CVD知识简介
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CVDCVD(Chemical Vapor Deposition)原理CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积),指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。
在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。
经过CVD处理后,表面处理膜密着性约提高30%,防止高强力钢的弯曲,拉伸等成形时产生的刮痕。
CVD特点淀积温度低,薄膜成份易控,膜厚与淀积时间成正比,均匀性,重复性好,台阶覆盖性优良。
CVD制备的必要条件1)在沉积温度下,反应物具有足够的蒸气压,并能以适当的速度被引入反应室;2)反应产物除了形成固态薄膜物质外,都必须是挥发性的;3)沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压。
编辑本段何为cvd?CVD是Chemical Vapor Deposition的简称,是指高温下的气相反应,例如,金属卤化物、有机金属、碳氢化合物等的热分解,氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法。
这种技术最初是作为涂层的手段而开发的,但目前,不只应用于耐热物质的涂层,而且应用于高纯度金属的精制、粉末合成、半导体薄膜等,是一个颇具特征的技术领域。
其技术特征在于:⑴高熔点物质能够在低温下合成;⑵析出物质的形态在单晶、多晶、晶须、粉末、薄膜等多种;⑶不仅可以在基片上进行涂层,而且可以在粉体表面涂层,等。
特别是在低温下可以合成高熔点物质,在节能方面做出了贡献,作为一种新技术是大有前途的。
例如,在1000℃左右可以合成a-Al2O3、SiC,而且正向更低温度发展。
CVD工艺大体分为二种:一种是使金属卤化物与含碳、氮、硼等的化合物进行气相反应;另一种是使加热基体表面的原料气体发生热分解。
CVD的装置由气化部分、载气精练部分、反应部分和排除气体处理部分所构成。
目前,正在开发批量生产的新装置。
CVDCVD,化学气相淀积,CVD的装置由真空部分、加热部分、气路部分等构成。
CVD是在含有原料气体、通过反应产生的副生气体、载气等多成分系气相中进行的,因而,当被覆涂层时,在加热基体与流体的边界上形成扩散层,该层的存在,对于涂层的致密度有很大影响。
这样,由许多化学分子形成的扩散层虽然存在,但其析出过程是复杂的。
粉体合成时,核的生成与成长的控制是工艺的重点。
应用范围CVD是Chemical Vapor Deposition的简称,是指高温下的气相反应,例如,金属卤化物、有机金属、碳氢化合物等的热分解,氢还原或使它的混合气体在高温下发生化学反应以析出金属、氧化物、碳化物等无机材料的方法。
这种技术最初是作为涂层的手段而开发的,但不只应用于耐热物质的涂层,而且应用于高纯度金属的精制、粉末合成、半导体薄膜等,是一个颇具特征的技术领域。
技术特征⑴高熔点物质能够在低温下合成;⑴析出物质的形态在单晶、多晶、晶须、粉末、薄膜等多种;⑴不仅可以在基片上进行涂层,而且可以在粉体表面涂层,等。
特别是在低温下可以合成高熔点物质,在节能方面做出了贡献,作为一种新技术是大有前途的。
工艺简介CVD是在含有原料气体、通过反应产生的副生气体、载气等多成分系气相中进行的,因而,当被覆涂层时,在加热基体与流体的边界上形成扩散层,该层的存在,对于涂层的致密度有很大影响。
这样,由许多化学分子形成的扩散层虽然存在,但其析出过程是复杂的。
粉体合成时,核的生成与成长的控制是工艺的重点。
CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相淀积),指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。
在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。
经过CVD处理后,表面处理膜密着性约提高30%,防止高强力钢的弯曲,拉伸等成形时产生的刮痕。
特点沉积温度低,薄膜成份易控,膜厚与淀积时间成正比,均匀性,重复性好,台阶覆盖性优良。
CVD的原理与工艺CVD(化学气相沉积)是一种常用的薄膜制备技术,通过在高温条件下将气体衍生物在固体表面沉积形成薄膜。
它在半导体、光电子、材料科学等领域有着广泛的应用。
本文将介绍CVD的基本原理和常见的工艺流程。
CVD的基本原理是利用气体在固体表面发生化学反应产生固体沉积。
其过程可以简单概括为三个步骤:传输扩散、化学反应和沉积。
首先,在高温下,气体分子从气相传输到固相表面,这个过程称为传输扩散。
然后,在固体表面发生化学反应,气体分子与表面原子或分子发生物理或化学相互作用。
最后,与固体表面反应的产物发生聚集并沉积到固相表面上,形成薄膜。
CVD工艺可以分为四个主要组成部分:反应室、基底、前驱物和载气。
反应室是进行反应的容器,通常由高温和高真空环境下的材料制成。
