CVDVerfahren

CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) bezeichnet eine Gruppe von Verfahren zur Abscheidung von festen Schichten aus gasförmigen Vorläuferverbindungen auf Substraten. Bei CVD reagieren die gasförmigen Vorläufer chemisch oder physikalisch an der Oberflächenstelle des Substrats, sodass sich ein dünner Festfilm ablagert und nebenbei flüchtige Abbaubprodukte freigesetzt werden.

Typische Reaktoren ermöglichen kontrollierte Temperaturen und Drucke, sodass Filme mit definierten Dicken und Eigenschaften entstehen. Unter anderem finden sich Varianten bei unterschiedlichen Drücken, Temperaturen und Energiezufuhr, wodurch sich die Prozessbedingungen an die Materialfamilie anpassen lassen.

Zu den verbreiteten CVD-Varianten gehören das thermische CVD (tCVD) bei höheren Temperaturen, das Low-Pressure CVD (LPCVD) mit reduziertem Druck, das Plasma-unterstützte CVD (PECVD), das Plasma zur Aktivierung nutzt, und das Metallorganische CVD (MOCVD). Je nach Vorläferchemie lassen sich Siliziumdioxid-, Siliziumnitrit- oder Metallschichten, Halbleiterverbindungen, Oxide und Nitride abscheiden.

Angewendet wird CVD in der Halbleiterfertigung, etwa zur Bildung von Schutz- und Funktionsschichten, in der Photovoltaik für Absorber- und Kontaktschichten, in der Optik für harte oder schützende Beschichtungen sowie in MEMS- und Sensorbauteilen.

Vorteile sind gute Schichtkonformität auch auf komplexen Geometrien, hohe Reinheit und gut steuerbare Schichtdicken. Nachteile umfassen hohe Prozess- bzw. Anlagenkosten, hohe Temperaturen, bei PECVD auch Plasmaeinflüsse auf die Substratoberfläche sowie potenzielle Restgase oder giftige Vorläufergase.

Umwelt- und Sicherheitsaspekte betreffen den Umgang mit flüchtigen Vorläufergasen sowie Abgasbehandlung und Entsorgung chemischer Nebenprodukte.