Uvod u tehnologiju tankoslojnog nanošenja kemijskom taloženjem iz pare (CVD)

Kemijsko taloženje iz parne faze (CVD) je važna tehnologija taloženja tankih filmova, često se koristi za pripremu raznih funkcionalnih filmova i tankoslojnih materijala, te se široko koristi u proizvodnji poluvodiča i drugim područjima.

1. Princip rada CVD-a

U CVD procesu, plinski prekursor (jedan ili više plinovitih prekursorskih spojeva) dovodi se u kontakt s površinom podloge i zagrijava na određenu temperaturu kako bi izazvao kemijsku reakciju i taložio se na površini podloge stvarajući željeni film ili sloj premaza. Produkt ove kemijske reakcije je krutina, obično spoj željenog materijala. Ako želimo zalijepiti silicij na površinu, možemo koristiti triklorosilan (SiHCl3) kao prekursorski plin: SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl Silicij će se vezati za bilo koju izloženu površinu (i unutarnju i vanjsku), dok će se plinovi klora i klorovodične kiseline ispuštati iz komore.

2. Klasifikacija KVB-a

Termički CVD: Zagrijavanjem prekursorskog plina radi razgradnje i taloženja na površini supstrata. Plazma pojačana CVD (PECVD): Plazma se dodaje termalnom CVD-u kako bi se povećala brzina reakcije i kontrolirao proces taloženja. Metalni organski CVD (MOCVD): Korištenjem metalnih organskih spojeva kao prekursorskih plinova mogu se pripremiti tanki filmovi metala i poluvodiča, koji se često koriste u proizvodnji uređaja poput LED dioda.

3. Primjena

(1) Proizvodnja poluvodiča

Silicidni film: koristi se za pripremu izolacijskih slojeva, podloga, izolacijskih slojeva itd. Nitridni film: koristi se za pripremu silicijevog nitrida, aluminijevog nitrida itd., koristi se u LED diodama, energetskim uređajima itd. Metalni film: koristi se za pripremu vodljivih slojeva, metaliziranih slojeva itd.

(2) Tehnologija prikaza

ITO film: Prozirni vodljivi oksidni film, koji se obično koristi u ravnim zaslonima i zaslonima osjetljivim na dodir. Bakreni film: koristi se za pripremu slojeva pakiranja, vodljivih vodova itd., radi poboljšanja performansi uređaja za prikaz.

(3) Ostala područja

Optički premazi: uključujući antirefleksne premaze, optičke filtere itd. Antikorozivni premaz: koristi se u automobilskim dijelovima, zrakoplovnim uređajima itd.

4. Karakteristike CVD procesa

Koristite okruženje visoke temperature za poticanje brzine reakcije. Obično se izvodi u vakuumskom okruženju. Nečistoće na površini dijela moraju se ukloniti prije bojanja. Postupak može imati ograničenja u pogledu podloga koje se mogu premazati, tj. temperaturna ograničenja ili ograničenja reaktivnosti. CVD premaz će prekriti sva područja dijela, uključujući navoje, slijepe rupe i unutarnje površine. Može ograničiti mogućnost maskiranja određenih ciljanih područja. Debljina filma ograničena je uvjetima procesa i materijala. Vrhunsko prianjanje.