你知道什么是PVD和CVD嗎?
來源:長辰實業(yè) 日期:2022-04-07
關(guān)鍵詞:薄膜制備,PVD,CVD,鍍膜工藝
薄膜制備工藝包括
薄膜制備方法的選擇
基體材料的選擇及表面處理
薄膜制備條件的選擇和薄膜結(jié)構(gòu)、性能與工藝參數(shù)的關(guān)系等
?物理氣相沉積(PVD)
這種薄膜制備方法相對于下面還要介紹的化學氣相沉積方法而言,具有以下幾個特點:
需要使用固態(tài)的或者熔化態(tài)的物質(zhì)作為沉積過程的源物質(zhì)。
源物質(zhì)要經(jīng)過物理過程進入氣相。
需要相對較低的氣體壓力環(huán)境。
在氣相中及襯底表面并不發(fā)生化學反應。
物理氣相沉積法過程的三個階段:
從原材料中發(fā)射出粒子;
粒子運輸?shù)交?/span>
粒子在基片上凝結(jié)、成核、長大、成膜。
物理氣相沉積技術(shù)中最為基本的兩種方法就是蒸發(fā)法和濺射法,另外還有離子束和離子助等等方法。
蒸發(fā)法相對濺射法具有一些明顯的優(yōu)點,包括較高的沉積速度,相對較高的真空度,以及由此導致的較高的薄膜質(zhì)址等。
濺射法也具有自己的一些優(yōu)勢,包括在沉積多元合金薄膜時化學成分容易控制,沉積層對襯底的附著力較好等。
真空蒸鍍技術(shù)
在真空蒸鍍技術(shù)中,人們只需要產(chǎn)生一個真空環(huán)境。在真空環(huán)境下,給待蒸發(fā)物提供足夠的熱量以獲得蒸發(fā)所必需的蒸氣壓。在適當?shù)臏囟认?,蒸發(fā)粒子在基片上凝結(jié),這樣即可實現(xiàn)真空蒸鍍薄膜沉積。

大量材料皆可以在真空中蒸發(fā),最終在基片上凝結(jié)以形成薄膜。真空蒸發(fā)沉積過程由三個步驟組成:
蒸發(fā)源材料由凝聚相轉(zhuǎn)變成氣相;
在蒸發(fā)源與基片之間蒸發(fā)粒子的輸運;
蒸發(fā)粒子到達基片后凝結(jié)、成核、長大、成膜。
蒸發(fā)源分類
電阻加熱蒸發(fā)
電子束加熱蒸發(fā)
電弧加熱蒸發(fā)
激光加熱蒸發(fā)
真空蒸發(fā)的影響因素
物質(zhì)的蒸發(fā)速度
元素的蒸汽壓
薄膜沉積的均勻性
薄膜沉積的純度
薄膜沉積的純度
蒸發(fā)源的純度;
加熱裝置、坩堝可能造成的污染;
真空系統(tǒng)中的殘留氣體。
濺射法工藝
濺射法利用帶有電荷的離子在電場中加速后具有一定動能的特點,將離子引向欲被濺射的靶電極。在離子能量合適的情況下,入射的離子將在與靶表面的原子的碰撞過程中使后者濺射出來。這些被濺射出來的原子將帶有一定的動能,并且會沿著一定的方向射向襯底,從而實現(xiàn)在襯底上薄膜的沉積。

濺射法分類
(1)直流濺射;
(2)高頻濺射;
(3)磁控濺射;
(4)反應濺射;
(5)離子鍍。

?化學氣相沉積(CVD)
技術(shù)被稱化學氣相沉積(CVD)顧名思義,利用氣態(tài)的先驅(qū)反應物,通過原子、分子間化學反應的途徑生成固態(tài)薄膜的技術(shù)。
特別值得一提的是,在高質(zhì)量的半導體晶體外延技術(shù)以及各種絕緣材料薄膜的制備中大量使用了化學氣相沉積技術(shù)。比如,在MOS場效應管中,應用化學氣相方法沉積的薄膜就包括多晶Si、 SiO2、SiN等。
CVD所涉及的化學反應類型
1.熱解反應
2.還原反應
3.氧化反應
4.化合反應
5.歧化反應
6.可逆反應
CVD化學氣相沉積裝置:一般來講,CVD裝置往往包括以下幾個基本部分
(1)反應氣體和載氣的供給和計量裝置;
(2)必要的加熱和冷卻系統(tǒng);
(3)反應產(chǎn)物氣體的排出裝置。

影響CVD薄膜的主要參數(shù)
1.反應體系成分
2.氣體的組成
3.壓力
4.溫度
最基本的CVD裝置
高溫和低溫CVD裝置
低壓CVD (LPCVD)裝置
等離子體增強CVD(PECVD)裝置
激光輔助CVD裝置
金屬有機化合物CVD (MOCVD)裝置
?PVD與CVD的比較

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