化学気相成長法（CVD）は、基板表面で前駆体ガスを反応させることにより、コーティングやナノ材料を合成する方法である。このプロセスは、絶縁材料、金属材料、金属合金材料などの様々な材料を蒸着するために、半導体産業で広く利用されている。CVDプロセスでは、加熱された石英管を使用し、そこに原料ガスを供給して反応させ、基板上に成膜する。このプロセスは通常、大気圧または大気圧よりわずかに低い圧力で、層流領域の流量で作動し、ガス速度が基板でゼロに低下する境界層の形成が特徴である。
詳細説明
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プロセスの概要
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CVDでは、基板を揮発性前駆体にさらし、表面で反応および/または分解させて目的の堆積物を生成する。これらの前駆体は通常、蒸着に必要な元素を含むガスまたは蒸気である。反応により、基板上に所望の材料が形成されるだけでなく、揮発性の副生成物も生成され、これらは反応チャンバーを通るガス流によって除去される。動作条件：
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CVDプロセスは、通常500℃から1100℃の高温で行われる。この高温環境は、化学反応を効果的に起こすために極めて重要である。システムは制御された大気条件下で作動し、酸素のないクリーンな環境を維持し、特に低圧CVDシステムでは圧力を管理するために、真空ポンプシステムが必要となることが多い。
- CVDシステムの構成要素
- 典型的なCVDシステムには、いくつかの主要コンポーネントが含まれる：炉：
- 必要な温度まで基板を加熱する。制御システム：
- 温度、ガス流量、その他のパラメーターを管理する。真空ポンプシステム: 反応室が汚染されないようにする：
- 反応チャンバーに汚染物質がないことを確認し、望ましい圧力を維持する。スクラビングシステム：
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有害な副生成物や余分なガスをシステムから除去します。ガス冷却システム：
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反応チャンバーに入る前にガスを冷却します。蒸着メカニズム
用途によって異なる蒸着材料は、前駆物質（多くの場合、ハロゲン化物または水素化物）と結合し、材料を準備し、基板に輸送する。この組み合わせは真空チャンバーに入り、蒸着材料が基板上に均一な層を形成し、前駆物質は拡散によって分解して排出される。
