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Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)

1960
Chambre CVD pour la fabrication de semi-conducteurs avec substrat et précurseurs chimiques.

(generate image for illustration only)

Chemical Vapor Deposition (CVD) is a revêtement process where a substrate is exposed to one or more volatile chemical precursors. These precursors react or decompose on the substrate’s surface in a reaction chamber, producing a high-purity, high-performance solid thin film or coating. Temperature and pression are critical process parameters that control the deposition rate and film quality.

Le CVD est un procédé très polyvalent permettant de produire une grande variété de matériaux, notamment des métaux, des céramiques et des polymères. Il commence par l'introduction de molécules précurseurs gazeuses dans une chambre à vide contenant le substrat chauffé. La température élevée du substrat fournit l'énergie nécessaire à la rupture des liaisons chimiques des molécules précurseurs, un processus appelé pyrolyse. Les espèces réactives ainsi obtenues s'adsorbent ensuite à la surface du substrat, diffusent et réagissent pour former un film solide stable. Les sous-produits de la réaction sont ensuite désorbés et évacués de la chambre. Il existe de nombreuses variantes de CVD, chacune adaptée à des applications spécifiques. Par exemple, le CVD organométallique (MOCVD) utilise des précurseurs organométalliques et est essentiel à la fabrication de semi-conducteurs composés comme les LED. Le CVD assisté par plasma (PECVD) utilise un plasma pour alimenter les gaz précurseurs, permettant ainsi un dépôt à basse température, indispensable pour les substrats résistant aux fortes chaleurs. Le dépôt par couches atomiques (ALD), un sous-type de CVD, implique des réactions de surface séquentielles et autolimitées, permettant le dépôt de films dont l'épaisseur est contrôlée à l'échelle atomique. La qualité, la stœchiométrie et la morphologie du film déposé sont contrôlées avec précision par l'ajustement de paramètres tels que la température du substrat, la pression de la chambre, le débit de gaz et la composition chimique des précurseurs.

UNESCO Nomenclature: 3322
– Technology of materials

Taper

Processus chimique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • compréhension de la cinétique chimique en phase gazeuse
  • développement de la technologie du vide
  • synthèse de composés chimiques volatils (précurseurs)
  • progrès dans la technologie des fours à haute température
  • théories de la nucléation et de la croissance des films

Applications

  • fabrication de dispositifs semi-conducteurs (par exemple, couches de dioxyde de silicium, de nitrure de silicium, de polysilicium)
  • production of hard coatings for cutting tools (e.g., titane nitride)
  • fabrication de fibres optiques
  • création de diamants synthétiques
  • revêtements résistants à la corrosion et aux hautes températures pour composants aérospatiaux

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Contexte historique

Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)

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1962
1965-12-21

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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