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化学气相沉积
✍ dations ◷ 2025-04-04 20:52:58 #化学气相沉积
化学气相沉积(英语:chemical vapor deposition,简称CVD)是一种用来产生纯度高、性能好的固态材料的化学技术。半导体产业使用此技术来成长薄膜。典型的CVD工艺是将晶圆(基底)暴露在一种或多种不同的前趋物下,在基底表面发生化学反应或/及化学分解来产生欲沉积的薄膜。反应过程中通常也会伴随地产生不同的副产品,但大多会随着气流被带走,而不会留在反应腔(reaction chamber)中。微制程大都使用CVD技术来沉积不同形式的材料,包括单晶、多晶、非晶及外延材料。这些材料有硅、碳纤维、碳纳米纤维、纳米线、纳米碳管、SiO2、硅锗、钨、硅碳、氮化硅、氮氧化硅及各种不同的high-k介质(英语:High-κ dielectric)等材料。CVD制程也常用来生成合成钻石。一些CVD技术被广泛地使用及在文献中被提起。这些技术有不同的起始化学反应机制(如活化机制)及不同的工艺条件。本节讨论通常用于集成电路的CVD工艺。不同的材料会应用于不同的环境。多晶硅是从硅烷(SiH4)沉积所得到的。使用以下反应:这种反应通常使用低压化学气相沉积系统(LPCVD),使用单纯的硅烷或用70-80%的氮硅烷作为原料。在温度在600°C至650°C之间,压力为25~150帕斯卡的条件下,沉积速度在每分钟10至20纳米之间。另一种工艺使用氢为还原剂。氢气会降低增长速度,所以温度提高到850甚至1050℃进行补偿。
多晶硅的沉积可以和掺杂同时进行。即把磷,砷或者乙硼烷加入CVD反应腔。乙硼烷的会令增长率增加,但砷化氢和磷化氢会令沉积速度减小。SiH4+O2➡️SiO2+2H2Parylene-N的单体经过高温炉(约摄氏600-800度)裂解后会形成自由基,而最后随着带入的惰性气体沉积在低温的表面上大多数parylenes是钝化薄膜或涂层。这意味着他们保护的设备可以防止水,化学品的侵害。这是一个重要的特点,然而在许多应用上都需要键结的其他材料在聚对二甲苯上,例如对二甲苯对二甲苯,对二甲苯表面固定催化剂或酶......。一些的反应性对二甲苯,例如:1.胺基对二甲苯(一个胺在每个重复单元,Kisco公司产品)2.一甲基胺对二甲苯(一甲基胺每个重复单元,Kisco公司产品)一甲基胺对二甲苯比胺基对二甲苯有更大的反应性,因为它带着更强的硷基。当相邻的苯环胺组,胺基,是在稳定的共振,因此变得更加酸性,相对碱性较弱。然而是更容易合成,因此它的成本较低。
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