O processo CVD de silício é um método utilizado para depositar películas à base de silício num substrato. Isto é feito através de uma reação química entre precursores gasosos a temperaturas elevadas. Este processo é amplamente utilizado na indústria dos semicondutores para depositar materiais como o dióxido de silício, o nitreto de silício e o carboneto de silício.
Explicação das 6 etapas principais
1. Introdução de Precursores
No processo CVD, duas ou mais matérias-primas gasosas, conhecidas como precursores, são introduzidas numa câmara de reação. Estes precursores são normalmente voláteis e podem incluir compostos como o silano (SiH4) para a deposição de silício ou o azoto para a formação de nitreto de silício.
2. Reação química
Os precursores reagem quimicamente entre si no interior do reator. Esta reação ocorre na superfície das bolachas de silício, onde os gases são absorvidos e reagem para formar um novo material. Por exemplo, ao depositar nitreto de silício (Si3N4), o silano e o azoto reagem para formar a película.
3. Deposição da película
A reação resulta na deposição de uma película fina na superfície da bolacha. As caraterísticas desta película, tais como a sua composição, qualidade e estrutura cristalina, são influenciadas pelas condições de deposição, incluindo a temperatura, a pressão e o tipo de precursores utilizados.
4. Remoção de subprodutos
À medida que a reação prossegue, formam-se subprodutos voláteis. Estes subprodutos são periodicamente removidos da câmara de reação através do fluxo de gás, assegurando que não interferem com o processo de deposição.
5. Tipos de CVD
Dependendo da pressão a que ocorre a deposição, o processo pode ser classificado como APCVD (CVD à pressão atmosférica) ou LPCVD (CVD a baixa pressão). A LPCVD permite normalmente uma melhor uniformidade e películas de maior qualidade, mas exige um controlo mais rigoroso das condições do processo.
6. Aplicações
As películas depositadas por CVD são utilizadas em várias aplicações, nomeadamente na indústria dos semicondutores, onde servem como camadas isolantes, camadas de passivação ou dieléctricos de porta. A elevada resistência eléctrica do dióxido de silício depositado por CVD, por exemplo, torna-o ideal para utilização em circuitos integrados (ICs) e sistemas microelectromecânicos (MEMS).
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