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1、第第8章章 物理气相淀积物理气相淀积（Physical Vapor Deposition）微微电电子子工工艺艺(8)-薄薄膜膜技技术术v8.1 PVD概述v8.2 真空系统及真空的获得v8.3真空蒸镀v8.4溅射v8.5 PVD金属及化合物薄膜v物理气相淀积（物理气相淀积（Physical vapor deposition，PVD）是利用某种物理过是利用某种物理过程实现物质转移，将原子或分子由程实现物质转移，将原子或分子由（靶）源气相转移到衬底表面形成薄（靶）源气相转移到衬底表面形成薄膜的过程。膜的过程。v真空真空蒸发蒸发和和溅射溅射方法方法蒸发必须在蒸发必须在高真空度下高真空度下进行。进行。
2、溅射是在气体辉溅射是在气体辉光放电的等离子光放电的等离子状态实现。状态实现。nPVD常用来制备金属薄膜常用来制备金属薄膜:如如Al, Au, Pt, Cu，合金及多层金属。，合金及多层金属。8.1 PVD8.1 PVD概述概述真空蒸发法制备薄膜的基本原理真空蒸发法制备薄膜的基本原理v真空蒸发真空蒸发即利用蒸发材料在高温时所具即利用蒸发材料在高温时所具有的饱和蒸汽压进行薄膜制备。有的饱和蒸汽压进行薄膜制备。v在真空条件下，加热蒸发源，使原子在真空条件下，加热蒸发源，使原子或或分子从蒸发源表面逸出分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并，形成蒸汽流并入射到硅片衬底表面凝结形成固态薄膜。入射到硅片衬底表面
3、凝结形成固态薄膜。v制备的一般是制备的一般是多晶金属薄膜多晶金属薄膜。8.2真空系统及真空的获得真空系统及真空的获得v低真空：低真空：1760Torr，102105Pav中真空：中真空：10-31Torr，10-1102Pav高真空：高真空：10-710-3Torr，10-510-1Pav超高真空：超高真空：10-7Torr， 10-5Pa 1atm=760Torr 1atm=760Torr ， 1Torr=133.3Pa1Torr=133.3Pa 半导体工艺设备一般工作在低、中真空度。而在通入工作气半导体工艺设备一般工作在低、中真空度。而在通入工作气体之前，设备先抽至高、超高真空度。体之前，
4、设备先抽至高、超高真空度。气体流气体流动及及导率率-气体气体动力学力学v气流用标准体积来测量，指相同气体气流用标准体积来测量，指相同气体,在在0和和1atm下所占的体积。下所占的体积。阀门n质量流速质量流速qm (g/s)：气体流量气体流量Q (Latm/min)：G-在体积V内气体的质量-质量密度vC与电导率一样并联相加；串联时倒数相加与电导率一样并联相加；串联时倒数相加v若大量气体流过真空系统，要保持腔体压若大量气体流过真空系统，要保持腔体压力接近泵的压力，就要求真空系统有大的力接近泵的压力，就要求真空系统有大的传导率传导率-管道直径；泵放置位置管道直径；泵放置位置 泵入口压力泵入口压力气
5、体传导率气体传导率C泵的抽速泵的抽速Sp-体积置换率体积置换率8.2.2真空的获得方法初、中初、中真空真空度度的的获得得v用活塞用活塞/叶片叶片/柱塞柱塞/隔膜的机械运动将隔膜的机械运动将气体正向移位气体正向移位v有三步骤：捕捉气有三步骤：捕捉气体体-压缩气体压缩气体-排出排出气体气体v压缩比压缩比旋转叶片旋转叶片真空泵真空泵罗茨泵罗茨泵真空泵真空泵v旋片泵旋片泵旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。v其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片。旋片泵工作原理图旋片泵工作原理图1-泵体;2-旋片;3-转子;4-弹簧;5-排气阀
