CVD
化學(xué)氣相沉積(CVD)是一種通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將氣態(tài)前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為固態(tài)材料并沉積在基體表面的鍍膜技術(shù)。CVD的基本原理是通過(guò)熱解、還原、氧化等化學(xué)反應(yīng)在基體表面生成薄膜。CVD技術(shù)具有材料選擇范圍廣、薄膜質(zhì)量高、工藝靈活等優(yōu)點(diǎn)。
CVD技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)初,但其在工業(yè)上的應(yīng)用主要集中在20世紀(jì)中后期,隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展,CVD技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用并迅速發(fā)展。
化學(xué)氣相沉積的方法有很多,例如:常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、超高真空化學(xué)氣相沉積(UHVCVD)、激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)等等。
化學(xué)氣相沉積技術(shù)的發(fā)展和其自身的特點(diǎn)是分不開(kāi)的,具體如下。
i)沉積類(lèi)型多:可沉積金屬薄膜,非金屬薄膜,并可根據(jù)需要制備多元合金薄膜,以及陶瓷或化合物層。
2)CVD反應(yīng)在常壓或低真空下進(jìn)行,涂層的衍射性好,能在復(fù)雜表面或工件的深孔、細(xì)孔內(nèi)均勻鍍層。
3)可獲得純度高、致密性好、殘余應(yīng)力低、結(jié)晶性好的薄膜涂層,由于反應(yīng)氣體、反應(yīng)產(chǎn)物與基體之間的相互擴(kuò)散,可獲得結(jié)合力較好的膜層,這對(duì)于表面鈍化、耐腐蝕、耐磨等性能十分重要。
4)由于薄膜生長(zhǎng)的溫度遠(yuǎn)低于薄膜材料的熔點(diǎn),所以可以獲得純度較高、結(jié)晶完整的膜層,這對(duì)于一些半導(dǎo)體薄膜來(lái)說(shuō)是必須的。
5)通過(guò)調(diào)節(jié)沉積參數(shù),可以有效控制涂層的化學(xué)成分、形貌、晶體結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸。
6)設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)方便。
7)反應(yīng)溫度太高,一般為850~1100℃,很多基底材料無(wú)法承受CVD的高溫,可采用等離子或激光輔助技術(shù)降低沉積溫度。