最新化学气相沉积CVD课件ppt
合集下载
化学气相沉积法ppt课件
应用：在制备半导体、氧化物、氮化物、碳化物 纳米薄膜材料中得到广泛应用。
反应温度：大约为900～2000℃，它取决于沉积 物的特性。
精选ppt
2
中温CVD(MTCVD)：典型反应温度大约为 500～800℃，它通常是通过金属有机化 合物在较低温度的分解来实现的，所以又 称金属有机化合物CVD(MOCVD)。
①常压CVD法； ②低压CVD法； ③热CVD法； ④等离子CVD法； ⑤间隙CVD法； ⑥激光CVD法； ⑦超声CVD法等。
精选ppt
14
(C)CVD的流程与装置
基本组成：原料气体和载气的供给源气体的混合 系统、反应炉、废气系统及气体、反应炉的控 制系统。
精选ppt
15
高压气体：以高纯度的为好，一般大多使用载气， 因为都要通过气体精制装置进行纯化。特别是 必须十分注意除去对薄膜性质影响极大的水和 氢。
精选ppt
5
CVD反应体系应满足的条件：
(a)在沉积温度下反应物应保证足够的压力，以 适当的速度引入反应室。
(b)除需要的沉积物外，其他反应产物应是挥发 性的。
(c)沉积薄膜本身必须具有足够的蒸汽压，保证 沉积反应过程始终在受热的基片上进行，而基 片的蒸汽压必须足够低。
精选ppt
6
(B)CVD的特点
CVD法析出的化合物形状的决定因素：反应温度、 有助于反应的不同化学物质的过饱和度、在反 应温度时的成核速率等。
为了得到优质的薄膜，必须防止在气相中由气相-
气相反应生成均相核，即应首先设定在基片表
面促进成核的条件。 精选ppt
12
精选ppt
13
(B)CVD的种类 分类标准：发生化学反应的参数和方法
2、化学气相沉积法(CVD) 3、溶胶凝胶法
反应温度：大约为900～2000℃，它取决于沉积 物的特性。
精选ppt
2
中温CVD(MTCVD)：典型反应温度大约为 500～800℃，它通常是通过金属有机化 合物在较低温度的分解来实现的，所以又 称金属有机化合物CVD(MOCVD)。
①常压CVD法； ②低压CVD法； ③热CVD法； ④等离子CVD法； ⑤间隙CVD法； ⑥激光CVD法； ⑦超声CVD法等。
精选ppt
14
(C)CVD的流程与装置
基本组成：原料气体和载气的供给源气体的混合 系统、反应炉、废气系统及气体、反应炉的控 制系统。
精选ppt
15
高压气体：以高纯度的为好，一般大多使用载气， 因为都要通过气体精制装置进行纯化。特别是 必须十分注意除去对薄膜性质影响极大的水和 氢。
精选ppt
5
CVD反应体系应满足的条件：
(a)在沉积温度下反应物应保证足够的压力，以 适当的速度引入反应室。
(b)除需要的沉积物外，其他反应产物应是挥发 性的。
(c)沉积薄膜本身必须具有足够的蒸汽压，保证 沉积反应过程始终在受热的基片上进行，而基 片的蒸汽压必须足够低。
精选ppt
6
(B)CVD的特点
CVD法析出的化合物形状的决定因素：反应温度、 有助于反应的不同化学物质的过饱和度、在反 应温度时的成核速率等。
为了得到优质的薄膜，必须防止在气相中由气相-
气相反应生成均相核，即应首先设定在基片表
面促进成核的条件。 精选ppt
12
精选ppt
13
(B)CVD的种类 分类标准：发生化学反应的参数和方法
2、化学气相沉积法(CVD) 3、溶胶凝胶法
第四章CVD工艺优质获奖课件
CVD反应是指反应物为气体而生成物之一为固体旳
化学反应。
CVD完全不同于物理气相沉积（PVD）
一、化学气相沉积旳基本原理
☞化学气相沉积旳基本原理
➢ CVD
CVD法实际上很早就有应用，用于材料精制、装
饰涂层、耐氧化涂层、耐腐蚀涂层等。
在电子学方面PVD法用于制作半导体电极等。
CVD法一开始用于硅、锗精制上，随即用于适合
➢ CVD法制备薄膜过程描述
（1）反应气体向基片表面扩散；
（2）反应气体吸附于基片表面；
（3）在基片表面发生化学反应；
（4）在基片表面产生旳气相副产物脱离表面，向空间扩
散或被抽气系统抽走；
（5）基片表面留下不挥发旳固相反应产物——薄膜。
CVD基本原理涉及：反应化学、热力学、动力学、输
运过程、薄膜成核与生长、反应器工程等学科领域。
化学气相沉积工艺(CVD)
一、化学气相沉积旳基本原理
二、化学气相沉积旳特点
三、CVD措施简介
一、化学气相沉积旳基本原理
☞化学气相沉积旳基本原理
➢化学气相沉积旳定义
化学气相沉积是利用气态物质经过化学反应在基片
表面形成固态薄膜旳一种成膜技术。
化学气相沉积（CVD）
——Chemical Vapor Deposition
外延生长法制作旳材料上。
表面保护膜一开始只限于氧化膜、氮化膜等，之
后添加了由Ⅲ、Ⅴ族元素构成旳新旳氧化膜，近来还
开发了金属膜、硅化物膜等。
以上这些薄膜旳CVD制备法为人们所注意。CVD
法制备旳多晶硅膜在器件上得到广泛应用，这是CVD
法最有效旳应用场合。
一、化学气相沉积旳基本原理
☞化学气相沉积旳基本原理
化学气相沉积(CVD)PPT演示课件
growth of Si films.（歧化反应）
16
6）可逆输运
采用氯化物工艺沉积GaAs单晶薄膜，InP，GaP， InAs，(Ga, In)As, Ga(As, P)
As 4(g) As 2(g) 6GaCl(g) 3H2(g) 87 5500 oo CC 6GaAs(s) 6HCl (g)
5
Schematic diagram of the chemical, transport, and geometric6 al complexities involved in modeling CVD processes.
