Loading AI tools
proces gebruikt voor thin film-depositie van oppervlaktecoating Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Chemical vapor deposition, afkorting CVD (letterlijk vertaald “chemische dampdepositie”) is een chemisch opdampproces waarbij een thin film (dunne laag materiaal) op een substraat (ondergrond) wordt aangebracht.
Het opdampproces kan weer onderverdeeld worden in:
De term Chemical vapor deposition werd voor het eerst gebruikt door John M. Blocher. Al in 1852 vermeldde de Duitse chemicus Robert Bunsen het proces.
Op het al dan niet verwarmde substraat (oppervlak) wordt als gevolg van een chemische reactie, waarbij een materiaal overgaat van de vaste naar de damptoestand, een dunne laag opgedampt.
In theorie zijn de chemische processen onder te verdelen in twee groepen:
De efficiëntie van de reactie wordt bepaald door het thermodynamisch evenwicht en de reactiesnelheid.
Evenwichtsberekeningen in een gesloten systeem kunnen volgens de thermodynamica berekend worden met behulp van enthalpie, helmholtzenergie en de gibbsenergie, waarbij de laatstgenoemde in evenwicht een minimum zal bereiken (bij zekere druk en volume).
In het CVD-proces is echter meestal geen sprake van evenwicht (de verblijftijden zijn te kort), noch van een gesloten systeem. Met kinetische modellen kan men meer inzicht verkrijgen in de reactiemechanismen, maar de voorspellende waarde is vaak klein omdat
De basiscomponenten van een CVD-reactor zijn als volgt onder te verdelen:
Dit is de kamer waarin het substraat aan de reactieve gasvormige componenten wordt blootgesteld. Deze kan bestaan uit kwarts, poly-silicium, silicium-carbide, roestvast staal of combinaties daarvan. De temperatuur van de kamer is vaak beheerst door middel van lucht, water (koeling) of olie (verwarming).
Naast de temperatuurbeheersing van de reactiekamer wordt het substraat ofwel apart (lokaal) verwarmd, ofwel (globaal) verwarmd door de omgeving (de reactiekamer). Dit is noodzakelijk om de voor de reactie gewenst temperatuur te verkrijgen. De temperatuur kan geregeld worden door weerstands-, inductie- of infrarood-verwarming, maar in PECVD zal ook het plasma (inductief of capacitief) hierbij een rol spelen. Temperatuurverschillen kunnen aanleiding geven tot vrije convectie, wat meestal een verstoring is van het gewenste stromingspatroon.
De binnenkomende gassen worden meestal gemengd door middel van een systeem van massflowcontrollers, die de hoeveelheden regelen en kleppen, die de leidingen openen en sluiten, en verdeeld in de proceskamer. De gasverdeling kan op verschillende manieren plaatsvinden, afhankelijk van het proces: met een showerhead (bijvoorbeeld PECVD) of verschillende inlaatpijpjes (bijvoorbeeld LPCVD) kunnen de gemengde gassen over het substraat gespoeld worden (laminair of turbulent). Dit kan door een drukverschil aan te brengen (geforceerde convectie). Ook kan de druk in de proceskamer gereduceerd worden door vacuümpompen. De uitgaande gassen, vaak met reactieve, corrosieve of giftige componenten, kunnen in een zogeheten scrubber onschadelijk gemaakt worden.
In productie-apparatuur wordt meestal het proces van verwarming en gasverzorging volautomatisch uitgevoerd. Hierbij wordt zowel de veiligheid als het proces bewaakt. Ook is het mogelijk om uit metingen voor, na en tijdens het bewerken eventuele proces- of machine-problemen vast te stellen.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
