PVD vs CVD

Norint aptarti cheminių ir fizikinių garų nusodinimo procesų skirtumus, juos reikia apibūdinti.

Cheminis garų nusodinimas (CVD) . Pirmininkas įvedamas į reakcijos kamerą ir kontroliuojamas subalansuotais srauto reguliatoriais ir valdymo vožtuvais. Pirmtakų molekulės praeina pro substratą, įterpiamos į pasienio sluoksnį ir nusėda ant substrato paviršiaus.

Fizikinis garų nusodinimas (PVD) susideda iš įvairių metodų, tokių kaip garavimas, dulkinimas ir molekulinės spindulių epitaksija (MBE).

Išgaravimas: medžiaga šildoma iki dujų fazės, kur ji paskleidžia vakuumą prie pagrindo.

Purškimas: pirmiausia generuojama plazma; šioje plazmoje yra argono jonų ir elektronų. Be to, iš tikslinio tirpalo atomai išsiskiria po to, kai jie užstrigo argono jonais. Atomai iš tikslo eina per plazmą ir sudaro sluoksnį ant substrato.

Molekulinė spindulių epitaksija . Substratas yra išvalomas ir įkeltas į kamerą, kuri yra evakuota ir šildoma, kad būtų pašalinti paviršiaus teršalai, ir substrato paviršių kuokštesnis. Molekulinės sijos išskleidžia nedidelį kiekį žaliavos per užraktu, kuris tada kaupia ant pagrindo.

Privalumai ir trūkumai  

Priklausomai nuo paraiškos, yra pagrįstų argumentų dėl bet kurio proceso (PVD ar CVD) naudojimo. Viena iš priežasčių, kodėl fizinis garų nusodinimo procesas (pvz., Purškimas), o ne cheminis garų nusodinimas, yra temperatūros reikalavimas. CVD procesai vyksta daug aukštesnėje temperatūroje nei PVD procesai, paprastai 300-900 ° C. Šią šilumą tiekia krosnis, RF ritė arba lazeris, tačiau visada šildo pagrindą. Substratai, kurie negali toleruoti šios temperatūros, turi turėti plonus sluoksnius, nusodintus fizine garų nusodinimo forma. Substrato temperatūros nauda kai kuriuose CVD procesuose yra ta, kad yra mažiau atliekų nusodinimo, ypač šalto sienos reaktoriuose, nes padengiami tik šildomi paviršiai. Naudojant lazerio šildymo sistemą, cheminio garų nusodinimo procesas tampa selektyviu lazerio taku; tai yra aiškus pranašumas prieš fizikines garų nusodinimo metodus, tokius kaip purškimas. Molekulinės spindulių epitaksija (PVD procesas) turi aiškų pranašumą, kai cheminės sudėties, filmo storio ir perėjimo aštrumo atominis lygis kontroliuojamas. Šis procesas yra palyginti brangesnis, tačiau verta papildomų išlaidų programoms, kurios reikalauja didesnės tikslumo. Purškimas (PVD procesas) nereikalauja naudoti specializuotų pirminių medžiagų, naudojamų CVD. Sputrinimas turi daugiau medžiagų, kurias lengvai galima nusodinti. Kitas fizinio garų nusodinimo pranašumas cheminių garų nusodinime yra medžiagos, naudojamos cheminiam nusodinimui iš garų, saugos klausimas. Yra žinoma, kad kai kurie pirmtakai ir kai kurie šalutiniai produktai yra toksiški, piroforiški ar ėsdinantys. Tai gali sukelti medžiagų tvarkymo ir saugojimo problemas. Yra programų, kurios galėtų sėkmingai panaudoti nusodinimo metodą. Tačiau patyręs inžinierius gali lengvai rekomenduoti cheminį ar fizinį garų nusodinimą darbui pagal tokius kriterijus kaip sąnaudos, plėvelės storis, šaltinių medžiagų prieinamumas ir sudėties kontrolė.