一、反应类型
主要反应类型：
热分解反应（Pyrolysis）
还原反应（Reduction）
11
3) 氧化反应(Oxidation)
SiH4(g) +O2(g) 450oCSiO2(s) +2H2(g) 2AlCl3(g) 3H2(g) +3CO2(g) 1000oC Al2O3(s) +3CO(g) +6HCl(g) SiCl4(g) +O2(g) +2H2(g) 1500oCSiO2(s) +4HCl(g)
当挥发性金属可以形成具有在不同温度范围内 稳定性不同的挥发性化合物时，有可能发生歧 化反应。
2GeI
2
(
g
)
300 oC 600 oC
Ge
(
s)
GeI
4
(
g
)
金属离子呈现两种价态，低价化合物在高温下 更加稳定。
15
Байду номын сангаас
Early experimental reactor for epitaxial
化学气相沉积ppt课件
四、CVD的现状和展望
➢气相沉积膜附着力强，厚度均匀，质量好， 沉积速率快，选材广，环境污染轻，可以 满足许多现代工业、科学发展提出的新要 求，因而发展相当迅速。它能制备耐磨膜、 润滑膜、耐蚀膜、耐热膜、装饰膜以及磁 性膜、光学膜、超导膜等功能膜，因而在 机械制造工业电子、电器、通讯、航空航 天、原子能、轻工等部门得到广泛的应用。
1〕足够高的温度：气体与机体表面作用、反应沉积时 需要一定的激活能量，故CVD要在高温下进行。当然， 以等离子体、激光提过激活能量，可降低反应的温度。
2〕反应物必须有足够高的蒸气压。 3〕除了要得到的固态沉积物外，化学反应的生成物都 必须是气态。
4〕沉积物本身的饱和蒸气压应足够低。
2、CVD过程 反应气体向基体表面扩散 反应气体吸附于基体表面
微波等离子体
脉冲等离子体
直流等离子体法(DCPCVD)
• 利用直流电等离子体激活化学反应，进行气相沉 积的技术。
1-真空室 2-工作台 3-电源和控
制系统 4-红外测温仪
5-真空计 6-机械泵
DCPCVD装置示意图
射频等离子体法(RFPCVD)
• 利用射频辉光放电产生的等离子体激活化 学反应进行气相沉积的技术。
• 绝缘薄膜的PCVD沉积 在低温下沉积氮化硅、 氧化硅或硅的氮氧化物一类的绝缘薄膜，对于超 大规模集成芯片〔VLSI〕的生产是至关重要的。
• 非晶和多晶硅薄膜的PCVD沉积 • 金刚石和类金刚石的PCVD沉积 • 等离子体聚合 等离子体聚合技术正越来越广泛
的应用于开发具有界电特征、导电特性、感光特 性、光电转换功能或储存器开关功能的等离子体 聚合膜和一些重要的有机金属复合材料。
活体粒子在基体表面发 生化学反应，形成膜 层
第六章化学气相淀积CVD课件
A.低温气相化学淀积<500℃: 1). 硅烷为源的低温CVD SiO2:
LPCVD ：250~450 ℃
SiH4(气)＋O2 (气) →SiO2(固)＋2H2 (气)
PECVD： 200~400 ℃
SiH4↑＋2N2O↑→SiO2(固)＋2H2↑＋2N2↑ 温度、压力、反应剂浓度、掺杂及反应腔
形状都影响淀积速度。 (200~500nm/min)
产生影响 CVD不允许化学反应的气态副产物进入薄膜 化学反应应该发生在被加热的衬底表面
6.2 CVD系统
常压化学气相淀积APCVD 低压化学气相淀积LPCVD 等离子体辅助化学气相淀积
常压化学气相淀积APCVD
最早使用的CVD系统，早期是用来淀积氧化 层和生长硅外延层，现今仍在使用。
反应方程式：SiH4 → Si+2H2 550~650℃ 由N2或Ar携带SiH4 20％＋ N2 80％
淀积速率：100~200Å/min
6.3 .4多晶硅的掺杂
扩散掺杂 离子注入掺杂 原位掺杂
扩散掺杂
在淀积完成后，在较高温度（900-1000℃）下 进行
优点：
获得较低的电阻率 因扩散的温度高可以一步完成掺杂和退火两个工艺
PECVD优点
低的工艺温度（250-450℃） 淀积的膜对衬底有优良的粘附能力 高的淀积速率 少的针孔和空洞，高的膜密度 适用于布线隔离
Si3N4: SiH2Cl2 +NH3 PSG: SiH4 +PH3 +O2
高密度等离子体化学气相淀积 HDPCVD
这种方法在20世纪90年代中期被广泛采用 的，其等离子体在低压下以高密度混合气 体的形式直接接触到反应腔中硅片的表面
LPCVD ：250~450 ℃
SiH4(气)＋O2 (气) →SiO2(固)＋2H2 (气)
PECVD： 200~400 ℃
SiH4↑＋2N2O↑→SiO2(固)＋2H2↑＋2N2↑ 温度、压力、反应剂浓度、掺杂及反应腔
形状都影响淀积速度。 (200~500nm/min)
产生影响 CVD不允许化学反应的气态副产物进入薄膜 化学反应应该发生在被加热的衬底表面
6.2 CVD系统
常压化学气相淀积APCVD 低压化学气相淀积LPCVD 等离子体辅助化学气相淀积
常压化学气相淀积APCVD
最早使用的CVD系统，早期是用来淀积氧化 层和生长硅外延层，现今仍在使用。
反应方程式：SiH4 → Si+2H2 550~650℃ 由N2或Ar携带SiH4 20％＋ N2 80％
淀积速率：100~200Å/min
6.3 .4多晶硅的掺杂
扩散掺杂 离子注入掺杂 原位掺杂
扩散掺杂
在淀积完成后，在较高温度（900-1000℃）下 进行
优点：
获得较低的电阻率 因扩散的温度高可以一步完成掺杂和退火两个工艺
PECVD优点
低的工艺温度（250-450℃） 淀积的膜对衬底有优良的粘附能力 高的淀积速率 少的针孔和空洞，高的膜密度 适用于布线隔离
Si3N4: SiH2Cl2 +NH3 PSG: SiH4 +PH3 +O2
高密度等离子体化学气相淀积 HDPCVD
这种方法在20世纪90年代中期被广泛采用 的，其等离子体在低压下以高密度混合气 体的形式直接接触到反应腔中硅片的表面
第六章化学气相沉积.ppt
如果用N1表示形成一个单位体积薄膜所需要的原子数量(原子/cm3)，在稳态情 况下，F＝Fl＝F2，薄膜淀积速率G就可表示为
