半导体科学系列核心时间

物理气相沉积介绍(PVD)。SOj

薄膜中使用的半导成膜方法可分为PVD法和化学气相沉积法。物理气相沉积(PVD) :是体科指气体(或等离子体)通过物理反应生成固体薄膜的技术。传统上，学系PVD可分为蒸发，时间溅射和离子镀。核心化学气相沉积(CVD) :是半导指利用反应物(通常是气体)产生化学反应并生成固体薄膜的技术。金属薄膜(如铝、体科铝铜合金、学系钛、时间氮化钛等。核心)一般都是半导由PVD沉积，而介电材料(如氮化硅、体科二氧化硅等。学系)通常通过化学气相沉积来沉积。SOj

一般来说，薄膜沉积可以分为五个步骤：1。怀孕/成核；2.谷物生长；3.颗粒聚集；4.填充细缝；5.薄膜生长。SOj

溅射原理：靶材(如AlCu、Ti等。)，加热器或静电夹用于放置和加热晶片；DC电源产生等离子体并提供DC电压以吸引氩离子撞击靶；射频偏压(可选)产生偏压吸引金属离子；屏蔽板用于保护腔壁不被沉积；真空室保持一定的压力。SOj

PVD最大的局限性是填孔能力差，容易产生突出。在孔的拐角处，由于薄膜沉积的角度较宽，很容易造成突出现象。悬垂的形成会导致封孔，但现在会在孔中形成空腔。SOj

为了提高空穴填充能力，PVD沉积技术从传统的溅射升级为准直器和长腔间距，然后发展为IMP(电离金属等离子体)。SOj

准直器)PVD原理是在靶材和晶圆之间增加一个六边形的准直器，用来屏蔽掉大入射角从靶材溅射出来的金属材料。准直器腔的沉积速率慢，粉末冶金周期短。SOj

长距离PVD的原理是增加晶圆与靶材之间的距离(传统溅射为190mm，长距离溅射为240mm)，屏蔽掉从入射角较大的靶材溅射出来的金属材料。长距离室沉积速度慢，均匀性差，PM周期短。SOj

IMP(电离金属等离子体)射频线圈用于电离金属原子并将其转化为金属离子。RF BIAS在晶圆表面形成负偏压，吸引金属离子垂直进入孔洞，提高底部台阶覆盖率。SOj

PVD溅射的入射角分布。SOj

阶梯覆盖率SOj

底部阶梯覆盖率=b/t。SOj

侧壁覆盖率=c/t。SOj

拐角覆盖率=d/t。SOj

示例：SOj

底部覆盖率=B/T=500/1000=50%。SOj