Deposición química de vapor

El plasma de DC (violeta) aumenta el crecimiento de los nanotubos de carbono en un aparato a escala de laboratorio PECVD

La Deposición Química de Vapor o CVD (de sus siglas en inglés Chemical Vapor Deposition) es un proceso químico utilizado para producir productos de alta pureza y de alto rendimiento de materiales sólidos. El proceso se utiliza a menudo en la industria de semiconductores para producir películas delgadas. En un proceso CVD estandar el sustrato (oblea) se expone a uno o más precursores volátiles, que reaccionan o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depósito deseado. Con frecuencia, también se producen subproductos volátiles, que son eliminados por medio de un flujo de gas que pasa a través de la cámara de reacción.

Los procesos de microfabricación CVD se emplean ampliamente para depositar materiales en diversas formas, incluyendo: monocristalino, policristalino, amorfo, y epitaxial. Estos materiales incluyen: silicio, fibra de carbono, nanofibras de carbono, filamentos, nanotubos de carbono, SiO2, silicio-germanio, tungsteno, carburo de silicio, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, nitruro de titanio, y diversos dieléctricos de alta k. El proceso de CVD se utiliza también para producir diamantes sintéticos.

Procesos

Reactor térmico de CVD denominado de "paredes calientes" (Por sus características operativas)

Existen numerosos procesos, dependiendo del campo de aplicación. Estos procesos se diferencian en el medio por que se inician las reacciones químicas (por ejemplo, proceso de activación) y las condiciones del proceso.

  • Clasificada por la presión de funcionamiento:
    • A presión atmosférica ECV (APCVD) - procesos de CVD a presión atmosférica.
    • CVD de baja presión (LPCVD) -. procesos CVD a presiones subatmosféricas[1] presiones reducidas tienden a reducir reacciones no deseados en fase gaseosa y mejorar la uniformidad de la película sobre la oblea. Los procesos CVD más modernos son bien LPCVD o UHVCVD.
    • Ultra vacío, CVD (UHVCVD) - los procesos CVD a una presión muy baja, por lo general por debajo de 10-6 Pa (~ 10-8 torr ). Tenga en cuenta que en otros campos, la división inferior entre el alto y ultra alto vacío, es a menudo 10-7 Pa.
  • Clasificada por las características físicas de vapor:
    • Aerosol CVD asistida (AACVD) - Un procedimiento de CVD en la que los precursores son transportados al sustrato por medio de un aerosol líquido/gas, que puede ser generado por ultrasonidos. Esta técnica es adecuada para su uso con precursores no volátiles.
    • Inyección directa de líquido CVD (DLICVD) - Un procedimiento de CVD en la que los precursores se encuentran en forma líquida (líquido o sólido disuelto en un disolvente conveniente). Las soluciones líquidas se inyectan en la cámara de vaporización mediante inyectores (por lo general inyectores de automóviles). A continuación, los vapores precursores son transportados al sustrato como en clásico procedimiento de CVD. Esta técnica es adecuada para su uso en precursores líquidos o sólidos. Altas tasas de crecimiento se puede alcanzar con esta técnica.
CVD asistido con Plasma
  • Métodos con Plasma (véase también el procesamiento de plasma ):
    • Microondas asistida por plasma CVD (MPCVD)
    • Mejorada por plasma CVD (PECVD) - procesos que utilizan CVD de plasma. para mejorar la tasa de reacción química de los precursores[2] procesamiento PECVD permite la deposición a temperaturas más bajas, lo cual es a menudo crítico en la fabricación de semiconductores.
    • Remoto mejorada por plasma CVD (RPECVD) - Similar a PECVD excepto que el sustrato (oblea) no está directamente en la región de descarga de plasma. La separación de la oblea de la región del plasma permite procesar menores temperaturas hasta la temperatura ambiente.
  • ECV de capa Atómica ( ALCVD ) - Depósitos de las capas sucesivas de diferentes sustancias para producir capas, cristalinas películas. Ver epitaxia de capas atómicas.
  • Deposición de combustión de vapor químico (CCVD) - propietaria nGimat de combustión química proceso de deposición de vapor es un ambiente abierto, basado en la técnica de llama para el depósito de alta calidad las películas delgadas y los nanomateriales.
  • CVD de alambre caliente (HWCVD) - también conocida como CVD catalizador (Cat-CVD) o CVD de filamento caliente (HFCVD). Utiliza un filamento caliente para descomponer químicamente los gases primarios.[3]
  • Deposición de vapor mediante procesos químicos organometálicos (MOCVD) - procesos CVD basado en precursores organometálicos.
  • Híbrido físico-deposición de vapor químico (HPCVD) - procesos de deposición de vapor que involucran tanto la descomposición química del gas precursor como la vaporización de una fuente sólida.
  • Rápido CVD térmico (RTCVD) - procesos de CVD que utilizan lámparas de calefacción u otros métodos para calentar rápidamente el sustrato de la oblea. Calentar sólo el sustrato en lugar de las paredes de gas o cámara ayuda a reducir las reacciones en fase de gas no deseadas que pueden conducir a la formación de partículas.
  • Vapor de epitaxia en fase (VPE)
  • Deposición de vapor asistida por eyección electroestática (ESAVD)
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