PVD vagy CVD

A kémiai és a fizikai gőzölési folyamatok közötti különbségek megvitatásához leírni kell azokat.

Kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) - Előterméket vezetünk be egy reakciókamrába, és kiegyensúlyozott áramlásszabályozókkal és szabályozószelepekkel szabályozzuk. A prekurzor molekulák a szubsztráton keresztül haladnak, a határrétegbe húzódnak, és a szubsztrátum felületén helyezkednek el.

A fizikai gőzfertőzés (PVD) különböző módszerekből áll, mint például a párolgás, a porlasztás és a molekulasugaras epitaksia (MBE).

Párolgás: Az anyagot gázfázisra melegítjük, majd vákuumban diffundál a hordozóra.

Sputtering: először a plazmát állítják elő; ez a plazma argonionokat és elektronokat tartalmaz. Ezután az atomokat a célpontból ki kell vonni, miután az argonionok megütötték. A céltárgyakból származó atomok ezután átjutnak a plazmán, és egy réteget képeznek a hordozón.

Molekuláris sugár epitaxi: A szubsztrátumot megtisztítják és egy kamrába töltik, amelyet evakuálnak és felmelegítenek a felületi szennyeződések eltávolítására és a hordozó felületének durvítására. A molekuláris gerendák kis mennyiségű forrásanyagot bocsátanak ki egy redőnyen keresztül, amely ezután összegyűlik a hordozó felületén.

Előnyök és hátrányok  

Az alkalmazástól függően hangos érvek szólnak mindkét folyamat (PVD vagy CVD) használatához. A kémiai gőzök lerakódása helyett a fizikai gőzölési eljárás (pl. Porlasztás) egyik oka a hőmérsékleti követelmény. A CVD folyamatok sokkal magasabb hőmérsékleten futnak, mint a PVD folyamatok, általában 300 ° C és 900 ° C között. Ezt a hőt egy kemence, RF tekercs vagy lézer biztosítja, de mindig felmelegíti a hordozót. Azok a szubsztrátumok, amelyek nem képesek elviselni ezt a hőmérsékletet, vékony filmeket kell elhelyezniük a páraelhelyezés fizikai formája helyett. Néhány CVD eljárásban az aljzat hőmérsékletének előnye, hogy kevesebb hulladéklerakódás van, különösen hideg falú reaktorokban, mivel csak a fűtött felületek vannak bevonva. A lézer fűtési rendszer használatával a kémiai gőzölési folyamat szelektív lesz a lézer útján; ez egy külön előnnyel jár a fizikai gőzölési módszerekkel szemben, mint a porlasztás. A molekuláris sugár epitaksia (PVD folyamat) különös előnye van a kémiai összetétel, a filmvastagság és az átmeneti élesség atomszintjének szabályozásában. Ez a folyamat viszonylag drágább, de megéri a többletköltséget az olyan alkalmazásoknál, amelyek nagyobb pontosságot igényelnek. A porlasztás (PVD-folyamat) nem igényel különleges prekurzor anyagokat a CVD alkalmazásában. A porlasztásnak szélesebb anyagköre van a lerakódáshoz. A kémiai gőzök lerakódásánál a fizikai gőzök lerakódásának további előnye a vegyi gőzök lerakódásához használt anyagok biztonságossága. Ismeretes, hogy bizonyos prekurzorok és egyes melléktermékek mérgezőek, piroforosak vagy maró hatásúak. Ez anyagi kezeléssel és tárolással járhat. Vannak olyan alkalmazások, amelyek sikeresen alkalmazhatják a lerakódási módszert. Egy tapasztalt mérnök azonban könnyen ajánlhat vegyi vagy fizikai lerakódást olyan feladatokra, mint például a költségek, a filmvastagság, a forrásanyagok rendelkezésre állása és a kompozíciós szabályozás.