Kaj je kemično nanašanje hlapov?

Kemično nanašanje hlapov (CVD) je kemični postopek, ki uporablja komoro reaktivnega plina za sintetiziranje visoko čistih, visoko zmogljivih trdnih materialov, kot so elektronske komponente. Nekatere komponente integriranih vezij zahtevajo elektroniko iz materialov polisilicija, silicijevega dioksida in silicijevega nitrida. Primer postopka kemičnega nanašanja hlapov je sinteza polikristalnega silicija iz silana (SiH4) z uporabo te reakcije:
SiH4 -> Si + 2H2
V silanski reakciji bi bil medij bodisi čisti silan plin ali silan s 70-80 % dušika. S temperaturo med 600 in 650 °C (1100–1200 °F) in tlakom med 25 in 150 Pa – manj kot tisočinko atmosfere – je mogoče čisti silicij odložiti s hitrostjo med 10 in 20 nm na minuto, kot nalašč za številne komponente tiskanega vezja, katerih debelina se meri v mikronih. Na splošno so temperature v stroju za nanašanje kemičnih hlapov visoke, medtem ko so tlaki zelo nizki. Najnižji tlaki, pod 10–6 paskalov, se imenujejo ultravisok vakuum. To se razlikuje od uporabe izraza “ultravisok vakuum” na drugih področjih, kjer se običajno nanaša na tlak pod 10–7 paskalov.

Nekateri produkti kemičnega nanašanja hlapov vključujejo silicij, ogljikova vlakna, ogljikova nanovlakna, filamente, ogljikove nanocevke, silicijev dioksid, silicij-germanij, volfram, silicijev karbid, silicijev nitrid, silicijev oksinitrid, titanov nitrid in diamant. Materiali za množično proizvodnjo, ki uporabljajo kemično nanašanje hlapov, so lahko zelo dragi zaradi zahtev po moči procesa, kar delno predstavlja izjemno visoke stroške (stotine milijonov dolarjev) tovarn polprevodnikov. Reakcije kemičnega nanašanja hlapov pogosto puščajo stranske produkte, ki jih je treba odstraniti z neprekinjenim pretokom plina.

Obstaja več glavnih klasifikacijskih shem za postopke kemičnega nanašanja hlapov. Ti vključujejo razvrstitev po tlaku (atmosferski, nizkotlačni ali ultravisoki visok vakuum), značilnostih hlapov (aerosol ali neposredno vbrizgavanje tekočine) ali vrsti obdelave plazme (odlaganje s pomočjo mikrovalovne plazme, nanašanje s plazmo, oddaljeno plazemsko odlaganje). povečano odlaganje).