基底是待沉积薄膜的衬底,可以是玻璃、硅等多种材料。
前驱物是产生沉积薄膜的化学物质,通常是气态或液态的。
载气是用来稀释前驱物的气体,使其在反应室中更均匀地传输。
CVD的工艺流程是在反应室中将前驱物供应和载气送入,通过传输扩散和化学反应后,形成薄膜并覆盖在基底上。
根据前驱物供应的方式和反应室的特点,CVD可以分为几个常见的工艺类型。
最常见的是热CVD,也称为低压CVD(LPCVD)。
在低压下,前驱物和气体通过加热传输到反应室中,沉积在基底上。
这种方法适用于高温下的材料制备,例如多晶硅、氮化硅等。
另一种常见的是PECVD(等离子体增晶体化学气相沉积)。
在PECVD 中,通过产生等离子体来激活前驱物的化学反应。
在等离子体的作用下,前驱物转化为离子和活性物种,进一步在基底上反应形成薄膜。
这种方法适用于制备非晶硅、氮化硅等。
还有一种CVD工艺称为MOCVD(金属有机化学气相沉积)。
在MOCVD 中,金属有机化合物作为前驱物供应,经氢气或氨气稀释。
通过热解和化学反应,金属有机前驱物转化为金属原子和活性物种,在基底上形成薄膜。
这种方法适用于制备复杂的金属氧化物、尖晶石等。
CVD技术应用的原理简介化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)技术是一种常用的薄膜制备技术,广泛应用于微电子、光电子、材料科学、能源和环境等领域。
本文将介绍CVD技术的基本原理和应用。
CVD技术的基本原理CVD技术是通过回声火花中产生的高温等离子体将气相中的化学物质转变为固态或液态的薄膜材料。
下面是CVD技术的基本原理:1.气相反应:首先,在高温环境中,气体中的反应物质通过化学反应生成目标薄膜的沉积物。
这些反应物可以是气体,也可以是气态或液态的前驱体。
2.扩散和反应:生成的反应物质会通过扩散来到达目标基材表面。
在表面上,反应物质会发生化学反应并生成固态或液态的沉积物。
3.薄膜生长:随着时间的推移,沉积物会不断地在基材表面累积,逐渐形成薄膜。
薄膜的厚度可以通过控制反应物质的流量和反应时间来调节。
CVD技术的应用CVD技术在许多领域都有广泛的应用,下面将介绍其中的几个应用领域:1. 微电子CVD技术在微电子领域的应用非常重要。
其中,化学气相沉积是制备硅基芯片的关键步骤之一。
通过CVD技术,可以在硅基芯片上沉积多种材料,如金属、氧化物、氮化物等,用于制备电极、介电层、光刻层等。
2. 光电子CVD技术在光电子领域也有重要的应用。
例如,对于制备光学薄膜,CVD技术被广泛用于沉积透明导电薄膜、高反射膜和反射减薄膜。
这些薄膜在光伏、显示器和光学器件等领域起着重要作用。
3. 材料科学CVD技术在材料科学领域的应用非常丰富。
通过调控反应条件和反应物质,可以制备出具有大量微结构和特殊功能的复杂材料。
例如,通过CVD技术可以合成纳米颗粒、纳米线、薄膜和多孔材料等。
4. 能源在能源领域,CVD技术也被广泛应用于制备石墨烯和碳纳米管等材料。
这些材料具有优异的电导率和导热性能,因此可以用于电池、超级电容器、太阳能电池和燃料电池等能源设备的制备。
5. 环境CVD技术还可以用于环境污染控制。
化学气相沉积CVD化学气相沉积1 前言化学气相沉积CVD(Chemical Vapor Deposition)是利用加热,等离子体激励或光辐射等方法,使气态或蒸汽状态的化学物质发生反应并以原子态沉积在置于适当位置的衬底上,从而形成所需要的固态薄膜或涂层的过程。
一般地说,化学气相沉积可以采用加热的方法获取活化能,这需要在较高的温度下进行;也可以采用等离子体激发或激光辐射等方法获取活化能,使沉积在较低的温度下进行。
另外,在工艺性质上,由于化学气相沉积是原子尺度内的粒子堆积,因而可以在很宽的范围内控制所制备薄膜的化学计量比;同时通过控制涂层化学成分的变化,可以制备梯度功能材料或得到多层涂层。
在工艺过程中,化学气相沉积常常在开放的非平衡状态下进行,根据耗散结构理论,利用化学气相沉积可以获得多种晶体结构。
在工艺材料上,化学气相沉积涵盖无机、有机金属及有机化合物,几乎可以制备所有的金属(包括碳和硅),非金属及其化合物(碳化物、氮化物、氧化物、金属间化合物等等)沉积层。
另外,由于气态原子或分子具有较大的转动动能,可以在深孔、阶梯、洼面或其他形状复杂的衬底及颗粒材料上进行沉积。
为使沉积层达到所需要的性能,对气相反应必须精确控制。
正是由于化学气相沉积在活化方式、涂层材料、涂层结构方面的多样性以及涂层纯度高工艺简单容易进行等一系列的特点,化学气相沉积成为一种非常灵活、应用极为广泛的工艺方法,可以用来制备各种涂层、粉末、纤维和成型元器件。
特别在半导体材料的生产方面,化学气相沉积的外延生长显示出与其他外延方法(如分子束外延、液相外延)无与伦比的优越性,即使在化学性质完全不同的衬底上,利用化学气相沉积也能产生出晶格常数与衬底匹配良好的外延薄膜。
此外,利用化学气相沉积还可生产耐磨、耐蚀、抗氧化、抗冲蚀等功能涂层。
在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。
经过CVD 处理后,表面处理膜密着性约提高30%,防止高强力钢的弯曲,拉伸等成形时产生的刮痕。