El CVD, o depósito químico en fase vapor, es una técnica muy utilizada en la industria de los semiconductores.
Se utiliza para depositar diversos materiales, incluidos materiales aislantes, materiales metálicos y aleaciones metálicas.
El proceso consiste en introducir dos o más materias primas gaseosas en una cámara de reacción.
Estos materiales reaccionan químicamente para formar un nuevo material que se deposita sobre la superficie de la oblea.
Esta técnica es crucial para crear circuitos integrados, células solares y otros dispositivos semiconductores.
¿Para qué se utiliza el CVD en los semiconductores? Explicación de 5 aplicaciones clave
1. 1. Depósito de materiales
El CVD se utiliza para depositar una amplia gama de materiales sobre obleas semiconductoras.
Estos materiales incluyen silicio (dióxido, carburo, nitruro, oxinitruro), carbono (fibra, nanofibras, nanotubos, diamante y grafeno), fluorocarbonos, filamentos, tungsteno, nitruro de titanio y diversos dieléctricos de alta k.
Esta diversidad de materiales permite crear dispositivos semiconductores complejos y de alto rendimiento.
2. Mecanismo del proceso
En un proceso CVD típico, los precursores volátiles reaccionan y/o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depósito deseado.
Esta reacción también genera subproductos volátiles, que se eliminan periódicamente de la cámara de reacción mediante un flujo de gas.
El control preciso de las reacciones químicas y del proceso de deposición permite la formación de películas finas con propiedades específicas, como la conductividad eléctrica, la transparencia óptica o la resistencia mecánica.
3. Aplicaciones en la fabricación de semiconductores
Circuitos integrados
El CVD es un proceso fundamental en la creación de circuitos integrados.
Se utiliza para depositar películas finas de materiales que forman las distintas capas del circuito, incluido el dieléctrico de puerta, las interconexiones y las capas de pasivación.
Células solares
En la fabricación de células solares, el CVD se utiliza para hacer crecer capas de silicio sobre sustratos de silicio monocristalino.
Estas capas, que suelen tener un grosor de entre 15 y 50 micras, son cruciales para la conversión eficaz de la luz solar en electricidad.
Tecnología CMOS
El CVD desempeña un papel fundamental en la fabricación de la tecnología de semiconductores de óxido metálico complementarios (CMOS).
Ésta es esencial para la producción de microprocesadores, chips de memoria y otros dispositivos electrónicos avanzados.
4. Ventajas y escalabilidad
El CVD ofrece materiales sólidos de alta calidad y alto rendimiento adecuados para la producción de películas finas.
Se trata de un proceso escalable, capaz de satisfacer necesidades de producción a gran escala.
Sin embargo, el coste de los sistemas comerciales automatizados puede resultar prohibitivo para algunos grupos de investigación y empresas de nueva creación.
Para solucionar este problema, se han desarrollado diseños de código abierto para los sistemas CVD, lo que hace que la tecnología sea más accesible.
5. Microfabricación
La tecnología CVD forma parte integral de los procesos de microfabricación.
Se utiliza para depositar materiales de diversas formas, como policristalinos, monocristalinos, epitaxiales y amorfos.
Esta versatilidad permite crear estructuras complejas con un control preciso de las propiedades del material y el rendimiento del dispositivo.
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