6、两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的月牙型空间分隔成A、B、C三个部分，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。v在泵腔内，有二个在泵腔内，有二个“8”字形的转子相字形的转子相互垂直地安装在一对互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比平行轴上，由传动比为为1的一对齿轮带动的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋作彼此反向的同步旋转运动转运动。v压缩比30：1n罗茨泵在0位置时下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45位置时该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高，引起一部分气体返冲过来。当转到90位置时,下转子封入的气体，连同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也从泵入口封入v0体积的气
7、体。当转子继续转到135时，上转子封入的气体与排气口相通，重复上述过程。180位置和0位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体。高、超高真空度的高、超高真空度的获得得在微电子加工领域，高真空泵分为两类：在微电子加工领域，高真空泵分为两类： （1）转移动量给气态分子而抽吸气体）转移动量给气态分子而抽吸气体 （2）俘获气体分子）俘获气体分子抽吸腐蚀性、有毒、抽吸腐蚀性、有毒、大流量气体大流量气体-扩散泵、分子泵扩散泵、分子泵抽吸通入的小流抽吸通入的小流量气体或工艺前量气体或工艺前抽吸腔室抽吸腔室-低温泵低温泵扩散泵扩散泵v靠高速蒸汽射流来携带气体以达到抽气的目的v适用于高真空,但入口
8、真空也要求较高,一般前要接机械泵v压缩比可达108n油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成。涡轮分子泵涡轮分子泵v1958年，联邦德国的W.贝克首次提出有实用价值的涡轮分子泵v利用高速旋转的动叶轮将动量传给气体分子，使气体产生定向流动而抽气的真空泵。v动叶轮外缘的线速度高达气体分子热运动的速度（一般为150400米秒）。具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动。v压缩比可达109涡轮分子泵涡轮分子泵主要由泵体、带叶片的转子（即动叶轮）、静叶轮和驱动系统等组成。低温泵低温泵Cryopump（cold pump
9、 | cryogenic pump | cryovacuum pump | low temperature pump）v利用低温表面冷凝气体真空泵，又称冷凝泵。v抽气原理抽气原理在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。它使气体凝结，并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力，从而达到抽气作用。8.2.3真空度的测量v电容式压力计电容式压力计v热偶规热偶规v电离规电离规v复合真空计复合真空计vBA规(热阴极电离规)蒸镀过程蒸镀过程v源受热源受热蒸发蒸发；v气化原子或分子气化原子或分子在蒸发源与基片在蒸发源与基片之间的之间的输运输运；v被蒸发的原子或被蒸发的原子或分子在衬底表面分子在衬底表面
10、的的淀积淀积：凝结：凝结成核成核 生长生长成成膜膜8.3 真空蒸镀真空蒸镀v设备简单，操作容易v所制备的薄膜纯度较高，厚度控制较精确，成膜速率快v生长机理简单真空蒸镀法主要缺点真空蒸镀法主要缺点所形成的薄膜与衬底附着力较小工艺重复性不够理想台阶覆盖能力差已为溅射法和化学气相淀积法所代替真空蒸镀法优点真空蒸镀法优点蒸镀过程基本参数蒸镀过程基本参数v汽化热汽化热H 被蒸发的原子或分子需克服固相或液被蒸发的原子或分子需克服固相或液相的原子间束缚，而蒸发到真空中并形成具有一相的原子间束缚，而蒸发到真空中并形成具有一定动能的气相原子或分子所需的能量。定动能的气相原子或分子所需的能量。 常用金属材料汽化热