G F kshg Cg N1 ks hg N1
在多数CVD过程中，反应剂被惰性气体稀释，气体中反应剂的浓度Cg定义为 Cg YCT
其中，Y是气相中反应剂的摩尔百分比，而CT是单位体积中气体分子数，得 到Grove模型的薄膜淀积速率的一般表达式
边界层：气流速度受到扰动并按抛物线型变化，同时还存在反应剂浓度梯 度的薄层，称为边界层、附面层、滞流层。
边界层厚度δ(x)：定义为从速度为零的硅片表 面到气流速度为0.99 Um的区域厚度。
δ(x)与距离x之间的关系可以表示为
1
δ(x)
μx ρU
2
其中，μ是气体的黏滞系数，ρ为气体的密度，
图中的虚线是气流速度U达到主气流速度Um的 99％的连线，也就是边界层的边界位置。
设L为基片的长度，边界层的平均厚度可以表示为
1
L
(x)dx
2L(
1
)2
L0
3 UL
或者 2L
ห้องสมุดไป่ตู้3 Re
其中
Re UL
Re为气体的雷诺数，无量纲，它表示流体运动中惯性效应与黏滞效应的比。
两种极限情况：
①当hg>>ks时，Cs趋向于Cg，从主气流输运到硅片表面的反应剂数量大于在 该温度下表面化学反应需要的数量，淀积速率受表面化学反应速率控制。
②当hg<<ks时， Cs趋向于0，表面化学反应所需要的反应剂数量大于在该温 度下由主气流输运到衬底表面的数量，淀积速率受质量输运速率控制。
G F kshg Cg N1 ks hg N1
在多数CVD过程中，反应剂被惰性气体稀释，气体中反应剂的浓度Cg定义为 Cg YCT
其中，Y是气相中反应剂的摩尔百分比，而CT是单位体积中气体分子数，得 到Grove模型的薄膜淀积速率的一般表达式
边界层：气流速度受到扰动并按抛物线型变化，同时还存在反应剂浓度梯 度的薄层，称为边界层、附面层、滞流层。
边界层厚度δ(x)：定义为从速度为零的硅片表 面到气流速度为0.99 Um的区域厚度。
δ(x)与距离x之间的关系可以表示为
1
δ(x)
μx ρU
2
其中，μ是气体的黏滞系数，ρ为气体的密度，
图中的虚线是气流速度U达到主气流速度Um的 99％的连线，也就是边界层的边界位置。
设L为基片的长度，边界层的平均厚度可以表示为
1
L
(x)dx
2L(
1
)2
L0
3 UL
或者 2L
ห้องสมุดไป่ตู้3 Re
其中
Re UL
Re为气体的雷诺数，无量纲，它表示流体运动中惯性效应与黏滞效应的比。
两种极限情况：
①当hg>>ks时，Cs趋向于Cg，从主气流输运到硅片表面的反应剂数量大于在 该温度下表面化学反应需要的数量，淀积速率受表面化学反应速率控制。
②当hg<<ks时， Cs趋向于0，表面化学反应所需要的反应剂数量大于在该温 度下由主气流输运到衬底表面的数量，淀积速率受质量输运速率控制。
化学气相沉积CVD
都必须是气态； ③ 沉积物本身的蒸气压应足够低，以保证整个沉积反应
过程始终能保持在加热的基体上； ④ 基体本身的蒸气压在沉积温度下也应足够低，不易
挥发。
2. 沉积装置
主要由反应器（室）、供气系统和加热系统等组成
图8.3.1 Si片PN结构微细加工的CVD装置意示图
反应器的类型：
图8.3.2 CVD反应器的类型
1.用Hg作敏化剂的光解反应
低压Hg灯 发射出 UV共振线：253.7nm和184.9nm敏化 剂Hg 激发 Hg* 碰撞 将能量传递给反应气体（ M+h
M*） 反应物分解↓
（1）成膜反应过程
Hg吸收253.7nm波长的UV而被激活 ： Hg hv Hg*
Hg*通过碰撞将能量传递给反应气体N2O：
4.影响沉积膜质量的因素
（l）沉积温度T沉积：
T沉积是影响沉积质量的主要因素： T↗，沉积速度↗，沉积物愈致密，结构完善； T沉积根据沉积物的结晶温度，并兼顾基体的耐热性决定。 例如：
AlCl3+CO2+H2 <1100℃，反应不完全 Al2O3 > 1150℃
Al2O3(多晶) 1500～1550℃Al2O3(单晶膜)
（2）适应了技术低温化的要求，可避免基体因温度太高而 变型；
（3）不存在PECVD中的电磁辐射及带电粒子对膜质的影响; （4）可聚焦光束，实现局部定位反应沉积。
几种成膜技术的比较
制膜主要工艺参数比较
*活化反应蒸镀 **反应离子镀 ***常用射频频率：4KHz， 13.56MHz
谢 谢！
这些具有高反应活性的物质很容易被吸附到较低温度的基 体表面上，于是，在较低的温度下发生非平衡的化学反应 沉积生成薄膜，这就大大降低了基体的温度，提高了沉积 速率。
过程始终能保持在加热的基体上； ④ 基体本身的蒸气压在沉积温度下也应足够低，不易
挥发。
2. 沉积装置
主要由反应器（室）、供气系统和加热系统等组成
图8.3.1 Si片PN结构微细加工的CVD装置意示图
反应器的类型：
图8.3.2 CVD反应器的类型
1.用Hg作敏化剂的光解反应
低压Hg灯 发射出 UV共振线：253.7nm和184.9nm敏化 剂Hg 激发 Hg* 碰撞 将能量传递给反应气体（ M+h
M*） 反应物分解↓
（1）成膜反应过程
Hg吸收253.7nm波长的UV而被激活 ： Hg hv Hg*
Hg*通过碰撞将能量传递给反应气体N2O：
4.影响沉积膜质量的因素
（l）沉积温度T沉积：
T沉积是影响沉积质量的主要因素： T↗，沉积速度↗，沉积物愈致密，结构完善； T沉积根据沉积物的结晶温度，并兼顾基体的耐热性决定。 例如：
AlCl3+CO2+H2 <1100℃，反应不完全 Al2O3 > 1150℃
Al2O3(多晶) 1500～1550℃Al2O3(单晶膜)
（2）适应了技术低温化的要求，可避免基体因温度太高而 变型；
（3）不存在PECVD中的电磁辐射及带电粒子对膜质的影响; （4）可聚焦光束，实现局部定位反应沉积。
几种成膜技术的比较
制膜主要工艺参数比较
*活化反应蒸镀 **反应离子镀 ***常用射频频率：4KHz， 13.56MHz
谢 谢！
