CVD和PVD工艺比较

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1、概述 同PVD工艺相比 CVD的最大优势就是良好的阶梯覆盖性能 同时具有便于制备复合产物 不需高真空和淀积速率高等优点 CVD技术在19世纪60年代被引入半导体材料制备并快速发展 随PECVD HDPCVD和MOCVD等技术的出现 CVD在集成电路制造中广泛应用于多晶硅 绝缘介质和金属薄膜的制备 PVD和CVD两种工艺的对比 工艺温度高低是CVD和PVD之间的主要区别 温度对于高速钢镀膜具有重大意义 CVD法的工艺温度超过了高速钢的回火温度 用CVD法镀制的高速钢工件 必须进行镀膜后的真空热处理 以恢复硬度 镀后热处理会产生不容许的变形 CVD工艺对进人反应器工件的清洁要求比PVD工艺低一些

2、因为工件表面的一些脏东西很容易在高温下烧掉 此外 高温下得到的镀层结合强度要更好些 CVD镀层往往比各种PVD镀层略厚一些 前者厚度在7 5 m左右 后者通常不到2 5 m厚 CVD镀层的表面略比基体的表面粗糙些 相反 PVD镀膜如实地反映材料的表面 不用研磨就具有很好的金属光泽 这在装饰镀膜方面十分重要 厚度上的区别正好可以弥补PVD阶梯覆盖性能的不足 CVD反应发生在低真空的气态环境中 具有很好的绕镀性 所以密封在CVD反应器中的所有工件 除去支承点之外 全部表面都能完全镀好 甚至深孔 内壁也可镀上 相对而论 所有的PVD技术由于气压较低 绕镀性较差 因此工件背面和侧面的镀制效果不理想 P

3、VD的反应器必须减少装载密度以避免形成阴影 而且装卡 固定比较复杂 在PVD反应器中 通常工件要不停地转动 并且有时还需要边转边往复运动 在CVD工艺过程中 要严格控制工艺条件 否则 系统中的反应气体或反应产物的腐蚀作用会使基体脆化 比较CVD和PVD这两种工艺的成本比较困难 有人认为最初的设备投资PVD是CVD的3一4倍 而PVD工艺的生产周期是CVD的1 10 在CVD的一个操作循环中 可以对各式各样的工件进行处理 而PVD就受到很大限制 综合比较可以看出 在两种工艺都可用的范围内 采用PVD要比CVD代价高 最后一个比较因素是操作运行安全问题 PVD是一种完全没有污染的工序 有人称它为 绿色工程 而CVD的反应气体 反应尾气都可能具有一定的腐蚀性 可燃性及毒性 反应尾气中还可能有粉末状以及碎片状的物质 因此对设备 环境 操作人员都必须采取一定的措施加以防范