Wat is chemische dampafzetting?
Chemische dampafzetting (CVD) is een chemisch proces dat een kamer van reactief gas gebruikt om zeer zuivere, hoogwaardige, solide materialen, zoals elektronische componenten, te synthetiseren. Bepaalde componenten van geïntegreerde schakelingen vereisen elektronica gemaakt van de materialen polysilicium, siliciumdioxide en siliciumnitride. Een voorbeeld van een chemisch opdampproces is de synthese van polykristallijn silicium uit silaan (SiH 4 ), met behulp van deze reactie:
SiH 4 -> Si + 2H 2
Bij de silaanreactie zou het medium ofwel zuiver silaangas zijn, of silaan met 70-80% stikstof. Met een temperatuur tussen 600 en 650 ° C (1100 - 1200 ° F) en een druk tussen 25 en 150 Pa - minder dan een duizendste van een atmosfeer - kan zuiver silicium worden afgezet met een snelheid tussen 10 en 20 nm per minuut, perfect voor veel componenten van printplaten, waarvan de dikte wordt gemeten in microns. Over het algemeen zijn de temperaturen in een machine voor het opdampen van chemische dampen hoog, terwijl de drukken erg laag zijn. De laagste drukken, onder 10-6 pascal, worden ultrahoog vacuüm genoemd. Dit is anders dan het gebruik van de term "ultrahoog vacuüm" in andere velden, waar het meestal verwijst naar een druk onder 10-7 pascal.
Sommige producten van chemische dampafzetting omvatten silicium, koolstofvezel, koolstofnanovezels, filamenten, koolstofnanobuizen, siliciumdioxide, silicium-germanium, wolfraam, siliciumcarbide, siliciumnitride, siliciumoxynitride, titaniumnitride en diamant. Massaproducerende materialen met behulp van chemische dampafzetting kunnen erg duur worden vanwege de stroomvereisten van het proces, dat gedeeltelijk verantwoordelijk is voor de extreem hoge kosten (honderden miljoenen dollars) van halfgeleiderfabrieken. Chemische dampafzettingsreacties verlaten vaak bijproducten, die moeten worden verwijderd door een continue gasstroom.
Er zijn verschillende hoofdclassificatieschema's voor processen van chemische dampafzetting. Deze omvatten classificatie door de druk (atmosferisch, lage druk of ultrahoog hoog vacuüm), kenmerken van de damp (aerosol of directe vloeistofinjectie), of plasmabewerkingstype (microgolf-plasma-geassisteerde depositie, plasma-versterkte depositie, plasma op afstand) verbeterde depositie).