这些具有高反应活性的物质很容易被吸附到较低温度的基 体表面上，于是，在较低的温度下发生非平衡的化学反应 沉积生成薄膜，这就大大降低了基体的温度，提高了沉积 速率。
第六讲_化学气相沉积(CVD)技术ppt课件
aAbB cC
其自由能的变化为
G cGC aGA bGB
其中，a、b、c 是反应物、反应产物的摩尔数。由此
G
G
RTln
aCc aAa aBb
G RTlnK
ai 为物质的活度，它相当于其有效浓度。G是反应的标 准自由能变化。
由G，可确定 CVD 反应进行的方向。
例: CVD 过程的热力学考虑
例如，考虑下述的薄膜沉积反应的可能性
(1400C)
化学气相沉积反应的类型
气相输运
如将某一物质先在高温处升华
2CdTe(s)2Cd(g)+Te2(g) 然后使其在低温处冷凝的可逆反应
(T1, T2 )
显然，这实际上是一种利用物理现象的 PVD 过程，但它在 设备、物质传输及反应的热力学、动力学分析方面却完全与 CVD 过程相类似
就象沉积太阳能电池CdTe薄膜的密闭容器升华技术 (Close-Spaced Sublimation，CSS)
化学气相沉积的气压环境
与 PVD 时不同，CVD 过程的气压一般 比较高（随需求不同而不同），因为较高的 气压有助于提高薄膜的沉积速率。此时
气体的流动状态多处于粘滞流状态 气体分子的运动路径不再是直线 气体分子在衬底上的沉积几率不再是接近
100%，而是取决于气压、温度、气体组成、 气体激发状态、薄膜表面状态等多个因素 这也决定了 CVD 薄膜可被均匀地涂覆在复 杂零件的表面，而较少受到 PVD 时阴影效 应的影响
第六讲
薄膜材料的CVD方法
Preparation of thin films by CVD methods
提要
CVD 过程中典型的化学反应 CVD 过程的热力学 CVD 过程的动力学 CVD 过程的数值模拟技术 CVD 薄膜沉积装置
化学气相沉积技术PPT课件
ZnSeI2(g) T2Zn2I(g)12Se2(g)
Z
n
SeI2(g) T1Z
1 n2I(g)2Se2(g)
.
14
由上述分析，可以归纳出封管法的优点：
⑴. 可降低来自外界的污染 ⑵.不必连续抽气即可保持真空 ⑶.原料转化率高
封管法也有其自身的局限性，有如下几点：
⑴.材料生长速率慢,不利于大批量生产 ⑵.有时反应管只能使用一次,沉积成本较高 ⑶.管内压力测定困难,具有一定的危险性
快热CVD(RTCVD)
金属有机物CVD(MOCVD
.
5
化学气相沉积技术的发展历程
20世纪50年代 主要用于道具
涂层
古人类在取暖 或烧烤时在岩 洞壁或岩石上 的黑色碳层
20世纪60-70 年代用于集成
电路
近年来PECVD 、LPCVD等高
速发展
.
80年代低压 CVD成膜技术 成为研究热潮
6
原理：CVD是利用气态物质在固体表面进 行化学反应，生成固态沉积物的过程。
化学气相沉积技术
.
1
目录
❖ 化学气相沉积技术的基本概念
Ⅰ.化学气相沉积技术的定义 Ⅱ.化学气相沉积技术的分类 Ⅲ.化学气相沉积技术的发展历程 Ⅳ.化学气相沉积技术的基本原理
❖ 化学气相沉积技术的基本理论
Ⅰ.CVD技术 Ⅱ.CVD制备材料的生长机制 Ⅲ.化学气相沉积的反应过程
❖ CVD技术在实验室的应用
三个步骤
3.挥发性物质
在基体上发生 化学反应
2.将挥发性物质
1.产生挥发
运到沉积区
性物质
.
7
CVD是建立在化学反应基础上的，要制备 特定性能材料首先要选定一个合理的沉积反 应。用于CVD技术的通常有如下所述六种反应 类型。
气相沉积PPT课件
蒸镀的膜层其残余应力为拉应力，而离子轰击产生压应力，可以抵消一 部分拉应力。离子轰击可以提高镀料原子在膜层表面的迁移率，这 有利于获得致密的膜层。
如果离子能量过高会使基片温度升高，使镀料原子向基片内部扩散，这 时获得的就不再是膜层而是渗层，离子镀就转化为离子渗镀了。离 子渗镀的离子能量为1000eV左右。
射频溅射：
射频溅射的两个电极，接在交变的射频电源上， ,一个周期内 ，每个电极交替称为阴极和阳极，正离子和电子交替轰击靶 子。
在射频电源交变电场作用下，气体中的电子随之发生振荡，并 使气体电离为等离子体。另一电极对于等离子体处于负电位 ，是阴极，受到离子轰击，用于装置靶材。
缺点：是大功率的射频电源不仅价高，对于人身防护也成问题 。因此，射频溅射不适于工业生产应用。
磁控溅射 ：
磁控溅射是70年代迅速发展起来的新型溅射技术，目前 已在工业生产中实际应用。
磁控溅射的镀膜速率与二极溅射相比提高了一个数量级 ，它具有高速、低温、低损伤等优点：
高速是指沉积速率快； 低温和低损伤是指基片的温升低、对膜层的损伤小。
磁控溅射原理：
在阴极靶面上建立一个平行的磁场，使靶放 出的高速电子转向，从而减小了电子冲 击基板发热的影响，在133Pa的低压下， 基本温度在100℃就可成膜。
多弧离子镀
多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在 固体的阴极靶材上直接蒸发金属， 电流可达 105-107A/cm2，使金属蒸 发并由于电弧放电中电子的冲击使 蒸发到弧柱的金属电离成等离子状 态，并在负压的基体上沉积。
化合物膜的镀制可选用化合物靶溅射和反应溅射。许多化合物 是导电材料，其电导率有的甚至与金属材料相当，这时可以 采用化合物靶进行直流溅射。对于绝缘材料化合物，则只能 采用射频溅射。
如果离子能量过高会使基片温度升高，使镀料原子向基片内部扩散，这 时获得的就不再是膜层而是渗层，离子镀就转化为离子渗镀了。离 子渗镀的离子能量为1000eV左右。
射频溅射：
射频溅射的两个电极，接在交变的射频电源上， ,一个周期内 ，每个电极交替称为阴极和阳极，正离子和电子交替轰击靶 子。
在射频电源交变电场作用下，气体中的电子随之发生振荡，并 使气体电离为等离子体。另一电极对于等离子体处于负电位 ，是阴极，受到离子轰击，用于装置靶材。
