Los reactores CVD se clasifican en varios tipos en función de distintos parámetros, como las condiciones de funcionamiento, las características físicas del vapor y el calentamiento del sustrato.
Los tipos principales incluyen CVD a presión atmosférica (APCVD), CVD a baja presión (LPCVD), CVD a ultra alto vacío (UHVCVD), CVD asistido por aerosol (AACVD), CVD de inyección directa de líquido (DLICVD), CVD de pared caliente y CVD de pared fría.
Estos reactores difieren en sus aplicaciones, ventajas y desventajas, y cada tipo satisface necesidades específicas en diversas industrias y aplicaciones.
Explicación de los 7 tipos principales de reactores CVD
1. Clasificación por condiciones de funcionamiento
CVD a presión atmosférica (APCVD): Funciona a presión atmosférica, no requiere bombas pero puede dar lugar a velocidades de deposición más lentas.
CVD a baja presión (LPCVD): Funciona a presiones inferiores a la atmosférica, utiliza una bomba de vacío para arrastrar el gas a través de la cámara de deposición, lo que da lugar a velocidades de deposición más uniformes y a una reducción de las reacciones en fase gaseosa.
CVD en vacío ultraalto (UHVCVD): Funciona a presiones muy bajas, normalmente por debajo de 10-6 Pa, para lograr procesos de deposición altamente uniformes y limpios.
2. Clasificación según las características físicas del vapor
CVD asistido por aerosol (AACVD): Utiliza partículas de aerosol para ayudar en el proceso de deposición, permitiendo la deposición de materiales con altas relaciones de aspecto.
CVD por inyección directa de líquido (DLICVD): Inyecta directamente precursores líquidos en el reactor, permitiendo un control preciso sobre el proceso de deposición y la capacidad de utilizar una gama más amplia de precursores.
3. Clasificación por calentamiento del sustrato
CVD de pared caliente: Consiste en calentar tanto los sustratos como las paredes del reactor, lo que garantiza un calentamiento y una deposición uniformes, pero se utiliza menos debido a los posibles problemas de contaminación.
CVD de pared fría: Sólo calienta los sustratos, lo que reduce el riesgo de contaminación y el consumo de energía, pero puede dar lugar a un calentamiento menos uniforme.
4. Esquemas de reactores
Reactor cerrado CVD: Las especies se colocan en un recipiente cerrado y la reacción se produce dentro de este entorno cerrado. Este es el tipo más común de reactor CVD.
Reactor abierto CVD (Flowing-gas CVD): Las sustancias químicas se introducen continuamente en el sistema, lo que permite un proceso de deposición más dinámico y controlado.
5. Consideraciones adicionales
CVD horizontal y vertical: Describe la configuración del reactor y la dirección del flujo de gas hacia el sustrato, siendo los reactores de tubo horizontal los más comunes.
CVD subatmosférico (SACVD): Funciona a presiones subatmosféricas y utiliza precursores específicos como el ortosilicato de tetraetilo (TEOS) y el ozono para rellenar estructuras de alta relación de aspecto con dióxido de silicio (SiO2).
Estas clasificaciones ayudan a seleccionar el reactor CVD adecuado en función de los requisitos específicos del proceso de deposición, como la velocidad de deposición deseada, la uniformidad y la naturaleza de los precursores utilizados.
Cada tipo de reactor CVD ofrece ventajas y retos únicos, lo que los hace adecuados para diferentes aplicaciones en la industria de semiconductores y afines.
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