MPCVD

화학 기상 증착(CVD)은 가열, 플라즈마 여기 또는 빛 방사와 같은 다양한 에너지원을 사용하여 기상 또는 기체-고체 계면에서 기체 또는 증기 화학 물질을 화학적으로 반응시켜 반응기에서 고체 침전물을 형성하는 기술입니다. 화학 반응. 간단히 말해서 두 가지 이상의 기체 상태의 원료를 반응 챔버에 넣은 다음 서로 반응하여 새로운 물질을 형성하고 기판 표면에 증착합니다.

CVD로는 고온 관상로 장치, 가스 제어 장치 및 진공 장치가 있는 하나의 결합된로 시스템으로 복합 재료 준비, 마이크로 전자 공정, 반도체 광전자, 태양 에너지 이용, 광섬유 통신, 초전도체의 실험 및 생산에 널리 사용됩니다. 기술, 보호 코팅 분야.

CVD로 시스템은 고온 튜브로 장치, 반응 가스 소스 정밀 제어 장치, 진공 펌프 스테이션 및 해당 조립 부품으로 구성됩니다.

진공 펌프는 반응 튜브에서 공기를 제거하고 반응 튜브 내부에 원치 않는 가스가 없는지 확인한 후 튜브 퍼니스가 반응 튜브를 목표 온도로 가열한 다음 반응 가스 소스 정밀 제어 장치가 다른 도입할 수 있음을 확인합니다. 화학 반응을 위해 로 튜브에 설정된 비율로 가스를 넣으면 화학 기상 증착이 CVD 로에서 형성됩니다.

CVD 공정에는 엄청난 가스 소스가 사용될 수 있으며 CVD의 일반적인 화학 반응에는 열분해, 광분해, 환원, 산화, 산화 환원이 포함되므로 이러한 화학 반응에 관련된 가스를 CVD 공정에서 사용할 수 있습니다.

CVD 그래핀 성장을 예로 들면 CVD 공정에 사용되는 가스는 CH4,H2,O2 및 N2입니다.

• 필요에 따라 금속막, 비금속막, 다성분 합금막 등 다양한 피막을 생산할 수 있습니다. 동시에 GaN, BP 등 다른 방법으로는 얻기 힘든 고품질 결정을 제조할 수 있다.
• 필름 형성 속도는 빠르며 일반적으로 분당 수 미크론 또는 분당 수백 미크론입니다. LPE(액상 에피택시) 및 MBE(분자선 에피택시)와 같은 다른 필름 제조 방법과 비교할 수 없는 균일한 조성으로 많은 양의 코팅을 동시에 증착할 수 있습니다.
• 작업 조건은 상압 또는 저진공 조건에서 수행되므로 코팅은 회절이 좋으며 복잡한 형상의 작업물을 균일하게 코팅할 수 있어 PVD보다 훨씬 우수합니다.
• 반응 기체, 반응 생성물 및 기질의 상호 확산으로 인해 내마모성 및 부식 방지 필름과 같은 표면 강화 필름을 제조하는 데 중요한 접착 강도가 우수한 코팅을 얻을 수 있습니다.
• 일부 필름은 필름 재료의 녹는점보다 훨씬 낮은 온도에서 성장합니다. 저온 성장 조건에서는 반응 가스와 반응기 벽 및 그 안에 포함된 불순물이 거의 반응하지 않아 순도가 높고 결정성이 좋은 막을 얻을 수 있다.
• 화학 기상 증착은 매끄러운 증착 표면을 얻을 수 있습니다. 이는 LPE와 비교하여 화학적 기상 증착(CVD)이 고포화 상태에서 수행되어 높은 핵 생성 속도, 높은 핵 생성 밀도 및 전체 평면에 균일한 분포로 인해 거시적으로 매끄러운 표면을 생성하기 때문입니다. 동시에 화학 기상 증착에서 분자(원자)의 평균 자유 경로는 LPE보다 훨씬 크므로 분자의 공간 분포가 더 균일하여 매끄러운 증착 표면을 형성하는 데 도움이 됩니다.
• MOS(금속산화물반도체) 및 기타 소자 제조에 필요한 조건인 낮은 Radiation Damage

PECVD는 플라즈마를 이용하여 반응 가스를 활성화하고 기판 표면 또는 표면 공간 근처에서 화학 반응을 촉진하여 고체 막을 생성하는 기술입니다. 플라즈마 화학 기상 증착 기술의 기본 원리는 RF 또는 DC 전기장의 작용하에 소스 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하고 저온 플라즈마를 에너지 원으로 사용하고 적절한 양의 반응 가스가 플라즈마 방전을 이용하여 반응가스를 활성화시켜 화학기상증착을 구현한다.

플라즈마를 발생시키는 방법에 따라 RF 플라즈마, DC 플라즈마 및 마이크로파 플라즈마 CVD 등으로 나눌 수 있습니다.

PECVD와 기존 CVD 기술의 차이점은 플라즈마가 화학 기상 증착 공정에 필요한 활성화 에너지를 제공할 수 있는 많은 수의 고에너지 전자를 포함하여 반응 시스템의 에너지 공급 모드를 변경한다는 것입니다. 플라즈마의 전자 온도는 10000K만큼 높기 때문에 전자와 가스 분자 간의 충돌은 반응 가스 분자의 화학 결합 파괴 및 재결합을 촉진하여 더 많은 활성 화학 그룹을 생성하는 반면 전체 반응 시스템은 더 낮은 온도를 유지합니다.

따라서 CVD 공정에 비해 PECVD는 더 낮은 온도에서 동일한 화학 기상 증착 공정을 수행할 수 있습니다.