A CVD, ou deposição de vapor químico, é uma técnica amplamente utilizada na indústria dos semicondutores.
É utilizada para depositar vários materiais, incluindo materiais isolantes, materiais metálicos e ligas metálicas.
O processo envolve a introdução de duas ou mais matérias-primas gasosas numa câmara de reação.
Estes materiais reagem quimicamente para formar um novo material que é depositado na superfície da bolacha.
Esta técnica é crucial para a criação de circuitos integrados, células solares e outros dispositivos semicondutores.
Para que é que a CVD é utilizada nos semicondutores? 5 aplicações principais explicadas
1. Deposição de materiais
A CVD é utilizada para depositar uma vasta gama de materiais em bolachas de semicondutores.
Estes materiais incluem o silício (dióxido, carboneto, nitreto, oxinitreto), carbono (fibra, nanofibras, nanotubos, diamante e grafeno), fluorocarbonetos, filamentos, tungsténio, nitreto de titânio e vários dieléctricos high-k.
Esta diversidade de materiais permite a criação de dispositivos semicondutores complexos e de elevado desempenho.
2. Mecanismo do processo
Num processo típico de CVD, os precursores voláteis reagem e/ou decompõem-se na superfície do substrato para produzir o depósito desejado.
Esta reação também gera subprodutos voláteis, que são periodicamente removidos da câmara de reação por fluxo de gás.
O controlo preciso das reacções químicas e do processo de deposição permite a formação de películas finas com propriedades específicas, como a condutividade eléctrica, a transparência ótica ou a resistência mecânica.
3. Aplicações no fabrico de semicondutores
Circuitos integrados
A CVD é um processo fundamental na criação de circuitos integrados.
É utilizada para depositar películas finas de materiais que formam as várias camadas do circuito, incluindo o dielétrico da porta, as interligações e as camadas de passivação.
Células solares
No fabrico de células solares, a CVD é utilizada para fazer crescer camadas de silício em substratos de silício monocristalino.
Estas camadas, que têm normalmente uma espessura de 15-50 microns, são cruciais para a conversão eficiente da luz solar em eletricidade.
Tecnologia CMOS
A CVD desempenha um papel fundamental no fabrico da tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor).
Esta tecnologia é essencial para a produção de microprocessadores, pastilhas de memória e outros dispositivos electrónicos avançados.
4. Vantagens e escalabilidade
A CVD oferece materiais sólidos de alta qualidade e elevado desempenho, adequados para a produção de películas finas.
Trata-se de um processo escalável, capaz de responder às necessidades de produção em grande escala.
No entanto, o custo dos sistemas comerciais automatizados pode ser proibitivo para alguns grupos de investigação e empresas em fase de arranque.
Para resolver este problema, foram desenvolvidos projectos de código aberto para sistemas CVD, tornando a tecnologia mais acessível.
5. Microfabricação
A tecnologia CVD faz parte integrante dos processos de microfabricação.
É utilizada para depositar materiais em várias formas, incluindo policristalina, monocristalina, epitaxial e amorfa.
Esta versatilidade permite a criação de estruturas complexas com um controlo preciso das propriedades dos materiais e do desempenho dos dispositivos.
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