半导体四大工艺(三)镀膜

作者:半导体俱乐部 来源:公众号 时间:2025-07-25
它利用外加磁场使离子的运动轨迹由直线变成绕磁场方向螺旋前进的曲线,延长了离子的运动轨迹,提升了与靶分子的碰撞效率,也即提升了溅射效率,使沉积速率升高,工作气压降低,因而镀膜质量得到了很大的提升

(1)等离子体增强化学气相沉积(PECVD)

PECVD是化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)镀膜方法的其中一种,此外还有另外两种,分别是常压CVD(atmospheric pressure CVD, APCVD)与低压CVD(low pressure CVD, LPCVD)。

目前,PECVD是三种类型中应用较为广泛的,PECVD利用射频(radio frequency, RF)等离子体引发和保持化学变化,而且该化学变化在非高温环境下就可以进行,所以薄膜沉积温度低,沉积速率高。

这种方式得到的薄膜具有突出的附着性与电学性质,很低的微孔密度、很高的均匀性以及较强的小尺寸填充能力。

影响PECVD镀膜质量的因素有衬底温度、气流速度、气压、RF功率和频率等。

(2)溅射

溅射是一种物理气相沉积(physical vapor deposition, PVD)镀膜方法。带电离子[一般为氩离子(Ar+)]在电场中加速后具备了一定的动能,它们被引向目标靶材并碰撞

靶分子,使其脱离靶材而得以溅射出来,这些分子也带有一定强度的动能,它们向衬底方向运动并在衬底上沉积。

常用的溅射电源有直流和射频两种,直流溅射可直接应用于金属等导电性良好的材料,而对于绝缘体材料,则只能通过射频溅射的方式才能实现镀膜。

普通溅射的沉积速率较低,工作气压较高,所镀薄膜的质量不佳,磁控溅射的出现较为理想地解决了这个问题。它利用外加磁场使离子的运动轨迹由直线变成绕磁场方向螺旋前进的曲线,延长了离子的运动轨迹,提升了与靶分子的碰撞效率,也即提升了溅射效率,使沉积速率升高,工作气压降低,因而镀膜质量得到了很大的提升。

半导体四大工艺(三)镀膜