化学気相成長(CVD)は、前駆体ガスの導入から基板上の固体膜の形成まで、いくつかの重要なステップを含むプロセスです。ここでは、これらのステップの詳細な内訳を説明します:
化学蒸着法の9つのステップとは?
1.反応ガス種の表面への輸送
前駆体ガスが蒸着チャンバーに導入される。
ガスは拡散によって基板表面に運ばれる。
つまり、ガスは基板に到達するまで、高濃度の領域から低濃度の領域へと移動する。
2.表面への種の吸着
前駆体ガスが基板に到達すると、表面に吸着する。
吸着とは、気体、液体、溶解した固体の原子や分子が表面に付着することである。
このステップは、膜形成に必要な化学反応を開始させるため、非常に重要である。
3.不均一表面触媒反応
吸着種は基材表面で化学反応を起こす。
これらの反応は、基材やチャンバー内に存在する他の化学種によって触媒されることが多い。
この反応により、成長膜の一部である新しい化学種が形成される。
4.成長部位への化学種の表面拡散
基材表面に形成された化学種は、成長膜に取り込まれる特定の部位に拡散する。
この拡散は、基材表面全体で膜を均一に成長させるために不可欠である。
5.膜の核生成と成長
成長部位において、核形成が始まり、小さなクラスターが形成され、連続した膜へと成長する。
核生成は膜形成の初期段階であり、小さな粒子や核が形成され、それが成長して合体し、連続層を形成する。
6.ガス状反応生成物の脱着と表面からの反応生成物の輸送
膜が成長するにつれて、化学反応の副生成物が形成される。
これらの副生成物は、成膜プロセスの妨げにならないよう、基板表面から除去する必要がある。副生成物は表面から脱離し、通常は前駆体ガスを表面にもたらしたのと同じメカニズムで、基板から輸送される。7.蒸着する物質の揮発性化合物の蒸発