薄膜物理ch5化學(xué)氣相沉積(編輯修改稿)
2025-02-03 07:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 C l????? ℃32 5 47 54 2 2 2S iH + 2 O Si O + 2 H O????? ?℃4503 6 2 2 3 2 2A l ( CH ) + 1 2 O A l O + 9 H O + 6 CO???? ? ?℃7504 3 3 4 23Si H + 4 N H Si N + 1 2H???? ?℃85 0 90 04 3 3 43 Si Cl + 4 N H Si N + 1 2 H Cl????? ?℃35 0 50 04 2 6 2 2 3 2 2Si H + B H + 5 O B O Si O ( ) + 5 H O????? ? ?℃ 硼硅玻璃化學(xué)氣相沉積 —— 基本原理 ? 化學(xué)輸運(yùn)反應(yīng) 將薄膜物質(zhì)作為源物質(zhì) （ 無揮發(fā)性物質(zhì) ） ， 借助適當(dāng)?shù)臍怏w介質(zhì)與之反應(yīng)而形成氣態(tài)化合物 ， 這種氣態(tài)化合物經(jīng)過化學(xué)遷移或物理輸運(yùn)到與源區(qū)溫度不同的沉積區(qū) ， 在基片上再通過逆反應(yīng)使源物質(zhì)重新分解出來 ， 這種反應(yīng)過程稱為化學(xué)輸運(yùn)反應(yīng) 。 設(shè)源為 A， 輸運(yùn)劑為 B， 輸運(yùn)反應(yīng)通式為： ( 1 )X( 2 )A ( s) + x B ( g ) A B ( )g源區(qū)沉積區(qū)xABP XBPK = ( P )化學(xué)氣相沉積 —— 基本原理 化學(xué)輸運(yùn)反應(yīng)條件： ? 不能太大； ? 平衡常數(shù) KP接近于 1。 12T = T T??化學(xué)輸運(yùn)反應(yīng)判據(jù)： rG0?? 根據(jù)熱力學(xué)分析可以指導(dǎo)選擇化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng) ， 估計輸運(yùn)溫度 。 首先確定 與溫度的關(guān)系 ， 選擇 的反應(yīng)體系 。 大于 0的溫度 T1； 小于 0的溫度 T2。 根據(jù)以上分析 ， 確定合適的溫度梯度 。 PlogK Plo g K 0?PlogK PlogK化學(xué)氣相沉積 —— 基本原理 12T22TG e ( s ) + I ( g ) G e I ( )g12T22TZ r ( s) + I ( g) Z r I ( )g12T2 2 2T1Z n S( s) + I ( g ) Z n I ( ) + S ( )2gg化學(xué)氣相沉積 —— 特點(diǎn) ★ 化學(xué)氣相沉積的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn) ? 即可制作金屬薄膜 ， 又可制作多組分合金薄膜； ? 成膜速率高于 LPE和 MBE； （ 幾微米至幾百微米 ？ ） ? CVD反應(yīng)可在常壓或低真空進(jìn)行 ， 繞射性能好； ? 薄膜純度高 、 致密性好 、 殘余應(yīng)力小 、 結(jié)晶良好； ? 薄膜生長溫度低于材料的熔點(diǎn)； ? 薄膜表面平滑； ? 輻射損傷小 。 化學(xué)氣相沉積 —— 特點(diǎn) ? 缺點(diǎn) ? 參與沉積的反應(yīng)源和反應(yīng)后的氣體易燃 、 易爆或有毒 ， 需環(huán)保措施 ， 有時還有防腐蝕要求； ? 反應(yīng)溫度還是太高 ， 盡管低于物質(zhì)的熔點(diǎn)；工件溫度高于 PVD技術(shù) ， 應(yīng)用中受到一定限制； ? 對基片進(jìn)行局部表面鍍膜時很困難 ， 不如 PVD方便 。 化學(xué)氣相沉積 —— 特點(diǎn) ? CVD的分類及其在微電子技術(shù)中的應(yīng)用 化學(xué)氣相沉積 —— CVD方法簡介 ★ CVD方法簡介 ? CVD反應(yīng)體系必須具備三個條件 ? 在沉積溫度下 ， 反應(yīng)物具有足夠的蒸氣壓 ， 并能以適當(dāng)?shù)乃俣缺灰敕磻?yīng)室； ? 反應(yīng)產(chǎn)物除了形成固態(tài)薄膜物質(zhì)外 ， 都必須是揮發(fā)性的； ? 沉積薄膜和基體材料必須具有足夠低的蒸氣壓
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