11、常用金属材料汽化热 /原子（分子）原子（分子） 在蒸发温度下的动能在蒸发温度下的动能 /原子（分子）原子（分子）什么是饱和蒸汽压什么是饱和蒸汽压v蒸汽压蒸汽压指在液（固）表面指在液（固）表面存在该物质的蒸汽，这蒸存在该物质的蒸汽，这蒸汽对液（固）表面产生的汽对液（固）表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。压强就是该液体的蒸汽压。 v平衡平衡(饱和饱和)蒸汽压蒸汽压指一定指一定的温度下，与同种物质的的温度下，与同种物质的液态液态(或固态或固态)处于平衡状处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压。饱和蒸汽压。v蒸发温度蒸发温度 在平衡蒸汽压在平衡蒸汽压为为1.333Pa时所对应
12、的物时所对应的物质温度质温度蒸蒸汽压汽压v蒸发速率蒸发速率蒸发速率和温度、蒸发面积、表面蒸发速率和温度、蒸发面积、表面的清洁程度、加热方式有关，工程上将源物的清洁程度、加热方式有关，工程上将源物质、蒸发温度和蒸发速率之间关系绘成为质、蒸发温度和蒸发速率之间关系绘成为诺诺漠图。漠图。分子平均自由程分子平均自由程 粒子两次碰撞之间飞行的平均距离粒子两次碰撞之间飞行的平均距离真空蒸镀气相输运过程基本参数真空蒸镀气相输运过程基本参数真空蒸镀成膜过程基本参数真空蒸镀成膜过程基本参数8.3.2设备与方法设备与方法v设备由三部分组成：设备由三部分组成：真空室真空室抽气系统抽气系统测试部分测试部分v蒸发方法：
13、蒸发方法：单组份、多组份蒸发；单组份、多组份蒸发；衬底是否加热，冷蒸或衬底是否加热，冷蒸或热蒸；热蒸；按加热器分类。按加热器分类。SimpleEvaporatorRoughingpumpHi-Vac valveHi-Vac pumpProcess chamber(bell jar)CrucibleEvaporating metalWafer carrierFigure 12.15 8.3.2蒸镀设备主要采用的加热器类型及性能蒸镀设备主要采用的加热器类型及性能v电阻加热蒸镀电阻加热蒸镀v电子束电子束(EB)蒸镀蒸镀v激光蒸镀激光蒸镀v高频感应蒸镀高频感应蒸镀 电阻加热器电阻加热器v出现最早，工艺
14、简出现最早，工艺简单；但有加热器污单；但有加热器污染，薄膜台阶覆盖染，薄膜台阶覆盖差，难镀高熔点金差，难镀高熔点金属问题。属问题。v对电阻加热材料要对电阻加热材料要求：熔点要高；饱求：熔点要高；饱和蒸气压要低；化和蒸气压要低；化学稳定性好；被蒸学稳定性好；被蒸发材料与加热材料发材料与加热材料间应有间应有润湿性润湿性。电子束电子束(EB)加热加热vEB蒸镀基于电子在电蒸镀基于电子在电场作用下，获得动能场作用下，获得动能轰击处于阳极的蒸发轰击处于阳极的蒸发材料，使其加热汽化。材料，使其加热汽化。vEB蒸镀相对于电阻加蒸镀相对于电阻加热蒸镀热蒸镀杂质少杂质少，去除，去除了加热器带来的玷污；了加热器带
15、来的玷污；可蒸发高熔点金属；可蒸发高熔点金属；热效率高热效率高；vEB蒸镀薄膜有辐射损蒸镀薄膜有辐射损伤，即薄膜电子由高伤，即薄膜电子由高激发态回到基态产生激发态回到基态产生的；也有设备复杂，的；也有设备复杂，价格昂贵的缺点。价格昂贵的缺点。电子束加热器电子束加热器激光蒸镀激光蒸镀v利用高功率的连续或脉冲激光束作为能源利用高功率的连续或脉冲激光束作为能源对蒸发材料进行加热，称为对蒸发材料进行加热，称为激光束加热蒸激光束加热蒸发法。发法。v激光束加热的特点是激光束加热的特点是加热温度高加热温度高，可避免，可避免坩埚的污染，坩埚的污染，材料蒸发速率高材料蒸发速率高，蒸发过程，蒸发过程容易控制。容易
16、控制。v激光加热法特别激光加热法特别适应于适应于蒸发蒸发成份比较复杂成份比较复杂的合金的合金或或化合物材料化合物材料。高频感应蒸发高频感应蒸发v高频感应蒸发源是通高频感应蒸发源是通过高频感应对装有蒸过高频感应对装有蒸发源的坩埚进行加热，发源的坩埚进行加热，使蒸发材料在高频电使蒸发材料在高频电磁场的感应下产生强磁场的感应下产生强大的涡流损失和磁滞大的涡流损失和磁滞损失损失(对铁磁体对铁磁体)，致，致使蒸发材料升温使蒸发材料升温,直至直至汽化蒸发。汽化蒸发。多组分薄膜的蒸镀方法多组分薄膜的蒸镀方法(a)单源蒸发法单源蒸发法(b)多源同时蒸发法多源同时蒸发法8.3.3 蒸镀工艺蒸镀工艺8.3.2蒸镀
