소개
1. 금속유기화합물화학기상증착기술(MOCVD)
MOCVD는 낮은 온도에서 쉽게 분해되고 휘발되는 금속 유기화합물을 원료로 사용하는 화학기상증착법으로 주로 화합물의 기상성장에 사용된다.반도체. MOCVD는 전통적인 CVD와 비교하여 증착 온도가 비교적 낮고 초박막 층 또는 원자 층과 같은 특수 구조 표면을 증착할 수 있어 다양한 기판 표면에 다양한 박막을 증착할 수 있습니다. 따라서 강철과 같이 기존 CVD 고온을 견딜 수 없고 중저온 기판을 사용해야 하는 기판에 높은 적용 가치를 가지고 있습니다. 또한 MOCVD 기술로 성장한 다결정 SiO2는 우수한 투명 전도성 재료이며 MOCVD로 얻은 TiO2 결정질 필름도 반사 방지층, 물 광전 분해 및 광촉매에 사용되었습니다.태양 전지MOCVD 기술의 가장 매력적인 새로운 응용 분야는 새로운 고온 초전도 산화물 세라믹 박막의 제조입니다.
2. 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Chemical Vapor Deposition)증권 시세 표시기)
플라스마 강화 화학 기상 증착은 플라스마 강화 화학 기상 증착이라고도 불리며, 가스 글로우 방전에 의해 생성된 저온 플라스마를 이용하여 반응물의 화학적 활동을 향상시키고, 가스 간의 화학 반응을 촉진하고, 더 낮은 온도에서 고품질 코팅을 증착하는 공정입니다.
현재 PCVD는 주로 금속, 세라믹, 유리와 같은 기판에 보호 필름, 보강 필름, 개질 필름 및 기능성 필름으로 사용됩니다. 응용 분야에서 중요한 새로운 진전은 일반적으로 무선 주파수 플라즈마 탄화수소 가스 분해와 이온 빔 증착을 결합하여 제조되는 다이아몬드 유사 탄소 필름의 증착입니다. 이러한 세라믹 필름은 절삭 공구, 레이저 반사기용 내마모성 코팅 분야에서 고유한 응용 전망을 가지고 있습니다.광섬유 필름, 등.
3. 레이저 화학 기상 증착(LCVD)
LCVD는 화학 기상 증착 공정 중에 레이저 빔의 광자 에너지를 활용하여 화학 반응을 여기시키고 촉진하는 박막 증착 방법입니다. 현재 LCVD 기술은레이저 리소그래피, 대규모 집적 회로 마스크의 교정, 레이저 증발 증착 및 금속화. 실리콘 질화물 필름의 LCVD 방법은 평균 경도가 최대 2200HK인 산업 응용 수준에 도달했습니다.
4. 저압화학기상증착(LPCVD)
LPCVD의 압력 범위는 일반적으로 1×104~4×104 Pa입니다. 저압 하에서 분자의 평균 자유 경로가 증가하기 때문에 기체 반응물과 부산물의 물질 전달 속도가 가속화되어 증착된 박막 재료를 형성하는 반응 속도가 가속화됩니다. 한편, 가스 분자의 불균일한 분포는 단시간 내에 제거되어 균일한 두께의 박막 성장이 가능합니다. 또한 가스 분자를 운반하는 동안 화학 반응에 참여하는 반응 분자는 특정 온도에서 일정량의 에너지를 흡수하여 이러한 분자를 활성화하고 활성화된 상태로 만듭니다. 이로 인해 화학 반응에 참여하는 반응 가스 분자 사이에서 화학 반응이 발생하기 쉬워 LPCVD의 증착 속도가 비교적 빠릅니다. 이 방법은 다결정 실리콘, 질화규소, 이산화규소 등을 증착하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 초진공 화학 기상 증착(UHVCVD)
CVD의 또 다른 개발 방향에서 고진공, 초고진공 화학 기상 증착(UHVCVD) 방법이 등장했습니다. 성장 온도는 낮지만(425-600도) 1.33 × 10-8Pa 미만의 진공도가 필요합니다. 이 시스템의 설계 및 제조는 분자 빔 에피택시(MBE)보다 쉽고, 장점은 다중 웨이퍼 성장을 달성할 수 있다는 것입니다. 반응 시스템의 설계 및 제조도 어렵지 않습니다. 기존 에피택시와 달리 이 기술은 저전압 및 저온 성장을 사용하므로 Sn:Si, Sn:Ge, Si:C, Gex:Si1-x 등과 같은 반도체 재료를 증착하는 데 특히 적합합니다.
6. 초음파 화학 기상 증착(UWCVD)
초음파 화학 기상 증착은 전자기파와 다른 방사선 형태로 CVD를 시작하는 고에너지 에너지원을 찾는 과정에서 등장했습니다. 초음파는 CVD의 증착 속도를 개선하고 기존 CVD에서는 얻을 수 없는 매끄럽고 균일한 증착 필름을 형성할 수 있습니다. 관련 보고서에 따르면 초음파의 주파수와 전력을 적절히 조정하면 입자 크기를 미세화하고 CVD 증착 필름의 강도와 인성을 개선하고 증착 필름과 기판 간의 접착력을 향상시키고 증착 필름에 강한 방향성을 부여할 수 있습니다.
