化学气相沉积技术 PPT

约400 约500
中温生长
约800 多晶硅
钝化膜 电极材料
高温生长
约1200
外延生长
反应室
排气处 理系统
CVD 装置
排气系 统 蒸发容 器
气体流 量控制 系统
主要考虑的因素有：
① 反应室的形状和结构（主要是为了制备均匀薄膜）
一般采用水平型、垂直型和圆筒型。
② 加热方法和加热温度
加热方式有：电加热、高频诱导加热、红外辐射加热、激 光加热等。
+
随着CVD和PVD技术的迅速发展，目前把两者技 术结合而发展了一种新的气相沉积技术—等离子 体增强化学气相沉积技术（PECVD)。 特点：具有沉积温度低（小于600℃）、应用范 围广、设备简单、基材变形小、挠度性能好、沉 积层均匀、可以渗透等特点。 既克服了CVD技术沉积温度高、对基材材料要求 严的缺点，又避免PVD技术附着力较差、设备复 杂等不利条件，是一种具有很大发展前景和实际 应用价值的新型高效气相沉积技术。
CVD概述 CVD法的主要特点 CVD法制备薄膜的过程 常见的CVD反应方式 CVD反应物质源 CVD装置的组成 CVD装置的选择 影响CVD沉积层质量的因素 CVD的种类 CVD的应用
CVD概述
与电镀相比，可以制成金属及非金属的各种各样材
等离子化学沉积(wk.baidu.comCVD)
CVD
可以在较低温度下反应生成无定形薄膜i， 典型的基材温度是300℃
金属有机化学沉积（MOCVD）
适用范围广，几乎可以生长所有化合物 及合金半导体；可以生长超薄外延层， 获得很陡的界面过渡，生长各种异质结 构：外延层均匀性好，基材温度低，生 长易于控制，适宜 于大规模生产。
③ ④ ⑤ ⑥
气体供应方式 基材材质和形状 气密性和真空度 原料气体种类和产量
1. 沉积温度 一般来说，温度越高，CVD化学反应速率越快，气体 分子或原子在基材表面吸附和扩散作用越强，沉积速 率也越快，此沉积层致密型好，结晶完美，但过高的 沉积温度也会造成晶粒粗大的现象。 2. 反应气体分压 反应气体配比直接影响沉积层形核、生长、沉积速率、 组织结构和成分等。 3. 沉积室压力 沉积室的压力会影响沉积室内热量、质量及动量的传 输，从而影响沉积速率· 沉积层质量和沉积层厚度的 均匀性。
5. 在基材表面上产生的气体副产物脱离表面
而扩散掉或被真空泵抽掉，在基材表面沉 积出固体反应产物薄膜
① 热分解反应
② 金属还原反应 ③ 化学输送反应
④ 氧化或加水分解反应
⑤ 等离子体激发反应等反应
⑥ 金属有机物化学气相沉积
+
CVD方法制备薄膜时基材的3个温度区域 生长温度区/℃ 室温~200 低温生长 反应系 紫外线激发 CVD、臭氧氧 化法 等离子体激发 CVD 钝化膜 薄膜 应用实例
料的薄膜 可以制成预定的多种成分的合金膜 可以制成超硬，耐磨损，耐腐蚀的优质薄膜 速度快 附着性好 在高温下沉积膜可以得到致密性和延展性方面优良 的沉积膜 射线损伤低 装置简单，生产率高 容易防止污染环境
1. 反应气体的热解
2. 反应气体向表面基材扩散 3. 反应气体吸附于基材的表面
4. 在基材表面上发生化学反应