Фокусирующая линза. PVD и CVD покрытия

PVD (физическое осаждение из паровой фазы) и CVD (химическое осаждение из паровой фазы) – это две технологии, которые используются для создания тонких плёнок на подложке. Они широко применяются в производстве полупроводников, где требуются точные слои материалов, включая легированные n- и p-типом структуры.

Основное различие между PVD и CVD заключается в процессах осаждения. Как следует из названий, PVD использует физические методы переноса материала, а CVD основан на химических реакциях.

Процесс PVD

В PVD исходный материал (чистый металл, сплав или соединение) переводится в паровую фазу физическими методами:

• термическим испарением,

• распылением (sputtering) под действием ионной бомбардировки,

• лазерной абляцией.

Затем пары материала конденсируются на подложке, формируя тонкую плёнку. В классическом PVD химических реакций не происходит, но в реактивном PVD (например, при осаждении нитрида титана TiN) могут добавляться газы (азот, кислород), что приводит к образованию соединений.

Процесс CVD

В CVD используются газообразные прекурсоры (например, SiH₄ для кремния, TiCl₄ для титана), которые:

• подаются в камеру с подложкой в контролируемой газовой среде,

• химически реагируют или разлагаются на поверхности подложки (под действием температуры, плазмы или катализаторов),

• образуя нужный материал, а побочные продукты удаляются потоком газа.

CVD может происходить при высоких температурах (как в LPCVD), но существуют и низкотемпературные варианты (например, PECVD – плазмохимическое осаждение).

Сравнение методов

Несмотря на разницу в процессах, оба метода позволяют получать тонкие плёнки заданной толщины. Однако:

• PVD даёт более плотные и чистые покрытия, лучше подходит для металлов и декоративных слоёв.

• CVD обеспечивает лучшее покрытие сложных рельефов и чаще применяется в полупроводниковой индустрии (поликремний, диэлектрики).

Выбор между PVD и CVD зависит от требований к покрытию, экономической целесообразности и технологических возможностей.

Резюме

✅ PVD – физическое осаждение (испарение, распыление), возможно реактивное осаждение.
✅ CVD – химические реакции газовых прекурсоров, включая плазмохимические методы.
✅ Оба метода широко используются в микроэлектронике, но для разных задач.

На фото видны отличия фокусировки луча света при различных методах покрытия: