半導體領域中的薄膜沉積

    每個半導體產品的制造都需要數百個工藝，我們將整個制造過程分為八個步驟：晶圓加工-氧化-光刻-刻蝕-薄膜沉積-外延生長-擴散-離子注入。在刻蝕之后的一個環節，也是所謂的芯片制造中核心工藝之一“薄膜沉積”。在半導體行業中，薄膜常用于產生導電層或絕緣層、產生減反射膜提高吸光率、臨時阻擋刻蝕等作用，由于薄膜是芯片結構的功能材料層，在芯片完成制造、封測等工序后會留存在芯片中，薄膜的技術參數直接影響芯片性能。

    薄膜的特性與晶粒尺寸密切相關，膜硬度、電導率和膜應力演化等均與晶粒尺寸相關，工藝難度非常大，薄膜生長有晶核形成、聚集成束、形成連續的膜三個過程。由于半導體器件的高精度，薄膜通常使用薄膜沉積工藝來實現，晶圓表面的沉積物 會在晶圓表面形成一層連續密閉的薄膜。這層膜可以是導體、絕緣物質或者半導體材料，如二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、多晶硅以及鎢等金屬。薄膜沉積按照原理不同可以分為物理工藝（PVD）和化學工藝（CVD）。在此步驟中我們經常會將這些半導體材料加工成可使用的零件，如 PVD、CVD 等設備中，會用到氮化鋁陶瓷加熱器，其具有電絕緣性和優異的導熱性，可使晶圓獲得穩定、均勻的溫度。我們鈞杰陶瓷可根據 PVD、CVD 設備的不同型號與工藝需求，提供來料加工來圖尺寸定制一體化解決方案，為半導體設備穩定運行提供可靠支撐。    PVD(物理氣相沉積)PVD（物理氣相沉積）：在真空條件下，采用物理方法，將材料源（固體或液體） 表面 氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子，并通過低壓氣體（或等離子體）過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。PVD主要方法包括真空蒸度、濺射鍍膜等， 不僅可沉積金屬膜、合金膜， 還可以沉積化合物、陶瓷、半導體、聚合物膜等，所涉及材料包括所有固體（C、Ta、W）、鹵化物和熱穩定化合物。PVD的三種基本工藝是真空或熱蒸發、離子鍍和濺射：①熱(或真空)蒸發是一種古老的沉積工藝，用于在固體材料表面形成和生長薄膜。② 濺射是PVD工藝中一個至關重要的工序。與蒸發不同，源不再是由熱產生的，而是由離子撞擊目標產生的。③ 離子鍍是在惰性氣體放電系統中使用連續或間歇轟擊，通過原子大小的高能粒子沉積薄膜，以修正和調節沉積薄膜的性質。

    CVD(化學氣相沉積)CVD（化學氣相沉積）：主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質、在襯底表面上進行化學反應生成薄膜的方法。CVD法可制作薄膜材料包括堿及堿土類以外的金屬（Ag、Au）、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物、金屬 化合物、合金等。化學氣相沉積(CVD)是半導體工業中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術，包括大范圍的絕緣材料，大多數金屬材料和金屬合金材料。