薄膜淀积工艺(下).ppt

第五章第五章 薄膜淀薄膜淀积积工工艺艺（下）（下）1.薄膜淀薄膜淀积积（Thin Film Deposition）工）工艺艺 概述概述概述概述 真空技真空技真空技真空技术术术术与等离子体与等离子体与等离子体与等离子体简简简简介介介介 化学气相淀化学气相淀化学气相淀化学气相淀积积积积工工工工艺艺艺艺 物理气相淀物理气相淀物理气相淀物理气相淀积积积积工工工工艺艺艺艺 小小小小结结结结参考参考参考参考资资资资料：料：料：料：微微微微电电电电子制造科学原理与工程技子制造科学原理与工程技子制造科学原理与工程技子制造科学原理与工程技术术术术第第第第1212章章章章（电电电电子子子子讲讲讲讲稿中出稿中出稿中出稿中出现现现现的的的的图图图图号是号是号是号是该书该书该书该书中的中的中的中的图图图图号）号）号）号）2.四、物理气相淀四、物理气相淀积积工工艺艺 引言引言引言引言 蒸蒸蒸蒸发发发发工工工工艺艺艺艺 溅溅溅溅射工射工射工射工艺艺艺艺3.（一）引言（一）引言1 1 1 1、物理气相淀物理气相淀物理气相淀物理气相淀积积积积（P P P Physical hysical hysical hysical V V V Vapor apor apor apor D D D Depositionepositionepositioneposition）技）技）技）技术术术术：蒸蒸蒸蒸发发发发（EvaporationEvaporation）法）法）法）法 溅溅溅溅射射射射（SputteringSputtering）法）法）法）法PVDPVD的特点：的特点：的特点：的特点：靶材料靶材料靶材料靶材料薄膜材料薄膜材料薄膜材料薄膜材料2 2 2 2、在、在、在、在ICICICIC制造中，制造中，制造中，制造中，PVDPVD技技技技术术术术主要用于主要用于主要用于主要用于金属薄膜的制金属薄膜的制金属薄膜的制金属薄膜的制备备备备。4.蒸蒸蒸蒸发发发发的速率取决于：的速率取决于：的速率取决于：的速率取决于：(1)(1)离开离开离开离开蒸气源的材料有多少；蒸气源的材料有多少；蒸气源的材料有多少；蒸气源的材料有多少；(2)(2)到达到达到达到达硅片硅片硅片硅片衬衬衬衬底的材料有多少底的材料有多少底的材料有多少底的材料有多少真空度一般要求高于真空度一般要求高于真空度一般要求高于真空度一般要求高于1010-5-5TorrTorr。（二）蒸（二）蒸发发工工艺艺介介绍绍1 1 1 1、蒸蒸蒸蒸发发发发工工工工艺艺艺艺是最早出是最早出是最早出是最早出现现现现的金属淀的金属淀的金属淀的金属淀积积积积工工工工艺艺艺艺。5.2 2 2 2、蒸、蒸、蒸、蒸发发发发工工工工艺艺艺艺的淀的淀的淀的淀积积积积速率速率速率速率单单单单位位位位时间时间时间时间内通内通内通内通过单过单过单过单位面位面位面位面积积积积表面的气体分（原）子数表面的气体分（原）子数表面的气体分（原）子数表面的气体分（原）子数其中，其中，其中，其中，P P是是是是压压压压强强强强，MM是气体分（原）子是气体分（原）子是气体分（原）子是气体分（原）子质质质质量量量量单单单单位位位位时间时间时间时间内坩内坩内坩内坩锅锅锅锅内蒸气源材料内蒸气源材料内蒸气源材料内蒸气源材料质质质质量的消耗速率量的消耗速率量的消耗速率量的消耗速率其中，其中，其中，其中，PePe是蒸气源的平衡蒸气是蒸气源的平衡蒸气是蒸气源的平衡蒸气是蒸气源的平衡蒸气压压压压，T T是材料温度是材料温度是材料温度是材料温度假假假假设设设设材料材料材料材料温度近似温度近似温度近似温度近似为为为为恒定恒定恒定恒定，同，同，同，同时时时时面面面面积积积积A A恒定恒定恒定恒定，则则则则有：有：有：有：为为为为一个固定量一个固定量一个固定量一个固定量1)1)1)1)通量密度：通量密度：通量密度：通量密度：质质质质量蒸量蒸量蒸量蒸发发发发率：率：率：率：6.图图图图12.2 12.2 常用材料的蒸气常用材料的蒸气常用材料的蒸气常用材料的蒸气压压压压曲曲曲曲线线线线温度越高温度越高温度越高温度越高，蒸气蒸气蒸气蒸气压压压压越高。越高。越高。