เทคโนโลยี CVD มีพื้นฐานมาจากปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นอยู่ในสถานะก๊าซและผลิตภัณฑ์หนึ่งอยู่ในสถานะของแข็ง มักเรียกว่าปฏิกิริยา CVD ดังนั้นระบบปฏิกิริยาเคมีจึงต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสามประการต่อไปนี้
(1) ที่อุณหภูมิการสะสม สารตั้งต้นจะต้องมีความดันไอที่สูงเพียงพอ หากสารตั้งต้นทั้งหมดเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง อุปกรณ์การสะสมจะค่อนข้างง่าย หากสารตั้งต้นระเหยได้ที่อุณหภูมิห้องมีขนาดเล็กมาก จำเป็นต้องให้ความร้อนเพื่อให้ระเหยได้ และบางครั้งจำเป็นต้องใช้ก๊าซพาหะเพื่อนำสารตั้งต้นไปยังห้องปฏิกิริยา
(2) ของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา สารทั้งหมดต้องอยู่ในสถานะก๊าซ ยกเว้นสารที่ต้องการสะสมซึ่งอยู่ในสถานะของแข็ง
(3) แรงดันไอของฟิล์มที่สะสมควรต่ำเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มที่สะสมจะยึดติดกับวัสดุพิมพ์ที่มีอุณหภูมิการสะสมที่แน่นอนในระหว่างปฏิกิริยาการสะสมอย่างแน่นหนา แรงดันไอของวัสดุพิมพ์ที่อุณหภูมิการสะสมจะต้องต่ำเพียงพอเช่นกัน
สารตั้งต้นในการสะสมแบ่งออกเป็น 3 สถานะหลัก ดังต่อไปนี้
(1) สถานะก๊าซ แหล่งกำเนิดวัสดุที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง เช่น มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย คลอรีน เป็นต้น ซึ่งเอื้อต่อการสะสมไอเคมีมากที่สุด และอัตราการไหลสามารถควบคุมได้ง่าย
(2) ของเหลว สารปฏิกิริยาบางชนิดที่อุณหภูมิห้องหรืออุณหภูมิสูงกว่าเล็กน้อย มีความดันไอสูง เช่น TiCI4, SiCl4, CH3SiCl3 เป็นต้น สามารถใช้พาแก๊ส (เช่น H2, N2, Ar) ไหลผ่านพื้นผิวของของเหลวหรือของเหลวภายในฟองอากาศ แล้วพาไออิ่มตัวของสารนั้นเข้าไปในห้องทดลอง
(3) สถานะของแข็ง ในกรณีที่ไม่มีแหล่งก๊าซหรือของเหลวที่เหมาะสม จะใช้เฉพาะวัตถุดิบที่เป็นสถานะของแข็งเท่านั้น ธาตุบางชนิดหรือสารประกอบบางชนิดที่อุณหภูมิหลายร้อยองศาจะมีแรงดันไอสูง เช่น TaCl5, Nbcl5, ZrCl4 เป็นต้น สามารถนำเข้ามาในสตูดิโอได้โดยใช้ก๊าซพาหะที่สะสมไว้ในชั้นฟิล์ม
สถานการณ์ที่พบได้ทั่วไปมากขึ้นผ่านก๊าซบางชนิดและวัสดุต้นทาง ปฏิกิริยาก๊าซ-ของแข็งหรือก๊าซ-ของเหลว การก่อตัวขององค์ประกอบก๊าซที่เหมาะสมเพื่อส่งไปยังสตูดิโอ ตัวอย่างเช่น ก๊าซ HCl และโลหะ Ga ทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างองค์ประกอบก๊าซ GaCl ซึ่งถูกส่งไปที่สตูดิโอในรูปแบบของ GaCl
–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสูญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว
เวลาโพสต์: 16 พ.ย. 2566