9.3化学气相沉积技术 化学气相沉积是指利用流经基片表面的气态物料 发生化学反应，生成固态物质，在基片表面形成薄膜的 方法。与其他薄膜沉积技术比较，化学气相沉积法可以 准确地控制薄膜的组分及掺杂水平使其组分具有理想化 学计量比可在复杂形状的基片上沉积成膜；由于许多 反应可以在大气压下讲行，因而不需要昂贵的直空设备： ■ 化学气相沉积的高沉积温度会大幅度改善晶体的结品完 整性：可以利用某些材料在熔点或蒸发时分解的特点得 1一阴极2一璃某片，3一 到其他方法无法得到的材料：沉积过程可以在大尺寸基 片或多基片上进行。但化学气相沉积法也有其缺点，如 7一滚膜室下堂：8一碳澳室上变： 9,10抽直空口 化学反应需要高温：反应气体会与基片或设备发生化学 图9-10离子镀法示意图 反应：尽管不一定需要昂贵的其空设备，但所使用的设 备系统可能较为复杂，且有许多变量需要控制。 化学气相沉积是制备薄膜的一种重要方法，利用这一方法可以在多种基片上制备单质 或化合物薄膜。在半导体集成电子技术领域，可采用化学气相沉积法来实现硅片上硅外延 沉积以及用于集成申路中的介电莫如氧化硅、氨化硅的沉积：在大尺✉寸基片上制备低成本 太阳能电池：在切削工具上形成SiC涂层，以提高其抗磨性及使用寿命：沉积TN膜可作 为仿金饰，装饰玻璃及其他制品。 9.3.1 化学气相沉积反应 9.3.11化学气相沉积的反应类型和典型反应 A化学气相沉积的反应类型 化学气相沉积有五种反应类型，见表9-2。 表92化学气相沉积的反应类型 分解反应 ABg→A+B AB+CA+BC 还原和氧化反应 ABg+2De→AD+BDe 水解反应 AB:+2HOHAO)+2BH+HOH 聚合反应 xAB→Ag 输运反应(T2>T) As+BiTI ABia 注：表中A、B为化学元素，C为氢或金属，D为氧或氨：角标(g)表示气体，(s)表示固相 B化学气相沉积的典型反应 化学气相沉积的典型反应有： a分解反应 在一定温度下使硅烷分解可制备Si膜，使甲烷分解可制各C膜： SiH4一Si+2H CH4Hg→C9+2H2g 13