越高。7.a.a.a.a.离开蒸气源的气体分子流离开蒸气源的气体分子流离开蒸气源的气体分子流离开蒸气源的气体分子流 F F 当蒸气源近似当蒸气源近似当蒸气源近似当蒸气源近似为为为为点源点源点源点源时时时时，气体分子流是气体分子流是气体分子流是气体分子流是各向同性各向同性各向同性各向同性的。的。的。的。当蒸气源近似当蒸气源近似当蒸气源近似当蒸气源近似为为为为平面源平面源平面源平面源时时时时，气体分子流与气体分子流与气体分子流与气体分子流与夹夹夹夹角角角角有关。有关。有关。有关。此此此此时时时时，蒸气源正上方的硅片会得到更，蒸气源正上方的硅片会得到更，蒸气源正上方的硅片会得到更，蒸气源正上方的硅片会得到更多的淀多的淀多的淀多的淀积积积积薄膜。薄膜。薄膜。薄膜。2)2)2)2)离开坩离开坩离开坩离开坩埚埚埚埚材料材料材料材料与与与与堆堆堆堆积积积积在在在在圆圆圆圆片表面材料片表面材料片表面材料片表面材料的的的的比比比比值值值值假假假假设设设设：腔室真空度足腔室真空度足腔室真空度足腔室真空度足够够够够高高高高，气体分子的相互碰撞可以被忽略，气体分子的相互碰撞可以被忽略，气体分子的相互碰撞可以被忽略，气体分子的相互碰撞可以被忽略，离开蒸气源的离开蒸气源的离开蒸气源的离开蒸气源的气体分子以气体分子以气体分子以气体分子以直直直直线线线线形式形式形式形式运运运运动动动动到硅片表面到硅片表面到硅片表面到硅片表面。8.图图图图12.3 12.3 圆圆圆圆片淀片淀片淀片淀积积积积位置位置位置位置b.b.b.b.到达到达到达到达圆圆圆圆片表面的材料片表面的材料片表面的材料片表面的材料比例常数比例常数比例常数比例常数为获为获为获为获得好的得好的得好的得好的均匀性均匀性均匀性均匀性，一般采，一般采，一般采，一般采用用用用球形放置球形放置球形放置球形放置方式，此方式，此方式，此方式，此时时时时有：有：有：有：k k为为为为一个常数一个常数一个常数一个常数，保，保，保，保证证证证了达到硅了达到硅了达到硅了达到硅片表面各点的气体分子数相等，片表面各点的气体分子数相等，片表面各点的气体分子数相等，片表面各点的气体分子数相等，即淀即淀即淀即淀积积积积速率的速率的速率的速率的均匀性均匀性均匀性均匀性。考考考考虑虑虑虑到到达到到达到到达到到达圆圆圆圆片表面的部分正比于片表面的部分正比于片表面的部分正比于片表面的部分正比于圆圆圆圆片所片所片所片所对对对对的立体角的立体角的立体角的立体角9.3)3)3)3)淀淀淀淀积积积积速率的公式：速率的公式：速率的公式：速率的公式：其中，其中，其中，其中，是淀是淀是淀是淀积积积积材料的材料的材料的材料的质质质质量密度。量密度。量密度。量密度。R Rd d的的的的单单单单位是：位是：位是：位是：m/sm/s影响淀影响淀影响淀影响淀积积积积速率的主要参数：速率的主要参数：速率的主要参数：速率的主要参数：a.a.a.a.被蒸被蒸被蒸被蒸发发发发材料本身材料本身材料本身材料本身的性的性的性的性质质质质b.b.b.b.淀淀淀淀积积积积温度：温度：温度：温度：温度越高，温度越高，温度越高，温度越高，PePe越高越高越高越高c.c.c.c.腔室和坩腔室和坩腔室和坩腔室和坩锅锅锅锅的的的的几何形状几何形状几何形状几何形状讨 论10.3 3 3 3、常用蒸常用蒸常用蒸常用蒸发发发发系系系系统统统统（加（加（加（加热热热热器）器）器）器）电电电电阻加阻加阻加阻加热热热热蒸蒸蒸蒸发发发发、（、（、（、（电电电电感）感感）感感）感感）感应应应应加加加加热热热热蒸蒸蒸蒸发发发发、电电电电子束蒸子束蒸子束蒸子束蒸发发发发加加加加热热热热温度有限温度有限温度有限温度有限加加加加热热热热元件沾元件沾元件沾元件沾污污污污提高蒸提高蒸提高蒸提高蒸发发发发温度温度温度温度坩坩坩坩锅锅锅锅材料沾材料沾材料沾材料沾污污污污只加只加只加只加热热热热淀淀淀淀积积积积材料材料材料材料存在存在存在存在辐辐辐辐射射射射损伤损伤损伤损伤11.1)1)1)1)薄膜的薄膜的薄膜的薄膜的淀淀淀淀积积积积速率：速率：速率：速率：4 4 4 