UWCVD는 다른 CVD 방법으로는 얻을 수 없는 미세하고 치밀한 증착막 구조, 증착막과 기판 사이의 강한 접착력, 증착막의 강도와 인성이 우수하다는 장점 때문에 이 새로운 공정에 대한 탐구와 연구의 필요성이 있으며, 산업 생산에 효과적으로 적용하는 것도 가능합니다.
애플리케이션
1. 보호코팅
많은 특수 환경에서 사용되는 재료는 종종 내마모성, 내부식성, 고온 산화 저항성 및 방사선 저항성과 같은 기능을 제공하기 위해 코팅 보호가 필요합니다. CVD 방법으로 제조된 TiN, TiC, Ti(C, N) 및 기타 박막은 경도와 내마모성이 높습니다. 공구의 절삭 표면에 1-3μm TiN 박막만 코팅하면 수명을 3배 이상 늘릴 수 있습니다. 그리고 다른 금속 산화물, 탄화물, 질화물, 실리사이드, 인화물, 입방정 질화붕소, 다이아몬드 유사 탄소 박막 및 다양한 복합 박막도 우수한 내마모성을 나타냅니다. 또한 증착을 통해 얻은 Al2O3, TiN 및 기타 박막의 내식성은 매우 좋은 반면 크롬을 함유한 비정질 박막의 내식성은 훨씬 더 높습니다. SiC, Si3N4, MoSi2 등과 같은 실리콘 기반 화합물은 중요한 고온 산화 방지 코팅으로 표면에 밀도가 높은 SiO2 박막을 생성하고 1400-1600도에서 산화를 견딜 수 있습니다.
2. 마이크로전자기술
반도체 소자 및 집적 회로의 기본 제조 공정에서 핵심 단계에는 반도체 필름의 에피택시얼 성장, pn 접합 확산 소자 형성, 유전체 분리, 확산 마스크 및 금속 필름 증착이 포함됩니다. 화학 기상 증착은 이러한 재료 층을 제조하는 데 있어 고온 산화 및 실리콘 확산과 같은 오래된 공정을 점차 대체했으며 현대 마이크로 전자 기술에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 초대형 집적 회로 생산에서 화학 기상 증착은 다결정 실리콘 필름, 텅스텐 필름, 알루미늄 필름, 금속 실리사이드, 실리콘 산화물 필름 및 실리콘 질화물 필름을 증착하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 박막 재료는 게이트 전극, 다층 배선용 층간 절연 필름, 금속 배선, 저항기 및 방열 재료로 사용할 수 있습니다.
3. 초전도 기술
초전도 재료의 CVD 제조는 1960년대에 Radio Corporation of America(RCA)에서 발명했습니다. 화학 기상 증착으로 생산된 Nb3Sn 저온 초전도 테이프는 밀도가 높은 코팅, 쉬운 두께 제어 및 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 현재 고자기장 강도 소형 자석을 발사하는 데 가장 적합한 재료입니다.
4. 태양에너지 활용
태양 에너지는 무한한 에너지원이며, 무기 재료의 광전 변환 기능을 이용하여 태양 전지를 만드는 것은 태양 에너지를 활용하는 중요한 방법입니다. 현재 LPCVD 및 PCVD 공정을 포함한 CVD 기술은 다결정 실리콘 박막 배터리를 제조하는 데 일반적으로 사용됩니다. 실리콘 및 갈륨 비소화 동종 접합 셀의 성공적인 시험 생산과 SiO2/Si, GaAs/GaAlAs, CdTe/CdS 등과 같은 II-V 및 I-VI 반도체로 만든 다양한 이종 접합 태양 전지는 거의 모두 박막 형태로 만들어졌으며, 증착이 주요 제조 기술입니다.
5. 수염 생산
휘스커는 복합 재료 분야에서 중요한 역할을 하는 단결정의 한 유형으로, 새로운 유형의 복합 재료를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 화학 기상 증착법은 금속 할로겐화물의 수소 환원 특성을 사용하여 결정 휘스커를 생산합니다. 화학 기상 증착은 다양한 금속 휘스커를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 알루미나, 다이아몬드, 티타늄 카바이드 휘스커 등과 같은 복합 휘스커도 생산할 수 있습니다.
6. 귀금속 박막의 제조
귀금속 박막은 우수한 산화 저항성, 높은 전도성, 강력한 촉매 활성 및 극도로 안정적인 특성으로 인해 연구자들의 관심을 끌고 있습니다. 귀금속 박막을 생성하는 다른 방법과 비교할 때 화학 기상 증착은 기술적 이점이 더 많기 때문에 대부분의 귀금속 박막 제조 방법에서 이 방법을 사용합니다. 귀금속 박막을 증착하는 데 사용되는 증착 재료의 유형은 비교적 광범위하지만 대부분은 Cl3Ir, COCl2, 염화 백금, 염화 이리듐, DCPD 화합물, C5H2F6O2 또는 C5H5F3O2 화합물, C15H21IrO6 및 C10H14O4Pt 등과 같은 귀금속 원소의 할로겐화물 및 유기 화합물입니다.
