气相沉积系统

气相沉积技术是对气相中发生的物理、化学过程加以利用，对工件表面成分进行改变，使得具有特殊性能(例如超硬耐磨层或具有特殊的光学、电学性能)的金属或化合物涂层在表面形成的新技术。气相沉积一般是将厚度大概为0.5-10微米的一层过渡族元素(钛、钒、铬、锆、钼、钽、铌及铪)与碳、氮、氧和硼的化合物覆盖于工件表面。气相沉积根据过程的本质包括物理气相沉积以及化学气相沉积两大类。气相沉积为强化模具表面的新技术之一，已经在各类模具的表面硬化处理方面得到了非常广泛地应用。TiC，TiN为主要应用的沉积层。

气相沉积技术概述

化学家和物理学家花了很多时间来对如何使高质量的沉积薄膜得到来进行考虑。他们已经得出结论表示：shou先是在晶片表面的化学反应使“成核点”形成，之后由这些“成核点”处生长使薄膜获得，如此可以淀积出来较好质量的薄膜。除此以外，另一种结论表示，反应的中间产物在反应室内的某处形成，在晶片上滴落这一中间产物，从这一中间产物上淀积使薄膜形成。该种薄膜往往为一种劣质薄膜。

化学气相沉积法为传统的制备薄膜的技术，其原理为通过气态的先驱反应物，利用原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基体上使薄膜形成。金属有机化合物沉积、激光辅助化学沉积、等离子体辅助化学沉积以及常压化学气相沉积均包含于化学气相沉积中。

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• 气相沉积技术概述
• 气相沉积技术发展前景
• 化学气相沉积过程和应用

化学气相沉积为一种化工技术，在衬底表面上含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质进行化学反应使得薄膜生成为该技术的主要方法。近几十年化学气相淀积这种对无机材料进行制备的新技术发展了起来。化学气相淀积法已经在各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料的淀积，新晶体的研制以及物质的提纯方便得到了非常广泛地应用。这些材料既能够是碳化物、氮化物、硫化物、氧化物也能够为III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，并且能够利用气相掺杂的淀积过程来对它们的物理功能进行精确地控制。化学气相淀积已经变成无机合成化学的一个新领域。

气相沉积特点

化学气相沉积法之所以得到发展离不开它本身的特点，下述为其特点

1、因为相较于膜材料的熔点，薄膜生长的温度要低得多，所以能够使纯度高、结晶完全的膜层获得，这也是一些半导体膜层所必须的。

2、通过对沉积的参数的利用和调节，能够使覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等得到有效地控制。

3、简单的设备，能够便于操作和维修。

4、通常在需要850-1100摄氏度的反应温度进行，许多基体材料对于CVD的高温均耐受不住，对等离子或激光辅助技术加以采用能够使沉积温度降低。

5、有较多种类的沉积物：能够对金属薄膜、非金属薄膜进行沉积，也能够根据要求对多组分合金的薄膜，以及陶瓷或化合物层。进行制备

6、在常压或低真空进行CVD反应，镀膜有着较好的绕射性，能够均匀地镀覆形状复杂的表面或工件的深孔、细孔

7、可以使较高纯度，较好致密性，较小残余应力以及结晶良好的薄膜镀层获得。因为反应气体、反应产物和基体的相互扩散，能够使附着力好的膜层获得，此对于表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜非常重要。

与气相沉积系统特点相关文文章：
• 气相沉积系统特点

气相沉积技术是对气相中发生的物理、化学过程加以利用，对工件表面成分进行改变，使得具有特殊性能(例如超硬耐磨层或具有特殊的光学、电学性能)的金属或化合物涂层在表面形成的新技术。气相沉积一般是将厚度大概为0.5-10微米的一层过渡族元素(钛、钒、铬、锆、钼、钽、铌及铪)与碳、氮、氧和硼的化合物覆盖于工件表面。气相沉积根据过程的本质包括物理气相沉积以及化学气相沉积两大类。气相沉积为强化模具表面的新技术之一，已经在各类模具的表面硬化处理方面得到了非常广泛地应用。TiC，TiN为主要应用的沉积层。

气相沉积技术相关争论

许多金属和金属合金是利用化学气相沉积还是物理气相沉积使得zui好的沉积效果达到，对于许多金属和金属合金来说，这种争论相当的有趣。虽然相较于物理气相沉积，化学气相沉积的台阶覆盖特性更加的好，然而诸如铜的子晶层和钽氮扩散层薄膜均是利用物理气相沉积来进行沉积的，由于现有的大量装置均是以物理气相沉积为基础的，对于物理气相沉积，工程技术人员的熟练程度相当的高，既然台阶覆盖特性变得越来越重要(特别是在通孔边墙覆盖)，化学气相沉积方法将会变得必不可少。产生低k值介质材料方面也存在相似的争论：采用旋涂工艺还是采用化学气相沉积方好。

晶圆间的气体是如何流动的在化学气相沉积中是决定晶圆间薄膜均匀性的重要参数之一。

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• 气相沉积技术类型

化学气相沉积为一种化工技术，在衬底表面上含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质进行化学反应使得薄膜生成为该技术的主要方法。近几十年化学气相淀积这种对无机材料进行制备的新技术发展了起来。化学气相淀积法已经在各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料的淀积，新晶体的研制以及物质的提纯方便得到了非常广泛地应用。这些材料既能够是碳化物、氮化物、硫化物、氧化物也能够为III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，并且能够利用气相掺杂的淀积过程来对它们的物理功能进行精确地控制。化学气相淀积已经变成无机合成化学的一个新领域。