缺点：是大功率的射频电源不仅价高，对于人身防护也成问题 。因此，射频溅射不适于工业生产应用。
磁控溅射 ：
磁控溅射是70年代迅速发展起来的新型溅射技术，目前 已在工业生产中实际应用。
磁控溅射的镀膜速率与二极溅射相比提高了一个数量级 ，它具有高速、低温、低损伤等优点：
高速是指沉积速率快； 低温和低损伤是指基片的温升低、对膜层的损伤小。
磁控溅射原理：
在阴极靶面上建立一个平行的磁场，使靶放 出的高速电子转向，从而减小了电子冲 击基板发热的影响，在133Pa的低压下， 基本温度在100℃就可成膜。
多弧离子镀
多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在 固体的阴极靶材上直接蒸发金属， 电流可达 105-107A/cm2，使金属蒸 发并由于电弧放电中电子的冲击使 蒸发到弧柱的金属电离成等离子状 态，并在负压的基体上沉积。
化合物膜的镀制可选用化合物靶溅射和反应溅射。许多化合物 是导电材料，其电导率有的甚至与金属材料相当，这时可以 采用化合物靶进行直流溅射。对于绝缘材料化合物，则只能 采用射频溅射。
化学气相沉积技术 ppt课件
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
CVD概述
CVD(化学气相沉积法):化学气相沉积是在 一定的真空度和温度下，将几种含有构成 沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应 源的气体，通过化学反应而生成固态物质
CVD的应用
+
CVD的发展
随着CVD和PVD技术的迅速发展，目前把两者 技术结合而发展了一种新的气相沉积技术— 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD)。 特点：具有沉积温度低（小于600℃）、应用 范围广、设备简单、基材变形小、挠度性能 好、沉积层均匀、可以渗透等特点。
既克服了CVD技术沉积温度高、对基材材料要 求严的缺点，又避免PVD技术附着力较差、设 备复杂等不利条件，是一种具有很大发展前 景和实际应用价值的新型高效气相沉积技术。
一般采用水平型、垂直型和圆筒型。
② 加热方法和加热温度
加热方式有：电加热、高频诱导加热、红外辐射加热、 激光加热等。
③ 气体供应方式 ④ 基材材质和形状 ⑤ 气密性和真空度 ⑥ 原料气体种类和产量
影响CVD沉积层质量的因素
1. 沉积温度
一般来说，温度越高，CVD化学反应速率越快， 气体分子或原子在基材表面吸附和扩散作用越强， 沉积速率也越快，此沉积层致密型好，结晶完美， 但过高的沉积温度也会造成晶粒粗大的现象。
化学气相沉积技术
目录
➢ CVD概述 ➢ CVD法的主要特点 ➢ CVD法制备薄膜的过程 ➢ 常见的CVD反应方式 ➢ CVD反应物质源 ➢ CVD装置的组成 ➢ CVD装置的选择 ➢ 影响CVD沉积层质量的因素 ➢ CVD的种类
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
CVD概述
CVD(化学气相沉积法):化学气相沉积是在 一定的真空度和温度下，将几种含有构成 沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应 源的气体，通过化学反应而生成固态物质
CVD的应用
+
CVD的发展
随着CVD和PVD技术的迅速发展，目前把两者 技术结合而发展了一种新的气相沉积技术— 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD)。 特点：具有沉积温度低（小于600℃）、应用 范围广、设备简单、基材变形小、挠度性能 好、沉积层均匀、可以渗透等特点。
既克服了CVD技术沉积温度高、对基材材料要 求严的缺点，又避免PVD技术附着力较差、设 备复杂等不利条件，是一种具有很大发展前 景和实际应用价值的新型高效气相沉积技术。
一般采用水平型、垂直型和圆筒型。
② 加热方法和加热温度
加热方式有：电加热、高频诱导加热、红外辐射加热、 激光加热等。
③ 气体供应方式 ④ 基材材质和形状 ⑤ 气密性和真空度 ⑥ 原料气体种类和产量
影响CVD沉积层质量的因素
1. 沉积温度
一般来说，温度越高，CVD化学反应速率越快， 气体分子或原子在基材表面吸附和扩散作用越强， 沉积速率也越快，此沉积层致密型好，结晶完美， 但过高的沉积温度也会造成晶粒粗大的现象。
化学气相沉积技术
目录
➢ CVD概述 ➢ CVD法的主要特点 ➢ CVD法制备薄膜的过程 ➢ 常见的CVD反应方式 ➢ CVD反应物质源 ➢ CVD装置的组成 ➢ CVD装置的选择 ➢ 影响CVD沉积层质量的因素 ➢ CVD的种类
第十三章化学气相沉积ppt课件
利用歧化反应，一般都在多温区炉内进行， 至少需要两个温区。
2GeI2 (g) Ge(s) GeI4 (g)
3GaCl(g) 2Ga(l) GaCl3(g)
合成反应
合成反应中输运的组分的氧化态不变，通 常都是最高的氧化态。
合成反应易形成多晶，外延成核很困难， 往往需要在很高温度下生长。
综合比较
SiCl4
(g)
3 2
H
2
(g
)
Si(s) 3HCl(g)
不论哪种反应，都是在生长层表面得到游离状态 的硅原子；
这些硅原子在高温下具有很高的热能，便在表面 上扩散到晶核边的折角处，按照一定的晶向加到 晶格点阵上，并释放出热能；
副产物HCl等则从生长表面脱附，经扩散穿过边界 层进入主气流，排出系统外。
通常氢气作还原剂，同时也用它作载气 这里反应是可逆反应
SiCl4 (g) 2H2 (g) Si(s) 4HCl(g) SiCl4 (g) CCl4 (g) 2H2 (g) SiC(s) 8HCl(g)
歧化反应
具有歧化作用的元素能够生成几种氧化态 的气态化合物，在反应过程中，由于反应 物在较低温度下不稳定，一部分被氧化成 高价的比较稳定的化合物，另一部分被还 原成该元素的原子沉积在衬底上进行外延 生长。
