半导体领域中的薄膜沉积

    每个半导体产品的制造都需要数百个工艺，我们将整个制造过程分为八个步骤：晶圆加工-氧化-光刻-刻蚀-薄膜沉积-外延生长-扩散-离子注入。在刻蚀之后的一个环节，也是所谓的芯片制造中核心工艺之一“薄膜沉积”。在半导体行业中，薄膜常用于产生导电层或绝缘层、产生减反射膜提高吸光率、临时阻挡刻蚀等作用，由于薄膜是芯片结构的功能材料层，在芯片完成制造、封测等工序后会留存在芯片中，薄膜的技术参数直接影响芯片性能。

    薄膜的特性与晶粒尺寸密切相关，膜硬度、电导率和膜应力演化等均与晶粒尺寸相关，工艺难度非常大，薄膜生长有晶核形成、聚集成束、形成连续的膜三个过程。由于半导体器件的高精度，薄膜通常使用薄膜沉积工艺来实现，晶圆表面的沉积物 会在晶圆表面形成一层连续密闭的薄膜。这层膜可以是导体、绝缘物质或者半导体材料，如二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、多晶硅以及钨等金属。薄膜沉积按照原理不同可以分为物理工艺（PVD）和化学工艺（CVD）。在此步骤中我们经常会将这些半导体材料加工成可使用的零件，如 PVD、CVD 等设备中，会用到氮化铝陶瓷加热器，其具有电绝缘性和优异的导热性，可使晶圆获得稳定、均匀的温度。我们钧杰陶瓷可根据 PVD、CVD 设备的不同型号与工艺需求，提供来料加工来图尺寸定制一体化解决方案，为半导体设备稳定运行提供可靠支撑。    PVD(物理气相沉积)PVD（物理气相沉积）：在真空条件下，采用物理方法，将材料源（固体或液体） 表面 气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。PVD主要方法包括真空蒸度、溅射镀膜等， 不仅可沉积金属膜、合金膜， 还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等，所涉及材料包括所有固体（C、Ta、W）、卤化物和热稳定化合物。PVD的三种基本工艺是真空或热蒸发、离子镀和溅射：①热(或真空)蒸发是一种古老的沉积工艺，用于在固体材料表面形成和生长薄膜。② 溅射是PVD工艺中一个至关重要的工序。与蒸发不同，源不再是由热产生的，而是由离子撞击目标产生的。③ 离子镀是在惰性气体放电系统中使用连续或间歇轰击，通过原子大小的高能粒子沉积薄膜，以修正和调节沉积薄膜的性质。

    CVD(化学气相沉积)CVD（化学气相沉积）：主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。CVD法可制作薄膜材料包括碱及碱土类以外的金属（Ag、Au）、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物、金属 化合物、合金等。化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。