CVDAbscheidung

CVD-Abscheidung bezeichnet eine Familie von Verfahren, mit denen dünne, feste Schichten aus gasförmigen Vorläuferverbindungen auf einem erhitzten Substrat abgebaut werden. Dabei reagieren die gasförmigen Spezies chemisch oder zerfallen und hinterlassen an der Substratoberfläche einen Feststofffilm. Der Film wächst durch Reaktion der adsorbierten Spezies, wobei oft mehrere Reaktionsschritte ablaufen. CVD ermöglicht gut haftende, dichte und temperaturbeständige Schichten mit guter Konformität auch in komplexen Geometrien.

Typische Varianten sind APCVD (Atmospheric-Pressure CVD), LPCVD (Low-Pressure CVD) und PECVD (Plasma-Enhanced CVD). MOCVD oder Metal-Organic CVD verwenden metallorganische Vorläufer für Halbleitermaterialien wie III-V- oder GaN-Verbindungen. PECVD nutzt ein Plasma, um Reaktionen zu ermöglichen oder zu beschleunigen, wodurch niedrigere Substrattemperaturen erreichbar sind als bei konventionellen CVD-Verfahren. CVD wird oft in der Halbleiterfertigung, Optik, Schutz- und Funktionsschichten sowie in der MEMS-Technik eingesetzt.

Wichtige Prozessparameter sind Substrattemperatur, Reaktor- und Systemdruck, Gasflussraten, Vorläuferkonzentrationen sowie die Reaktionskinetik an der Oberfläche. Typische Zielmaterialien umfassen Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrit (Si3N4), Karbide, Oxide, Halbleitermaterialien wie GaN sowie diamantartige Kohlenstoffschichten (DLC).

Zu den Vorteilen von CVD gehören hohe Reinheit, gute Dichte und Haftung der Filme sowie exakte Dickenkontrolle. Nachteile sind teure Ausrüstung, potenziell hohe Temperaturen, gefährliche oder vær hutschige Vorläufergase und Abgasströme. Umwelt- und Sicherheitsaspekte erfordern geeignete Absaugung, Gasreinigung und sichere Handhabung der Chemikalien.