化学気相成長（CVD）リアクターは、動作条件、蒸気の物理的特性、基板加熱方法などのさまざまなパラメータに基づいて、いくつかのタイプに分類することができます。主な分類には、大気圧CVD（APCVD）、低圧CVD（LPCVD）、超高真空CVD（UHVCVD）、プラズマエンハンスドCVD（PECVD）、有機金属CVD（MOCVD）、その他レーザーCVD（LCVD）や光化学CVD（PCVD）などがある。それぞれのタイプには明確な操作特性と用途があり、特定の産業および研究ニーズに適しています。
主なポイントを説明する：
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動作条件による分類：
- 大気圧CVD（APCVD）： 大気圧で動作し、必要な装置が単純なため大量生産に適している。
- 低圧CVD（LPCVD）： 低圧で動作するため、膜の均一性とステップカバレッジが向上し、半導体製造によく使用される。
- 超高真空CVD（UHVCVD）： 極めて低い圧力で動作し、汚染を最小限に抑えた高純度成膜に最適。
- サブ・アトモスフェリックCVD（SACVD）： 大気圧よりわずかに低い圧力で作動し、膜質と成膜速度の点でAPCVDとLPCVDの中間に位置する。
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蒸気の物理的特性による分類：
- エアロゾル支援CVD（AACVD）： エアロゾルを使用して前駆体を供給し、複雑な材料の成膜を可能にする。
- ダイレクト・リキッド・インジェクションCVD（DLICVD）： 液体前駆体をリアクターに直接注入するため、前駆体の供給と組成を正確に制御できる。
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基板加熱による分類
- ホットウォールCVD： リアクターチャンバー全体が加熱され、均一な温度分布が得られるが、チャンバー壁面での不要な反応を引き起こす可能性がある。
- コールドウォールCVD： 基板のみが加熱されるため、チャンバー壁面での不要な反応が減少し、膜の純度が向上する。
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その他の特殊CVDタイプ
- プラズマエンハンストCVD（PECVD）： プラズマを利用して化学反応を促進し、低温での成膜を可能にする。
- 有機金属CVD（MOCVD）： 有機金属前駆体を使用し、GaNやInPなどの化合物半導体の成膜によく用いられる。
- レーザーCVD（LCVD）： レーザービームで基板を局所的に加熱し、精密かつ局所的な成膜を可能にする。
- 光化学CVD（PCVD）： 紫外線を照射して化学反応を起こさせるもので、低温での成膜に適している。
- 化学気相浸透法（CVI）： 特に多孔質基板に浸透させ、複合材料を作るのに用いられる。
- 化学線エピタキシー（CBE）： 半導体層の高精度エピタキシャル成長に用いられるCVDの一種。
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その他のバリエーション：
- 原子層堆積法（ALD）： CVDの精密な一形態で、膜は一度に1原子層ずつ蒸着され、優れた膜厚制御と適合性を提供する。
- ハイブリッド物理化学気相成長法（HPCVD）： 物理的気相成長法と化学的気相成長法を組み合わせ、ユニークな材料特性を提供する。
各タイプのCVDリアクターにはそれぞれ利点と制限があり、マイクロエレクトロニクスから先端材料科学まで、特定の用途に適している。これらの分類を理解することは、与えられた材料や用途に適したCVDプロセスを選択するのに役立ちます。
要約表
| 分類 | タイプ | 主な特徴 |
|---|---|---|
| 動作条件別 | APCVD、LPCVD、UHVCVD、SACVD | 圧力レベル、膜質、蒸着速度は異なる。 |
| 物理的特性別 | AACVD、DLICVD | エアロゾルまたは液体プレカーサーを使用し、精密な材料蒸着を行う。 |
| 基板加熱 | ホットウォールCVD、コールドウォールCVD | 加熱方法は温度の均一性と膜の純度に影響します。 |
| 特殊CVDタイプ | PECVD、MOCVD、LCVD、PCVD、CVI、CBE | 低温蒸着やエピタキシーなど、特定の用途向けのユニークな技術。 |
| その他のバリエーション | ALD、HPCVD | 原子レベルの精度とハイブリッド材料特性のための高度な方法。 |
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