Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est un processus chimique qui utilise une chambre de gaz réactif pour synthétiser des matériaux solides de haute pureté et de haute performance, tels que des composants électroniques. Certains composants des circuits intégrés nécessitent une électronique faite de matériaux polysilicium, dioxyde de silicium et nitrure de silicium. Un exemple de procédé de dépôt chimique en phase vapeur est la synthèse de silicium polycristallin à partir de silane (SiH4), en utilisant cette réaction :
SiH4 -> Si + 2H2
Dans la réaction au silane, le milieu serait soit du silane gazeux pur, soit du silane avec 70 à 80 % d’azote. En utilisant une température comprise entre 600 et 650 °C (1100 – 1200 °F) et une pression comprise entre 25 et 150 Pa – moins d’un millième d’atmosphère – le silicium pur peut être déposé à une vitesse comprise entre 10 et 20 nm par minute, parfait pour de nombreux composants de circuits imprimés, dont l’épaisseur est mesurée en microns. En général, les températures à l’intérieur d’une machine de dépôt chimique en phase vapeur sont élevées, tandis que les pressions sont très basses. Les pressions les plus basses, inférieures à 10−6 pascals, sont appelées ultravide. Ceci est différent de l’utilisation du terme « ultravide » dans d’autres domaines, où il fait généralement référence à une pression inférieure à 10-7 pascals.
Certains produits de dépôt chimique en phase vapeur comprennent le silicium, la fibre de carbone, les nanofibres de carbone, les filaments, les nanotubes de carbone, le dioxyde de silicium, le silicium-germanium, le tungstène, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, l’oxynitrure de silicium, le nitrure de titane et le diamant. Les matériaux de production de masse utilisant le dépôt chimique en phase vapeur peuvent devenir très coûteux en raison des besoins en énergie du processus, ce qui explique en partie le coût extrêmement élevé (des centaines de millions de dollars) des usines de semi-conducteurs. Les réactions de dépôt chimique en phase vapeur laissent souvent des sous-produits, qui doivent être éliminés par un flux de gaz continu.
Il existe plusieurs schémas de classification principaux pour les procédés de dépôt chimique en phase vapeur. Ceux-ci incluent la classification par la pression (atmosphère, basse pression ou ultravide poussé), les caractéristiques de la vapeur (aérosol ou injection directe de liquide) ou le type de traitement au plasma (dépôt assisté par plasma micro-ondes, dépôt assisté par plasma, plasma à distance). dépôt renforcé).