PVD срещу CVD

За да се обсъдят разликите между химичните и физичните процеси на отлагане на пари, трябва да ги опишем.

Химично изпаряване на пари (CVD) - Въвежда се предшественик в реакционната камера и се контролира от балансирани регулатори на дебита и контролни клапани. Прекурсорните молекули преминават през субстрата, те се изтеглят в граничния слой и се отлагат върху повърхността на субстрата.

Физическото отлагане на пари (PVD) се състои от различни методи, като изпаряване, разпрашване и епитаксия на молекулни лъчи (MBE).

Изпаряване: Материалът се загрява до газова фаза, където след това се разсейва през вакуум към субстрата.

Sputtering: първо се генерира плазма; тази плазма съдържа аргонови йони и електрони. След това, атомите от целта се изхвърлят, след като са ударени от аргонови йони. Атомите от целта след това преминават през плазмата и образуват слой върху субстрата.

Епитаксия на молекулярен сноп: Субстратът се почиства и се зарежда в камера, която се евакуира и загрява, за да отблъсне повърхностните замърсители и да понижи повърхността на субстрата. Молекулярните лъчи отделят малко количество изходен материал през затвор, който след това се събира върху субстрата.

Предимства и недостатъци  

В зависимост от приложението има солидни аргументи за използването на който и да е процес (PVD или CVD). Една от причините да се използва процес на физично отлагане на пари (като напръскване) вместо химическо отлагане на пари е температурното изискване. Процесите на CVD протичат при много по-високи температури от PVD процесите, обикновено между 300 ° C и 900 ° C. Тази топлина се подава от пещ, RF намотка или лазер, но винаги подгрява субстрата. Субстратите, които не могат да понасят тази температура, трябва да имат тънки филми, депозирани чрез физичната форма на отлагане на пари. Ползата от температурата на субстрата в някои CVD процеси е, че има по-малко отлагания на отпадъци, особено в реакторите със студена стена, тъй като само отопляемите повърхности са покрити. С помощта на лазерна отоплителна система процесът на химическо наслояване на пари става селективен към пътя на лазера; това е различно предимство пред физичните методи за отлагане на пари, като напръскване. Епитаксията на молекулярен сноп (процес на PVD) има ясно предимство на атомното ниво на контрол на химичния състав, дебелината на филма и остротата на прехода. Този процес е относително по-скъп, но си струва допълнителните разходи за приложения, изискващи по-голяма точност. Разпрашването (процес на PVD) не изисква използването на специализирани прекурсорни материали, използвани в CVD. Разпрашването има по-широка гама от материали, които са лесно достъпни за отлагане. Друго предимство на физичното наслояване на пари при химическо отлагане на пари е въпросът за безопасността на материалите, които се използват за химическо отлагане на пари. Известно е, че някои прекурсори и някои странични продукти са токсични, пирофорни или корозивни. Това може да доведе до проблеми при обработката и съхранението на материали. Има приложения, които биха могли успешно да използват метода на отлагане. Въпреки това, опитен инженер може лесно да препоръча химическо или физическо наслояване на пари за работа въз основа на критерии като цена, дебелина на филма, наличност на изходния материал и контрол на състава.