מבוא לטכנולוגיית שקיעת שכבה דקה באדים כימיים (CVD)

שקיעת אדים כימית (CVD) היא טכנולוגיית שקיעת שכבה דקה חשובה, המשמשת לעתים קרובות להכנת שכבות פונקציונליות שונות וחומרים בשכבה דקה, והיא נמצאת בשימוש נרחב בייצור מוליכים למחצה ובתחומים אחרים.

1. עקרון העבודה של CVD

בתהליך CVD, גז מקדים (תרכובת גזית אחת או יותר) מובא במגע עם פני השטח של המצע ומחומם לטמפרטורה מסוימת כדי לגרום לתגובה כימית ולהשקעה על פני השטח של המצע ליצירת הסרט או שכבת הציפוי הרצויים. התוצר של תגובה כימית זו הוא מוצק, בדרך כלל תרכובת של החומר הרצוי. אם ברצוננו להדביק סיליקון למשטח, נוכל להשתמש בטריכלורוסילאן (SiHCl3) כגז מקדים: SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl. סיליקון ייקשר לכל משטח חשוף (פנימי וחיצוני כאחד), בעוד שגזי כלור וחומצה הידרוכלורית ייפלטו מהתא.

2. סיווג מחלות לב וכלי דם

CVD תרמי: על ידי חימום גז המקור לפירוקו והשקעתו על פני המצע. CVD משופר בפלזמה (PECVD): פלזמה מתווספת ל-CVD תרמי כדי לשפר את קצב התגובה ולשלוט בתהליך השיקוע. CVD אורגני מתכתי (MOCVD): באמצעות תרכובות מתכת אורגניות כגזי מקור, ניתן להכין שכבות דקות של מתכות ומוליכים למחצה, והן משמשות לעתים קרובות בייצור התקנים כמו נוריות LED.

3. יישום

(1) ייצור מוליכים למחצה

סרט סיליצידי: משמש להכנת שכבות בידוד, מצעים, שכבות בידוד וכו'. סרט ניטריד: משמש להכנת סיליקון ניטריד, אלומיניום ניטריד וכו', משמש בנורות LED, התקני חשמל וכו'. סרט מתכת: משמש להכנת שכבות מוליכות, שכבות מתכתיות וכו'.

(2) טכנולוגיית תצוגה

סרט ITO: סרט תחמוצת מוליך שקוף, נפוץ בתצוגות שטוחות ומסכי מגע. סרט נחושת: משמש להכנת שכבות אריזה, קווים מוליכים וכו', כדי לשפר את ביצועי התקני תצוגה.

(3) תחומים אחרים

ציפויים אופטיים: כולל ציפויים נוגדי השתקפות, מסננים אופטיים וכו'. ציפוי נגד קורוזיה: משמש בחלקי רכב, מכשירי תעופה וחלל וכו'.

4. מאפייני תהליך CVD

שימוש בסביבה בטמפרטורה גבוהה כדי לקדם מהירות תגובה. מבוצע בדרך כלל בסביבת ואקום. יש להסיר מזהמים על פני החלק לפני הצביעה. לתהליך עשויות להיות מגבלות על המצעים שניתן לצפות, כלומר מגבלות טמפרטורה או מגבלות תגובתיות. ציפוי ה-CVD יכסה את כל אזורי החלק, כולל הברגות, חורים עיוורים ומשטחים פנימיים. עשוי להגביל את היכולת להסוות אזורי יעד ספציפיים. עובי השכבה מוגבל על ידי תנאי התהליך והחומר. הידבקות מעולה.