半导体中的物理气相沉积(PVD)工艺包括在真空中蒸发固体材料,然后将这种材料沉积到基底上形成薄膜。这种方法对于制造半导体制造所必需的耐用、耐腐蚀涂层至关重要。
工艺概述:
- 材料气化: 通过物理方法将待沉积的固体材料转化为蒸汽。这可以通过溅射或蒸发等方法实现,前者是通过高能粒子的轰击将原子从目标材料中喷射出来,后者是通过加热材料直至其变成蒸汽。
- 蒸汽传输: 然后,蒸气将穿过低压区域,从源头传输到基底。这一步骤需要高真空环境,以确保蒸汽在传输过程中不受其他颗粒或气体的干扰。
- 在基底上凝结: 蒸汽在基底上凝结,形成一层薄膜。这层薄膜对于赋予半导体特定的电气特性至关重要。
详细说明:
- 蒸发方法: 在溅射法中,高能粒子(通常是电离气体原子)撞击目标材料,使原子喷射出来。在蒸发过程中,使用热能或电子束将材料加热到沸点,使其变成蒸汽。
- 高真空环境: 高真空是防止污染的必要条件,可确保蒸气直接到达基底,而不会发生碰撞,以免改变路径或过早凝结。这一点在半导体制造中尤为重要,因为即使是微小的杂质也会严重影响设备的性能。
- 冷凝和薄膜形成: 当蒸汽到达温度较低的基底时,就会凝结,形成一层均匀的薄层。该层的特性,如厚度和均匀性,对半导体的功能至关重要。原位控制等技术可集成到 PVD 系统中,用于监控和调整工艺参数,以获得最佳的薄膜质量。
半导体应用:
PVD 用于半导体制造,以沉积具有重要电气性能的薄膜。化学气相沉积 (CVD) 因其高精度而更常用,而 PVD 则具有生产高纯度涂层的优势,这对先进的半导体应用至关重要。结论