化学气相沉积应用

气相沉积技术的应用在多种领域均有所涉及。只在对机械零件耐磨抗蚀性能的改善方面，其就具有十分广泛的用途。例如非常高的硬度和耐磨性为如用上述方法制备的TiN，TiC，Ti(CN)等薄膜所具备。能够说高速钢刀具的一场革命即为在高速钢刀具上镀制TiN膜。将1-3微米的TiN膜镀覆在刀具切削面上能够使其提高超过三倍的使用寿命。耐磨层大概在一些发达国家的30%-50%的不重磨刀具中加镀了。优异的耐磨性也在其他金属氧化物、碳化物、氮化物、立方氮化硼、类金刚石等膜，以及各种复合膜有所表现。良好的润滑、减磨效果为PVD和CVD法制备的Ag，Cu，Culn，AgPb等软金属及合金膜尤其是用溅射等方法镀制的MoS2，WS2及聚四氟乙烯膜等所具有。气相沉积获得的Al2O3，TiN等薄膜有着较为良好的耐蚀性，能够当作一些基体材料的保护膜，含有铬的非晶态膜具有更加高的耐蚀性。在航空工业的零件上，电镀制品已经被部分离子镀Al，Cu，Ti等薄膜所替代。在生产种已经应用多种用真空镀膜制备的抗热腐蚀合金镀层及进而发展的热障镀层。

与气相沉积系统应用相关文文章：
• 化学气相沉积应用和沉淀方法
• 气相沉积系统用途
• 气相沉积系统应用

气相沉积技术是对气相中发生的物理、化学过程加以利用，对工件表面成分进行改变，使得具有特殊性能(例如超硬耐磨层或具有特殊的光学、电学性能)的金属或化合物涂层在表面形成的新技术。气相沉积一般是将厚度大概为0.5-10微米的一层过渡族元素(钛、钒、铬、锆、钼、钽、铌及铪)与碳、氮、氧和硼的化合物覆盖于工件表面。气相沉积根据过程的本质包括物理气相沉积以及化学气相沉积两大类。气相沉积为强化模具表面的新技术之一，已经在各类模具的表面硬化处理方面得到了非常广泛地应用。TiC，TiN为主要应用的沉积层。

气相沉积技术分类

气相沉积技术一般按照反应类型或者压力来进行分类：快热气相沉积、高密度等离子体气相沉积、等离子体增强气相沉积、超高真空气相沉积、亚常压气相沉积、常压气相沉积以及低压气相沉积均包含于气相沉积技术。之后还有金属有机物气相沉积，它的分类按照金属源的自特性来进行保证。液态为这些金属的典型状态，在向着容器导入之前必须shou先汽化它。不过，把MO气相沉积认为是有机金属气相沉积容易引起某些人的混淆。

从前，一个简单的管式炉结构为对低压气相沉积和常压气相沉积zui为常用的反应室。就算在今天，沉积诸如Si3N4 和二氧化硅之类的基础薄膜也在非常广泛地应用管式炉（氧气中有硅元素存在，将会使得高质量的SiO2zui终得以形成，然而如此会使硅元素大量消耗，SiO2通过硅烷和氧气反应很有可能被沉积出来，在管式炉中能够进行这两种方法）。

并且，zui近单片淀积工艺推动并且使得新的气相沉积反应室结构产生了。等离子体的使用在些新的结构中占据绝大多数。其中一部分是为了使反应过程加快，也有一些系统外加一个按钮，来对淀积膜的质量进行控制。在等离子体增强气相沉积和高密度等离子体气相沉积系统中有些方面还特别令人感兴趣是利用对能量，偏压以及其它参数进行调节，能够使沉积和蚀刻反应的功能同时拥有。利用对淀积：蚀刻比率进行调整，使一个很好的缝隙填充工艺尽可能得到。

与气相沉积系统分类相关文文章：
• 气相沉积技术分类
• 化学气相沉积分类
• 化学气相沉积分类和应用

化学气相沉积为一种化工技术，在衬底表面上含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质进行化学反应使得薄膜生成为该技术的主要方法。近几十年化学气相淀积这种对无机材料进行制备的新技术发展了起来。化学气相淀积法已经在各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料的淀积，新晶体的研制以及物质的提纯方便得到了非常广泛地应用。这些材料既能够是碳化物、氮化物、硫化物、氧化物也能够为III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，并且能够利用气相掺杂的淀积过程来对它们的物理功能进行精确地控制。化学气相淀积已经变成无机合成化学的一个新领域。

化学气相沉积技术指标

气体控制系统

SiCl4、GeCl4、POCl3、BCL3 4个鼓泡瓶单元；控制计算机、控制软件、PLC、其他必需的控制组件；管道加热装置、其他必需的管道、控制等组件以及设备内气体管道、阀门和相应的质量流量计均包含于气体控制系统中。

MCVD机械控制系统

尾灯、校管工具、旋转密封接头、手灯、预制棒压力控制系统、主灯火焰抽风罩、红外高温探测仪、SOOT自动去除系统、载台速度好位置的高精度编码定位控制系统、水冷不锈钢N2气调节火焰形状主灯、机架、石英管卡盘、载台移动和卡盘旋转的DC伺服控制马达均包含于MCVD机械控制系统中。

化学气相沉积技术应用

大量功能各异的无机新材料为现代科学和技术所需要，高纯为这些功能材料的必要条件，或者将某种杂质形成的掺杂材料有意地掺入到高纯材料中。然而如高温熔炼、水溶液中沉淀和结晶等我们过去所熟悉的许多制备方法对于上述要求无法满足，对于高纯度的产品的得到也很难保证。所以，现代材料科学中的主要课题即为无机新材料的合成。

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