化學氣相沉積 (CVD) 是一種真空沉積方法，用于生產高質量、高性能的固體材料。 該工藝常用于半導體工業生產薄膜。

在典型的 CVD 中，晶片（基板）暴露于一種或多種揮發性前體，這些前體在基板表面反應和/或分解以產生所需的沉積物。 通常，還會產生揮發性副產物，這些副產物會被流過反應室的氣流除去。

微加工工藝廣泛使用 CVD 沉積各種形式的材料，包括：單晶、多晶、非晶和外延。 這些材料包括：硅（二氧化硅、碳化物、氮化物、氮氧化物）、碳（纖維、納米纖維、納米管、金剛石和石墨烯）、碳氟化合物、燈絲、鎢、氮化鈦和各種高 κ 電介質。

化學氣相沉積一詞是 1960 年由 John M. Blocher, Jr. 創造的，他打算將化學氣相沉積 (PVD) 與物理氣相沉積 (PVD) 區分開來。

CVD 有多種形式。 這些過程通常在引發化學反應的方式上有所不同。

• 按操作條件分類：
  • 大氣壓 CVD (APCVD) – 大氣壓下的 CVD。
  • 低壓 CVD (LPCVD) – 低于大氣壓的 CVD。 降低壓力往往會減少不需要的氣相反應并提高晶圓上的薄膜均勻性。
  • 超高真空 CVD (UHVCVD) – 在非常低的壓力下進行 CVD，通常低于 10-6 Pa（≈10-8 托）。 請注意，在其他領域，高真空和超高真空之間的較低劃分很常見，通常為 10?7 Pa。
  • 低于大氣壓的 CVD (SACVD) – 在低于大氣壓的條件下進行 CVD。 使用原硅酸四乙酯 (TEOS) 和臭氧用二氧化硅 (SiO2) 填充高縱橫比硅結構。

大多數現代 CVD 是 LPCVD 或 UHVCVD。

• 按蒸氣的物理特性分類：
  • 氣溶膠輔助 CVD (AACVD) – CVD，其中前體通過液體/氣體氣溶膠傳輸到基板，可以超聲波生成。 該技術適用于非揮發性前體。
  • 直接液體注入 CVD (DLICVD) – 前體呈液體形式（液體或固體溶解在方便的溶劑中）的 CVD。 液體溶液在汽化室中注入噴射器（通常是汽車噴射器）。 前體蒸氣然后像傳統 CVD 一樣被輸送到基板。 該技術適用于液體或固體前體。 使用這種技術可以實現高增長率。
• 按基板加熱類型分類：
  • 熱壁 CVD – 腔室由外部電源加熱，襯底由加熱腔室壁的輻射加熱。
  • 冷壁 CVD – 僅通過感應或使電流通過基板本身或與基板接觸的加熱器直接加熱基板的 CVD。 室壁處于室溫。
• 等離子方法（另見等離子處理）：
  • 微波等離子體輔助 CVD (MPCVD)
  • 等離子體增強 CVD (PECVD) – 利用等離子體提高前體化學反應速率的 CVD。 PECVD 工藝允許在較低溫度下進行沉積，這在半導體制造中通常很關鍵。 較低的溫度還允許沉積有機涂層，例如用于納米粒子表面功能化的等離子體聚合物。
  • 遠程等離子增強 CVD (RPECVD) – 與 PECVD 類似，只是晶圓基板不直接位于等離子放電區域。 從等離子區域移除晶圓可使處理溫度降至室溫。
  • 低能等離子增強化學氣相沉積 (LEPECVD) - CVD 采用高密度、低能等離子在高速率和低溫下獲得半導體材料的外延沉積。
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• 原子層 CVD (ALCVD) – 沉積不同物質的連續層以產生分層的結晶薄膜。 參見原子層外延。
• 燃燒化學氣相沉積 (CCVD) - 燃燒化學氣相沉積或火焰熱解是一種開放式、基于火焰的技術，用于沉積高質量薄膜和納米材料。
• 熱絲 CVD (HFCVD) – 也稱為催化 CVD (Cat-CVD) 或更常見的引發式 CVD，此過程使用熱絲對源氣體進行化學分解。 因此，燈絲溫度和基板溫度是獨立控制的，允許較低的溫度在基板上獲得更好的吸收率，并允許在燈絲處將前體分解為自由基所需的較高溫度。
• 混合物理化學蒸氣