17、薄膜的质量及控制v真空度真空度v台阶覆盖特性台阶覆盖特性v蒸发速率蒸发速率蒸镀为什么要求高真空度蒸镀为什么要求高真空度v蒸发的原子（或分子）的输运应为直线，真空蒸发的原子（或分子）的输运应为直线，真空度过低，输运过程被气体分子多次碰撞散射，度过低，输运过程被气体分子多次碰撞散射，方向改变，动量降低，难以淀积到衬底上。方向改变，动量降低，难以淀积到衬底上。v真空度过低，气体中的氧和水汽，使金属原子真空度过低，气体中的氧和水汽，使金属原子或分子在输运过程中氧化，同时也使加热衬底或分子在输运过程中氧化，同时也使加热衬底表面发生氧化。表面发生氧化。v系统中气体的杂质原子或分子也会淀积在衬底系统中气体的
18、杂质原子或分子也会淀积在衬底上，影响淀积薄膜质量。上，影响淀积薄膜质量。台阶覆盖特性台阶覆盖特性在有深宽比为在有深宽比为1的微结构衬底上蒸镀薄膜的台阶覆盖的微结构衬底上蒸镀薄膜的台阶覆盖8.4 溅射溅射v溅射溅射 具有一定能量的入射离子在对固体具有一定能量的入射离子在对固体表面进行轰击时，入射离子在与固体表面表面进行轰击时，入射离子在与固体表面原子的碰撞过程中将发生原子的碰撞过程中将发生能量和动量能量和动量的转的转移，并可能将固体表面的原子溅射出来。移，并可能将固体表面的原子溅射出来。v热蒸发本质热蒸发本质 能量的转化能量的转化 溅射本质溅射本质 能量和动量，原子具有方向性能量和动量，原子具有
19、方向性v溅射过程建立在辉光放电的基础上；溅射过程建立在辉光放电的基础上；v微电子工艺中的溅射，是指利用微电子工艺中的溅射，是指利用气体辉光气体辉光放电放电时，离子对阴极轰击，使阴极物质飞时，离子对阴极轰击，使阴极物质飞溅出来淀积到基片上形成薄膜的工艺方法。溅出来淀积到基片上形成薄膜的工艺方法。8.4.1 工艺机理工艺机理v在初、中真空度下，真空室通入少在初、中真空度下，真空室通入少量氩或其它惰性气体，加高压或高量氩或其它惰性气体，加高压或高频电场，使氩等惰性气体电离，正频电场，使氩等惰性气体电离，正离子在电场作用下撞击靶，靶原子离子在电场作用下撞击靶，靶原子受碰撞溅射，到达衬底淀积成膜。受碰撞
20、溅射，到达衬底淀积成膜。DislodgingMetalAtomsfromSurfaceofSputteringTarget+0High-energy Ar+ ionSputtered metal atomMetal atomsCathode (-)Rebounding argon ion recombines with free electron to form a neutral atom.Figure 12.17 入射离子溅射分析入射离子溅射分析溅射出的原子，溅射出的原子，获得很大动能，获得很大动能，约约10-50eV。和。和蒸镀相比（约蒸镀相比（约0.2eV）溅射原）溅射原子在基片表面上
21、子在基片表面上的迁移能力强，的迁移能力强，改善了台阶覆盖改善了台阶覆盖性，以及与衬底性，以及与衬底的附着力。的附着力。8.4.2 溅射特性溅射特性v溅射阈值：溅射阈值：使阴极靶材原子飞逸表面所需使阴极靶材原子飞逸表面所需的入射离子的最小能量（的入射离子的最小能量（20 20 40ev 40ev）v每一种靶材，都存在一个能量阈值，低于这个值每一种靶材，都存在一个能量阈值，低于这个值就不会发生溅射现象。就不会发生溅射现象。溅射阈值与入射离子质量溅射阈值与入射离子质量无关，而主要无关，而主要取决于靶取决于靶特性。特性。v溅射率溅射率S 又称溅射产额又称溅射产额 S=溅射出的靶溅射出的靶原子数入射离子
22、数。原子数入射离子数。v溅射粒子的溅射粒子的速度和能量速度和能量靶材入射离子束Ar(eV)Al13Ti20Fe20Cu17Mo24W33Au20各种靶材的溅射阈值各种靶材的溅射阈值v溅射产额溅射产额：每一个轰击离子所溅射出来的原子数。每一个轰击离子所溅射出来的原子数。v逸出组元粒子状态：大部分为原子、分子或原子团，逸出组元粒子状态：大部分为原子、分子或原子团，少量为离子。少量为离子。v荷能离子与固体的交互作用荷能离子与固体的交互作用1.1. 表面清洗：几表面清洗：几KeVKeV2.2. 表面辅助沉积：表面辅助沉积：1500eV1500eV3.3. 溅射镀：溅射镀：1Kev1Kev 10K 10
