CVD分类及简介-PECVD-MOCVD.pdf

CVD CVD(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。 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。图2 所示是这种扩散层的示意图。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。 作为新的CVD 技术，有以下几种： ⑴采用流动层的CVD ； ⑵ 流体床； ⑶热解射流； ⑷等离子体CVD ； ⑸真空CVD，等。 应用流动 层的CVD 如图3 所示，可以形成被覆粒子（例如，在UO2 表面被覆SiC、C ），应用等离子体 的CVD 同样也有可能在低温下析出，而且这种可能性正在进一步扩大。 PECVD PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等离子体增强化学气相沉 积法 PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离 子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使 化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种 CVD 称为 等离子体增强化学气相沉积(PECVD). 实验机理：是借助微波或射频等使含有薄膜组成 原子的气体，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上 沉积出所期望的薄膜。 优点： 基本温度低；沉积速率快；成膜质量好，针孔较少， 不易龟裂。 缺点如下： 1.设备投资大、成本高，对气体的纯度要求高； 2. 涂层过程中产生的剧烈噪音、强光辐射、有害气体、金属蒸汽粉尘等对人体有害；