沉是积 由氮 硅化 烷硅 和膜 氮反(Si应3N形4)就成是的一。个很好的例子，它
化学气相沉积的优点
准确控制薄膜的组分和掺杂水平 可在复杂的衬底上沉积薄膜 不需要昂贵的真空设备 高温沉积可改善结晶完整性 可在大尺寸基片上沉积薄膜
闭管外延
生长设备分类
开管外延
卧式 立式 桶式
闭管外延
闭管外延是将源材料， 衬底等一起放在一密 封容器内，容器抽空 或者充气，将源和衬 底分别放在两温区的 不同温区处
2GeI2 (g) Ge(s) GeI4 (g)
3GaCl(g) 2Ga(l) GaCl3(g)
合成反应
合成反应中输运的组分的氧化态不变，通 常都是最高的氧化态。
合成反应易形成多晶，外延成核很困难， 往往需要在很高温度下生长。
综合比较
SiCl4
(g)
3 2
H
2
(g
)
Si(s) 3HCl(g)
不论哪种反应，都是在生长层表面得到游离状态 的硅原子；
这些硅原子在高温下具有很高的热能，便在表面 上扩散到晶核边的折角处，按照一定的晶向加到 晶格点阵上，并释放出热能；
副产物HCl等则从生长表面脱附，经扩散穿过边界 层进入主气流，排出系统外。
通常氢气作还原剂，同时也用它作载气 这里反应是可逆反应
SiCl4 (g) 2H2 (g) Si(s) 4HCl(g) SiCl4 (g) CCl4 (g) 2H2 (g) SiC(s) 8HCl(g)
歧化反应
具有歧化作用的元素能够生成几种氧化态 的气态化合物，在反应过程中，由于反应 物在较低温度下不稳定，一部分被氧化成 高价的比较稳定的化合物，另一部分被还 原成该元素的原子沉积在衬底上进行外延 生长。
沉是积 由氮 硅化 烷硅 和膜 氮反(Si应3N形4)就成是的一。个很好的例子，它
化学气相沉积的优点
准确控制薄膜的组分和掺杂水平 可在复杂的衬底上沉积薄膜 不需要昂贵的真空设备 高温沉积可改善结晶完整性 可在大尺寸基片上沉积薄膜
闭管外延
生长设备分类
开管外延
卧式 立式 桶式
闭管外延
闭管外延是将源材料， 衬底等一起放在一密 封容器内，容器抽空 或者充气，将源和衬 底分别放在两温区的 不同温区处
化学气相沉积(中文版)(最新修正版)课件.ppt
精心整理
低压化学气相沉积法(LPCVD)
• 低气压(133.3Pa)下的CVD较长的平均自由路径可 减少气相成核几率,减少颗粒,不需气体隔离,孔 洞少，成膜质量好
•但是反应速率较低,需要较高的衬底温度
精心整理
晶圆装 载门
低压化学气相沉积系统
压力计Βιβλιοθήκη 晶圆加热线圈至真空帮 浦
制程气体入口 温度
晶舟 中心区 均温区
精心整理
石英 管
距离
等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)
• 射频在沉积气体中感应等离子体场以提 高反应效率，因此，低温低压下有高的 沉积速率.
• 表面所吸附的原子不断受到离子与电子 的轰击,容易迁移,使成膜均匀性好,台阶覆 盖性好
精心整理
等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)
制程反 应室
a
结构 基片
h b
d
w
精心整理
严重时会形成空洞
金属
介电质
金属
介电质
金属
空洞
精心整理
介电质
金属 4
金属层间介电质3
金属 3
金属层间介电质2
精心整理
影响阶梯覆盖的因素
• 源材料的到达角度 • 源材料的再发射 • 源材料的表面迁移率
黏附系数
精心整理
黏附系数
• 源材料原子和基片表面产生一次碰撞的过 程中，能与基片表面形成一个化学键并被 表面吸附的机率
高掺杂多晶硅作为栅电极和短程互联线在MOS集 成电路得到广泛应用。
常常将钨、钛、钴(考虑到离子注入后的退火,这里 只能用难熔金属)等硅化物做在多晶硅薄膜上,形成具有 较低的方块电阻（相对于单独的多晶硅而言）。
精心整理
低压化学气相沉积法(LPCVD)
• 低气压(133.3Pa)下的CVD较长的平均自由路径可 减少气相成核几率,减少颗粒,不需气体隔离,孔 洞少，成膜质量好
•但是反应速率较低,需要较高的衬底温度
精心整理
晶圆装 载门
低压化学气相沉积系统
压力计Βιβλιοθήκη 晶圆加热线圈至真空帮 浦
制程气体入口 温度
晶舟 中心区 均温区
精心整理
石英 管
距离
等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)
• 射频在沉积气体中感应等离子体场以提 高反应效率，因此，低温低压下有高的 沉积速率.
• 表面所吸附的原子不断受到离子与电子 的轰击,容易迁移,使成膜均匀性好,台阶覆 盖性好
精心整理
等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)
制程反 应室
a
结构 基片
h b
d
w
精心整理
严重时会形成空洞
金属
介电质
金属
介电质
金属
空洞
精心整理
介电质
金属 4
金属层间介电质3
金属 3
金属层间介电质2
精心整理
影响阶梯覆盖的因素
• 源材料的到达角度 • 源材料的再发射 • 源材料的表面迁移率
黏附系数
精心整理
黏附系数
• 源材料原子和基片表面产生一次碰撞的过 程中，能与基片表面形成一个化学键并被 表面吸附的机率
高掺杂多晶硅作为栅电极和短程互联线在MOS集 成电路得到广泛应用。
常常将钨、钛、钴(考虑到离子注入后的退火,这里 只能用难熔金属)等硅化物做在多晶硅薄膜上,形成具有 较低的方块电阻（相对于单独的多晶硅而言）。
精心整理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）缺点： T基体高，V沉积低，设备较电镀法复杂，难于局部沉积，有一 定毒性，应用不如蒸镀、溅射广泛。
二、等离子体化学气相沉积（PECVD）
一种高频辉光放电物理过程与化学反应相结合的技术， 可有效解决普通CVD基体温度高，沉积速率慢的不足。