23、K eVeV4.4. 离子注入：离子注入：20KeV20KeV5.5. 离子能量：离子能量：分子每个自由度的平均能量分子每个自由度的平均能量为为1/21/2kTkT；1eV = 1.61eV = 1.61019J1019J；当当kTkT = 1ev = 1ev，T = 11600KT = 11600K；一个慢电子的温度为：一个慢电子的温度为：2 2 8eV 8eV。溅射率的影响因素溅射率的影响因素vS与入射离子与入射离子能量的关系能量的关系溅射率的影响因素溅射率的影响因素S与入射离与入射离子种类的关子种类的关系系：原子量：原子量;原子序数原子序数(周周期性期性);惰性惰性气体的溅射气体的溅射率
24、最高。率最高。 S与靶的关与靶的关系系：随靶原：随靶原子序数增加子序数增加而增大。而增大。溅射率的影响因素溅射率的影响因素vS与离子入射与离子入射角的关系角的关系：vS还与靶温、还与靶温、靶晶格结构，靶晶格结构，靶的表面情况、靶的表面情况、溅射压强、升溅射压强、升华热的大小等华热的大小等因素有关。因素有关。被溅射出的粒子的速度和能量被溅射出的粒子的速度和能量v重靶逸出能量高，轻靶逸出速度高。重靶逸出能量高，轻靶逸出速度高。v不同靶逸出能不同，溅射率高的靶，逸出能较低。不同靶逸出能不同，溅射率高的靶，逸出能较低。v相同轰击能，逸出能随入射离子质量线性增加；相同轰击能，逸出能随入射离子质量线性增加
25、；轻入射离子溅射出的靶逸出能量较低，约轻入射离子溅射出的靶逸出能量较低，约10eV；重入射离子溅射出的靶逸出能量较大，约重入射离子溅射出的靶逸出能量较大，约30-40eV。v靶的平均逸出能量，随入射离子能量而增加，当靶的平均逸出能量，随入射离子能量而增加，当入射离子能达入射离子能达1keV时，平均逸出能趋于恒定值。时，平均逸出能趋于恒定值。v在倾斜方向逸出的原子具有较高的逸出能量。在倾斜方向逸出的原子具有较高的逸出能量。8.4.3 溅射方法（式）溅射方法（式）v直流溅射直流溅射v射频溅射射频溅射v磁控溅射磁控溅射v反应溅射反应溅射v离子束溅射离子束溅射v偏压溅射偏压溅射1直流溅射直流溅射v最早
26、出现，是将靶作为阴极，最早出现，是将靶作为阴极，只能制备导电的金属薄膜，只能制备导电的金属薄膜，溅射速率很慢。溅射速率很慢。v工作气压是一个重要参数工作气压是一个重要参数气压和淀积速率的关系气压和淀积速率的关系DifferentSpeciesLandingonSubstrateAnode (+)Cathode (-)Electric fieldMetal targetPhotons from plasma glowSputtered atomsSubstrateHigh energy electronsNeutrals- Ions including impuritiesX-rays from
27、 target bombardment- Ionse e- -Figure 12.18 2射频溅射射频溅射v在射频电场作用下，气在射频电场作用下，气体电离为等离子体。靶体电离为等离子体。靶相对于等离子体而言是相对于等离子体而言是负极，被轰击溅射；衬负极，被轰击溅射；衬底放置电极与机壳相连，底放置电极与机壳相连，鞘层压降很小，与等离鞘层压降很小，与等离子体基本等电位。子体基本等电位。v可溅射介质薄膜，如可溅射介质薄膜，如SiO2等；等；v功率大，对人身防护成功率大，对人身防护成问题。问题。13.56MHzRFSputteringSystemArgonGas flow controllerTurb
28、opumpRF generatorMatching networkMicrocontroller operator interfaceExhaustChuckElectrodeTargetSubstrateBlocking capacitorRoughingpumpPressure controllerGas panelFigure 12.19 3磁控溅射磁控溅射v在阴极靶面上建立一在阴极靶面上建立一个磁场，以控制二次个磁场，以控制二次电子的运动，延长电电子的运动，延长电子飞向阳极的行程，子飞向阳极的行程，使其尽可能多产生几使其尽可能多产生几次碰撞电离从而增加次碰撞电离从而增加了离子密度，提高
