CVDSchichten

CVDSchichten bezeichnen dünne Filme, die durch Chemical Vapor Deposition (CVD) auf ein Substrat abgeschieden werden. Bei diesem Verfahren reagieren gasförmige Vorstufen auf der Substratoberfläche und bilden durch chemische Reaktionen eine feste Schicht, während Reaktions- und Verdampfungsnebenprodukte abtransportiert werden. Typischerweise erfolgt die Abscheidung bei erhöhten Temperaturen, kann aber je nach Variante auch niedrigere Temperaturen verwenden.

Es gibt mehrere CVD-Varianten, die in der Praxis eingesetzt werden. APCVD (Atmospheric Pressure CVD) und LPCVD (Low Pressure CVD) unterscheiden sich vor allem durch den Druck. PECVD (Plasma-enhanced CVD) setzt ein Plasma ein, um Reaktionen auch bei niedrigeren Temperaturen zu ermöglichen. MOVPE/MOCVD (Metal-Organic CVD) nutzt organometallische Vorstufen und wird häufig für III-V- und II-VI-Verbindungen in der Halbleitertechnik verwendet. Die Materialien der CVDSchichten reichen von Oxiden wie SiO2 und Al2O3 über Metallschichten wie TiN oder W bis hin zu keramischen Schichten wie Si3N4, SiC oder GaN.

Zu den Vorteilen zählen eine gute Konformität und Abdeckung komplexer Geometrien, hohe Reinheit und Haftung sowie die Möglichkeit zur präzisen Dickenkontrolle. Nachteile sind der hohe Apparateaufwand, Temperatur- und Druckanforderungen sowie die Empfindlichkeit gegenüber Störeinflüssen der Vorstufen und potenziellem Stress in der Schicht.

Anwendungen finden sich in der Halbleiterindustrie (Isolations- und Barrierschichten, Gate-Dielektrika), in Schutz- und Funktionsschichten (Dichtungen, tribologische Oberflächen, Korrosionsschutz) sowie in Optik- und Photovoltaik-Komponenten.