1.等离子体
（1）物质的第四态 给物质以能量，即T↗： 固 液 气 电离，离子+ 自由电子，等离子体，第四态。 （2）产生 自然界：大气电离层,高温太阳 实验室：气体放电，供给能量,维持；
都必须是气态； ③ 沉积物本身的蒸气压应足够低，以保证整个沉积反应
过程始终能保持在加热的基体上； ④ 基体本身的蒸气压在沉积温度下也应足够低，不易
挥发。
2. 沉积装置
主要由反应器（室）、供气系统和加热系统等组成
图8.3.1 Si片PN结构微细加工的CVD装置意示图
反应器的类型：
图8.3.2 CVD反应器的类型
相沉积中的最简单形式，例如：
SiH4 (气) 800℃～1200℃ Si(固)＋2H2 ↑
Ni(CO)4(气) 190～240℃ Ni(固)＋4 CO↑ CH4(气) 900~1200℃ C(固)＋2H2 ↑ TiI4(气) 加热 Ti(固)＋2I2 ↑
用作热分解反应沉积的气态化合物原料主要有： 硼的氯化物，氢化物； 第IV族大部分元素的氢化物和氯化物； VB、VIB族的氢化物和氯化物； 铁、镍、钴的羰基化合物和羰基氯化物； 以及铁、镍、铬、铜等的金属有机化合物等。
（1）优点： ① 膜层纯度一般很高，很致密，容易形成结晶定向好的材料;
例如：用蓝宝石作基片，用CVD制备的－Al2O3单晶材料, 其杂质含量为30～34ppm，远小于蓝宝石本身的杂质含量； ② 能在较低温度下制备难熔物质；
例如：WF6 ↘W时,T沉积 500～700℃<<T钨=3377℃； ③ 可人为掺杂，制备各种半导体、氧化物和化合物膜。
图8.3.3 物质的四态
（3）性质及应用
气体高度电离的状态；
性质 电中性：电子和正离子的密度相等，数量多，但<<原子密度
电和热的良导体。
应用：溅射；离子镀；PECVD等。
2. PECVD原理
PECVD利用等离子体的活性来促进反应。
等离子体中有高密度的电子（109～ 1012cm-3），电子气 温度比普通气体分子温度高出10～100倍，能够激发处于 较低环境温度下的反应气体，使之在等离子体中受激、分 解、离解和离化，从而大大提高了参与反应的物质活性；
பைடு நூலகம்
Al2O3(固)＋ 6HCl↑＋ 3CO(气)↑
(CH3)3Ga(气)＋ AsH3(气) 630～675℃ GaAs(固)＋3CH4(气) ↑
3SiH4(气)＋ 4NH3(气) Si3N4(固)＋ 12H2(气)↑
（3）沉积条件
① 在沉积温度下，反应物有足够高的蒸气压； ② 生成物中，除了一种所需要的沉积物为固态外，其余
沉积过程：
① 在主气流区域，反应物从反应器入口到分解区域的质量输 运；
② 气相反应产生膜形成的前驱体和副产物； ③ 成膜前驱体质量输运至生长表面； ④ 成膜前驱体吸附在生长表面； ⑤ 成膜前驱体表面扩散至生长点； ⑥ 表面反应和构成膜的生长； ⑦ 表面反应产物的副产物分解； ⑧ 副产物从分解区向反应器出口进行质量输运，直至排出。
（2）反应气体的比例及浓度
不一定为理论配比，应通过实验确定。
例如：用三氯化硼和氨反应沉积氮化硼膜：
BCl3(气)＋NH3
BN(固)＋3HCl(气)
理论上，NH3和BCl3的流量比应等于 1；
实际中，在 1200℃的沉积温度下，当NH3／BCl3＜2时， 沉积速率很低；而NH3／BCl3＞4时，反应生成物又会 出现NH4Cl一类的中间产物；
4.影响沉积膜质量的因素
（l）沉积温度T沉积：
T沉积是影响沉积质量的主要因素： T↗，沉积速度↗，沉积物愈致密，结构完善； T沉积根据沉积物的结晶温度，并兼顾基体的耐热性决定。 例如：
AlCl3+CO2+H2 <1100℃，反应不完全 Al2O3 > 1150℃
Al2O3(多晶) 1500～1550℃Al2O3(单晶膜)
化学气相沉积CVD
一、普通CVD
1. 基本原理
利用气体物质在固体表面进行化学反应，从而在该固 体表面生成固体沉积物的一种技术，根据化学反应的形 式，化学气相沉积可分为以下两类：
（1）热分解反应沉积 ——利用化合物加热分解，在基体（基片或衬底）表面
得到固态膜层的技术。 常用于制备金属、半导体和绝缘体等各种薄膜，是化学气
（2）化学反应沉积
——由两种或两种以上的气体物质在加热的基体表面上发
生化学反应而沉积成固态膜层的技术。 包括了除热分解以外的其它化学反应，例如：
SiCl4(气)＋2H2(气) 1200℃ Si(固)＋4HCl↑
WF6(气) ＋3H2(气) 500～700℃ W(固)＋6HF↑
2AlCl3(气)＋3CO2(气)＋3H2(气)
3. 分类
（1）按照沉积温度的高低分类： 高温CVD ＞ 5 00℃, 广泛用来沉积 Ⅲ一Ⅴ族和Ⅱ－Ⅵ族 化合物半导体；
低温CVD ＜ 500℃, 主要用于基片或衬底温度不宜在高温 下进行沉积的某些场合，如沉积平面
硅和MOS集成电路的纯化膜。 （2）按照沉积时系统压强的大小分类：
常压CVD（NPCVD），～1atm； 低压CVD（LPCVD），10～100Pa； LPCVD具有沉积膜均匀性好、台阶覆盖及一致性较好、 针孔较小、膜结构完整性优良、反应气体的利用率高等优点， 不仅用于制备硅外延层，还广泛用于制备各种无定形钝化膜， 如 SiO2和Si3N4以及多晶硅薄膜。 LPCVD是一种很有前途的薄膜沉积技术！
为了得到较高的沉积速率和高质量的BN薄膜，必须通
过实验来确定各物质间的最佳流量比！
（3）基体对沉积膜层的影响
要得到质量较好的沉积膜，基体应满足以下条件： ① 基体材料与沉积膜层材料之间有强的亲和力； ② 基体与沉积膜层在结晶结构上有一定的相似性； ③ 基体材料与沉积膜层材料有相近的热膨胀系数。
5. CVD的优缺点
这些具有高反应活性的物质很容易被吸附到较低温度的基 体表面上，于是，在较低的温度下发生非平衡的化学反应 沉积生成薄膜，这就大大降低了基体的温度，提高了沉积 速率。
二、等离子体化学气相沉积（PECVD）
