Substanzen, die die Elemente des Films enthalten, in den Wachstumsbereich transportiert.
Dort werden die benötigten Substanzen durch thermische Zersetzungsreaktionen erzeugt.
Die Wachstumstemperatur liegt bei dieser Methode normalerweise zwischen 1000 und 1050 Grad Celsius.
Allgemeine Schritte bei der TCVD
Verdampfung einer flüchtigen Verbindung
Die abzuscheidende Substanz wird zunächst verdampft, d. h. in einen Dampf verwandelt.
Thermische Zersetzung oder chemische Reaktion
Der Dampf zersetzt sich thermisch in Atome und Moleküle oder reagiert mit anderen Dämpfen, Flüssigkeiten oder Gasen auf dem Substrat.
Ablagerung von nichtflüchtigen Reaktionsprodukten
Die nichtflüchtigen Produkte der Reaktion werden dann auf dem Substrat abgeschieden.
Prozessbedingungen
Für dieses Verfahren sind in der Regel Drücke von einigen Torr bis über Atmosphärendruck erforderlich.
Außerdem sind relativ hohe Temperaturen von etwa 1000 °C erforderlich.
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