PVD vs CVD

Kako bismo razgovarali o razlikama između procesa taloženja kemijskih i fizičkih taloga, moramo ih opisati.

Kemijska depozita pare (CVD) - Preteča se uvodi u reakcijsku komoru i kontrolira uravnoteženi regulatori protoka i regulacijski ventili. Prekursorske molekule prolaze kroz podlogu, uvuče se u granični sloj, te se nanose na površinu supstrata.

Fizikalna depozicija pare (PVD) sastoji se od različitih metoda, kao što su isparavanje, sputtering i epitaxy molekularne zrake (MBE).

Isparavanje: Materijal se zagrijava u plinsku fazu, gdje se zatim raspršuje kroz vakuum do supstrata.

Sputtering: Plasma se najprije generira; ova plazma sadrži argone ione i elektrone. Zatim, atomi iz cilja izbacuju se nakon što ih napadnu argoni. Atomi iz cilja zatim putuju kroz plazmu i tvore sloj na podlozi.

Epitaksija molekularne zrake: Supstrat se čisti i ulaže u komoru koja se evakuira i zagrijava kako bi izbacila površinske zagađivače i grubo površinu supstrata. Molekularne zrake ispuštaju malu količinu izvornog materijala kroz zatvarač koji se zatim skuplja na supstratu.

Prednosti i nedostatci  

Ovisno o aplikaciji, postoje zvučni argumenti za upotrebu bilo kojeg postupka (PVD ili CVD). Jedan od razloga za upotrebu fizikalnog taloženja (kao što je prskanje) umjesto kemijske taloženosti pare je temperatura. CVD procesi rade na mnogo višim temperaturama od PVD procesa, obično između 300 ° C i 900 ° C. Ta se toplina isporučuje pomoću peći, RF zavojnice ili lasera, ali uvijek zagrijava podlogu. Podloge koje ne mogu podnijeti tu temperaturu moraju imati tanke filmove koji se talože fizikalnim oblikom taloženja pare. Prednost temperature supstrata u nekim CVD procesima je da postoji manje odlaganja otpada, naročito u reaktorima hladnog zida, jer su obložene samo zagrijanim površinama. Uz upotrebu sustava laserskog grijanja, proces taloženja kemijske pare postaje selektivan na stazu lasera; to je jasna prednost u odnosu na fizikalne metode taloženja para kao što je prskanje. Epitaksija molekularne zrake (PVD proces) ima izrazitu prednost kontrole kemijskog sastava, debljine sloja i prijelazne oštrine na razini atomske razine. Taj je postupak relativno skuplji, ali vrijedi dodati trošak za aplikacije koje zahtijevaju veću preciznost. Sputtering (PVD proces) ne zahtijeva korištenje specijaliziranih prekursorskih materijala kao što se koristi u CVD. Sputtering ima širi raspon materijala koji su dostupni za taloženje. Druga prednost fizikalnog taloženja pare na taloženje kemijske pare je sigurnosno pitanje materijala koji se koriste za taloženje kemijskih para. Poznato je da su neki prekursori i neki nusproizvodi toksični, piroforni ili korozivni. To može uzrokovati probleme s rukovanjem i skladištenjem materijala. Postoje aplikacije koje bi mogle uspješno koristiti metodu taloženja. Međutim, iskusni inženjer mogao bi jednostavno preporučiti kemijsku ili fizičku taloženu paru za posao na temelju kriterija kao što su trošak, debljina sloja, dostupnost izvornih materijala i kompozicijska kontrola.