Cos'è la deposizione chimica da vapore?
La deposizione chimica in fase di vapore (CVD) è un processo chimico che utilizza una camera di gas reattivo per sintetizzare materiali solidi di elevata purezza e prestazioni elevate, come i componenti elettronici. Alcuni componenti dei circuiti integrati richiedono componenti elettronici realizzati con materiali polisilicio, biossido di silicio e nitruro di silicio. Un esempio di un processo di deposizione chimica da vapore è la sintesi di silicio policristallino da silano (SiH 4 ), usando questa reazione:
SiH 4 -> Si + 2H 2
Nella reazione del silano, il mezzo sarebbe o gas silano puro o silano con azoto al 70-80%. Utilizzando una temperatura compresa tra 600 e 650 ° C (1100 - 1200 ° F) e una pressione compresa tra 25 e 150 Pa - meno di un millesimo di atmosfera - il silicio puro può essere depositato ad una velocità compresa tra 10 e 20 nm al minuto, perfetto per molti componenti di circuiti stampati, il cui spessore è misurato in micron. In generale, le temperature all'interno di una macchina per la deposizione chimica del vapore sono elevate, mentre le pressioni sono molto basse. Le pressioni più basse, inferiori a 10 −6 pascal, sono chiamate vuoto ultra elevato. Questo è diverso dall'uso del termine "vuoto altissimo" in altri campi, dove di solito si riferisce a una pressione inferiore a 10 −7 pascal.
Alcuni prodotti di deposizione chimica da vapore comprendono silicio, fibra di carbonio, nanofibre di carbonio, filamenti, nanotubi di carbonio, biossido di silicio, silicio-germanio, tungsteno, carburo di silicio, nitruro di silicio, ossinitruro di silicio, nitruro di titanio e diamante. I materiali che producono in serie utilizzando la deposizione chimica in fase vapore possono diventare molto costosi a causa dei requisiti energetici del processo, che rappresentano in parte il costo estremamente elevato (centinaia di milioni di dollari) delle fabbriche di semiconduttori. Le reazioni di deposizione chimica da vapore spesso lasciano sottoprodotti, che devono essere rimossi da un flusso di gas continuo.
Esistono diversi schemi di classificazione principali per i processi di deposizione chimica da vapore. Questi includono la classificazione in base alla pressione (vuoto atmosferico, bassa pressione o altissimo), le caratteristiche del vapore (aerosol o iniezione diretta di liquido) o il tipo di elaborazione del plasma (deposizione assistita da plasma a microonde, deposizione migliorata con plasma, plasma remoto- deposizione migliorata).