29、溅了离子密度，提高溅射效率。射效率。v也只能制备金属导电也只能制备金属导电薄膜。薄膜。v溅射质量和速率有了溅射质量和速率有了很大提高。很大提高。MagnetronSputteringDC power supplyHeated wafer chuckMagnetArgon inletVacuum Pump Target CathodeFigure 12.20 4反应溅射反应溅射v用用化合物作靶化合物作靶可实现可实现多组分薄膜淀积多组分薄膜淀积，但得到，但得到的薄膜往往与靶的化学组成有很大的差别。可的薄膜往往与靶的化学组成有很大的差别。可采取采取反应溅射，反应溅射，在溅射室通入反应气体，如：在溅射
30、室通入反应气体，如：O2，N2，H2S，CH4，生成：，生成：氧化物：氧化物：Al2O3，SiO2，In2O3等等碳化物：碳化物：SiC，WC，TiC等等氮化物：氮化物：TiN，AlN，Si3N4等等硫化物：硫化物：CdS，ZnS等等各种复合化合物各种复合化合物8.4.4 设备设备v北京世华尖峰精仪（北京世华尖峰精仪（AJA）的）的ATC系列磁系列磁控溅射系统控溅射系统v均匀性均匀性:好于好于+/-2%；溅射室直径；溅射室直径13到到34英寸英寸.最多可安最多可安13只靶枪，可直流或射频只靶枪，可直流或射频溅射。基片可加热、冷却、溅射。基片可加热、冷却、RF偏压、偏压、B磁场。真空室可达磁场。
31、真空室可达210-8Torr。v典型应用领域典型应用领域: CD/DVD 磁盘镀膜磁盘镀膜(例如例如: 反射反射,换相换相) 减反减反/硬度硬度/色彩色彩) 半导体薄膜半导体薄膜 透明导电薄膜透明导电薄膜(如如 ITO) 化学合成化学合成 薄膜传感器薄膜传感器 光电薄膜光电薄膜(太阳能电池太阳能电池) 接触孔中薄膜的溅射淀积接触孔中薄膜的溅射淀积v接触孔的填充难：接触孔的填充难：溅射原子离开靶溅射原子离开靶面时严格遵守余面时严格遵守余弦分布。弦分布。溅射原子在靶与溅射原子在靶与衬底之间以气态衬底之间以气态传输时发生碰撞。传输时发生碰撞。v采用采用加热衬底、加热衬底、加载射频偏压、加载射频偏压、
32、强迫填充技术、强迫填充技术、准直溅射技术准直溅射技术等等改善填充。改善填充。溅射角溅射角台阶覆盖与接触孔口台阶覆盖与接触孔口8.5PVD金属及化合物薄膜v铝及铝合金薄膜淀积铝及铝合金薄膜淀积v铜及阻挡层薄膜淀积铜及阻挡层薄膜淀积v其它金属薄膜和化合物薄膜其它金属薄膜和化合物薄膜 欧欧姆姆接接触触层层 : 钛钛（Ti），铂铂（Pt），铝铝（Al），镉镉（Cd），锌（锌（Zn） 粘附层粘附层:钛（钛（Ti），铬（），铬（Cr），铝（），铝（Al），锆（），锆（Zr）等）等 过过渡渡层层:钯钯（Pd），钨钨（W），钼钼（Mo），镍镍（Ni）及及镍镍铬铬合合金（金（NiCr） 导电层导电层:金（金（A
33、u）、铝（）、铝（Al）、银（）、银（Ag）、铜（）、铜（Cu）等）等 铜中毒（污染）问题铜中毒（污染）问题 铜膜的图形刻蚀铜膜的图形刻蚀 SomeAdvantagesofSputtering1. Abilitytodepositandmaintaincomplexalloys.2. Abilitytodeposithigh-temperatureandrefractorymetals.3. Abilitytodepositcontrolled,uniformfilmsonlargewafers(200mmandlarger).4. Abilityofmultichamberclustertoolstocleanthewafersurfaceforcontaminationandnativeoxidesbeforedepositingmetal(referredtoasinsitusputteretch). 本章重点本章重点v真空蒸镀机理，高真空的必要性真空蒸镀机理，高真空的必要性vEB蒸镀，加热器比较蒸镀，加热器比较v等离子体的产生等离子体的产生v各溅射工艺机理（直流、射频、磁控）各溅射工艺机理（直流、射频、磁控）
