¿Qué es la deposición química de vapor?

La deposición química de vapor (CVD) es un proceso químico que utiliza una cámara de gas reactivo para sintetizar materiales sólidos de alta pureza y alto rendimiento, como componentes electrónicos. Ciertos componentes de los circuitos integrados requieren componentes electrónicos hechos de los materiales polisilicio, dióxido de silicio y nitruro de silicio. Un ejemplo de un proceso químico de deposición de vapor es la síntesis de silicio policristalino a partir de silano (SiH ₄ ), utilizando esta reacción:

SiH ₄ -> Si + 2H ₂

En la reacción de silano, el medio sería gas silano puro o silano con 70-80% de nitrógeno. Usando una temperatura entre 600 y 650 ° C (1100 - 1200 ° F), y una presión entre 25 y 150 Pa - menos de una milésima de atmósfera - se puede depositar silicio puro a una velocidad de entre 10 y 20 nm por minuto, perfecto para muchos componentes de placa de circuito, cuyo grosor se mide en micras. En general, las temperaturas dentro de una máquina de deposición de temperatura de vapor químico son altas, mientras que las presiones son muy bajas. Las presiones más bajas, por debajo de 10 ⁻⁶ pascales, se denominan vacío ultra alto. Esto es diferente del uso del término "ultra alto vacío" en otros campos, donde generalmente se refiere a una presión por debajo de 10 ⁻⁷ pascales.

Algunos productos de deposición química de vapor incluyen silicio, fibra de carbono, nanofibras de carbono, filamentos, nanotubos de carbono, dióxido de silicio, silicio-germanio, tungsteno, carburo de silicio, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, nitruro de titanio y diamante. Los materiales de producción en masa que utilizan deposición química de vapor pueden ser muy caros debido a los requisitos de potencia del proceso, lo que explica en parte el costo extremadamente alto (cientos de millones de dólares) de las fábricas de semiconductores. Las reacciones de deposición química de vapor a menudo dejan subproductos, que deben eliminarse mediante un flujo continuo de gas.

Existen varios esquemas de clasificación principales para los procesos de deposición química de vapor. Estos incluyen la clasificación por presión (atmosférica, baja presión o ultra alto alto vacío), características del vapor (aerosol o inyección directa de líquido) o tipo de procesamiento de plasma (deposición asistida por plasma de microondas, deposición potenciada por plasma, plasma remoto). deposición mejorada).