一种高频辉光放电物理过程与化学反应相结合的技术， 可有效解决普通CVD基体温度高，沉积速率慢的不足。
1.等离子体
（1）物质的第四态 给物质以能量，即T↗： 固 液 气 电离，离子+ 自由电子，等离子体，第四态。 （2）产生 自然界：大气电离层,高温太阳 实验室：气体放电，供给能量,维持；
都必须是气态； ③ 沉积物本身的蒸气压应足够低，以保证整个沉积反应
过程始终能保持在加热的基体上； ④ 基体本身的蒸气压在沉积温度下也应足够低，不易
挥发。
2. 沉积装置
主要由反应器（室）、供气系统和加热系统等组成
图8.3.1 Si片PN结构微细加工的CVD装置意示图
反应器的类型：
图8.3.2 CVD反应器的类型
相沉积中的最简单形式，例如：
SiH4 (气) 800℃～1200℃ Si(固)＋2H2 ↑
Ni(CO)4(气) 190～240℃ Ni(固)＋4 CO↑ CH4(气) 900~1200℃ C(固)＋2H2 ↑ TiI4(气) 加热 Ti(固)＋2I2 ↑
用作热分解反应沉积的气态化合物原料主要有： 硼的氯化物，氢化物； 第IV族大部分元素的氢化物和氯化物； VB、VIB族的氢化物和氯化物； 铁、镍、钴的羰基化合物和羰基氯化物； 以及铁、镍、铬、铜等的金属有机化合物等。
（1）优点： ① 膜层纯度一般很高，很致密，容易形成结晶定向好的材料;
例如：用蓝宝石作基片，用CVD制备的－Al2O3单晶材料, 其杂质含量为30～34ppm，远小于蓝宝石本身的杂质含量； ② 能在较低温度下制备难熔物质；
例如：WF6 ↘W时,T沉积 500～700℃<<T钨=3377℃； ③ 可人为掺杂，制备各种半导体、氧化物和化合物膜。
图8.3.3 物质的四态
（3）性质及应用
气体高度电离的状态；
性质 电中性：电子和正离子的密度相等，数量多，但<<原子密度
电和热的良导体。
应用：溅射；离子镀；PECVD等。
2. PECVD原理
PECVD利用等离子体的活性来促进反应。
等离子体中有高密度的电子（109～ 1012cm-3），电子气 温度比普通气体分子温度高出10～100倍，能够激发处于 较低环境温度下的反应气体，使之在等离子体中受激、分 解、离解和离化，从而大大提高了参与反应的物质活性；
பைடு நூலகம்
Al2O3(固)＋ 6HCl↑＋ 3CO(气)↑
(CH3)3Ga(气)＋ AsH3(气) 630～675℃ GaAs(固)＋3CH4(气) ↑
3SiH4(气)＋ 4NH3(气) Si3N4(固)＋ 12H2(气)↑
（3）沉积条件
① 在沉积温度下，反应物有足够高的蒸气压； ② 生成物中，除了一种所需要的沉积物为固态外，其余
沉积过程：
① 在主气流区域，反应物从反应器入口到分解区域的质量输 运；
② 气相反应产生膜形成的前驱体和副产物； ③ 成膜前驱体质量输运至生长表面； ④ 成膜前驱体吸附在生长表面； ⑤ 成膜前驱体表面扩散至生长点； ⑥ 表面反应和构成膜的生长； ⑦ 表面反应产物的副产物分解； ⑧ 副产物从分解区向反应器出口进行质量输运，直至排出。
（2）反应气体的比例及浓度
不一定为理论配比，应通过实验确定。
例如：用三氯化硼和氨反应沉积氮化硼膜：
BCl3(气)＋NH3
BN(固)＋3HCl(气)
理论上，NH3和BCl3的流量比应等于 1；
实际中，在 1200℃的沉积温度下，当NH3／BCl3＜2时， 沉积速率很低；而NH3／BCl3＞4时，反应生成物又会 出现NH4Cl一类的中间产物；
4.影响沉积膜质量的因素
（l）沉积温度T沉积：
T沉积是影响沉积质量的主要因素： T↗，沉积速度↗，沉积物愈致密，结构完善； T沉积根据沉积物的结晶温度，并兼顾基体的耐热性决定。 例如：
AlCl3+CO2+H2 <1100℃，反应不完全 Al2O3 > 1150℃
Al2O3(多晶) 1500～1550℃Al2O3(单晶膜)
化学气相沉积CVD
一、普通CVD
1. 基本原理
利用气体物质在固体表面进行化学反应，从而在该固 体表面生成固体沉积物的一种技术，根据化学反应的形 式，化学气相沉积可分为以下两类：
（1）热分解反应沉积 ——利用化合物加热分解，在基体（基片或衬底）表面
得到固态膜层的技术。 常用于制备金属、半导体和绝缘体等各种薄膜，是化学气
（2）化学反应沉积
——由两种或两种以上的气体物质在加热的基体表面上发
生化学反应而沉积成固态膜层的技术。 包括了除热分解以外的其它化学反应，例如：
SiCl4(气)＋2H2(气) 1200℃ Si(固)＋4HCl↑
WF6(气) ＋3H2(气) 500～700℃ W(固)＋6HF↑
2AlCl3(气)＋3CO2(气)＋3H2(气)
3. 分类
（1）按照沉积温度的高低分类： 高温CVD ＞ 5 00℃, 广泛用来沉积 Ⅲ一Ⅴ族和Ⅱ－Ⅵ族 化合物半导体；
低温CVD ＜ 500℃, 主要用于基片或衬底温度不宜在高温 下进行沉积的某些场合，如沉积平面
硅和MOS集成电路的纯化膜。 （2）按照沉积时系统压强的大小分类：
常压CVD（NPCVD），～1atm； 低压CVD（LPCVD），10～100Pa； LPCVD具有沉积膜均匀性好、台阶覆盖及一致性较好、 针孔较小、膜结构完整性优良、反应气体的利用率高等优点， 不仅用于制备硅外延层，还广泛用于制备各种无定形钝化膜， 如 SiO2和Si3N4以及多晶硅薄膜。 LPCVD是一种很有前途的薄膜沉积技术！
为了得到较高的沉积速率和高质量的BN薄膜，必须通
过实验来确定各物质间的最佳流量比！
（3）基体对沉积膜层的影响
要得到质量较好的沉积膜，基体应满足以下条件： ① 基体材料与沉积膜层材料之间有强的亲和力； ② 基体与沉积膜层在结晶结构上有一定的相似性； ③ 基体材料与沉积膜层材料有相近的热膨胀系数。
5. CVD的优缺点
这些具有高反应活性的物质很容易被吸附到较低温度的基 体表面上，于是，在较低的温度下发生非平衡的化学反应 沉积生成薄膜，这就大大降低了基体的温度，提高了沉积 速率。