4、蒸、蒸、蒸、蒸发发发发工工工工艺艺艺艺的限制因素的限制因素的限制因素的限制因素图图图图12.412.4 在高的淀在高的淀在高的淀在高的淀积积积积速速速速率下材料平衡蒸汽率下材料平衡蒸汽率下材料平衡蒸汽率下材料平衡蒸汽压压压压使坩使坩使坩使坩埚埚埚埚正上方区域形正上方区域形正上方区域形正上方区域形成粘滞流，在坩成粘滞流，在坩成粘滞流，在坩成粘滞流，在坩埚顶埚顶埚顶埚顶部上方部上方部上方部上方10cm10cm处处处处形成形成形成形成虚虚虚虚拟拟拟拟源源源源2)2)2)2)淀淀淀淀积积积积薄膜材料薄膜材料薄膜材料薄膜材料的的的的纯纯纯纯度度度度高速率与均匀性的矛盾高速率与均匀性的矛盾高速率与均匀性的矛盾高速率与均匀性的矛盾12.解决：解决：解决：解决：加加加加热热热热硅片并硅片并硅片并硅片并进进进进行行行行旋旋旋旋转转转转。当表面吸附原子移当表面吸附原子移当表面吸附原子移当表面吸附原子移动动动动率低率低率低率低时时时时，阴影，阴影，阴影，阴影效效效效应应应应会造成会造成会造成会造成严严严严重的台重的台重的台重的台阶阶阶阶覆盖覆盖覆盖覆盖问题问题问题问题。3)3)3)3)淀淀淀淀积积积积薄膜的薄膜的薄膜的薄膜的台台台台阶阶阶阶覆盖性覆盖性覆盖性覆盖性注意注意注意注意：增加：增加：增加：增加衬衬衬衬底温度要影响薄膜形貌，因此常用底温度要影响薄膜形貌，因此常用底温度要影响薄膜形貌，因此常用底温度要影响薄膜形貌，因此常用蒸蒸蒸蒸发发发发后加后加后加后加 离子束离子束离子束离子束，使沉，使沉，使沉，使沉积层积层积层积层重新分布重新分布重新分布重新分布13.图图图图12.10 12.10 蒸蒸蒸蒸发发发发多成分薄膜的方法示意多成分薄膜的方法示意多成分薄膜的方法示意多成分薄膜的方法示意图图图图4)4)4)4)合金材料合金材料合金材料合金材料与与与与多多多多组组组组分复合材料薄膜分复合材料薄膜分复合材料薄膜分复合材料薄膜的淀的淀的淀的淀积积积积b.b.b.b.当合金材料的当合金材料的当合金材料的当合金材料的蒸气蒸气蒸气蒸气压压压压不同不同不同不同时时时时，采用，采用，采用，采用多源同多源同多源同多源同时时时时蒸蒸蒸蒸发发发发；c.c.c.c.当当当当进进进进行行行行多成分薄膜淀多成分薄膜淀多成分薄膜淀多成分薄膜淀积积积积时时时时，采用，采用，采用，采用多源按次序蒸多源按次序蒸多源按次序蒸多源按次序蒸发发发发。a.a.a.a.当合金材料的当合金材料的当合金材料的当合金材料的蒸气蒸气蒸气蒸气压压压压相近相近相近相近时时时时，一般采用，一般采用，一般采用，一般采用单单单单源蒸源蒸源蒸源蒸发发发发；14.（三）（三）溅溅射工射工艺艺介介绍绍1 1 1 1、溅溅溅溅射射射射概述概述概述概述2)2)2)2)溅溅溅溅射射射射工工工工艺艺艺艺(相相相相对对对对于蒸于蒸于蒸于蒸发发发发工工工工艺艺艺艺)的的的的优势优势优势优势：a.a.台台台台阶阶阶阶覆盖性覆盖性覆盖性覆盖性得到得到得到得到改善改善改善改善b.b.辐辐辐辐射缺陷射缺陷射缺陷射缺陷远远远远小小小小于于于于电电电电子束蒸子束蒸子束蒸子束蒸发发发发c.c.容易制容易制容易制容易制备备备备难难难难熔金属熔金属熔金属熔金属、合金材料合金材料合金材料合金材料和和和和复合材料复合材料复合材料复合材料薄膜薄膜薄膜薄膜。3)3)3)3)当靶材料是当靶材料是当靶材料是当靶材料是化合物化合物化合物化合物或或或或合金合金合金合金时时时时，淀，淀，淀，淀积积积积材料的化学配比与材料的化学配比与材料的化学配比与材料的化学配比与 靶材料的略微不同。靶材料的略微不同。靶材料的略微不同。靶材料的略微不同。当不同成分的当不同成分的当不同成分的当不同成分的溅溅溅溅射速率不同射速率不同射速率不同射速率不同时时时时，靶表面，靶表面，靶表面，靶表面积积积积累更多累更多累更多累更多溅溅溅溅射速率射速率射速率射速率较较较较低的材料，使得淀低的材料，使得淀低的材料，使得淀低的材料，使得淀积积积积薄膜的成分重新接近靶体材料薄膜的成分重新接近靶体材料薄膜的成分重新接近靶体材料薄膜的成分重新接近靶体材料ICIC制造中制造中制造中制造中金属金属金属金属材料的材料的材料的材料的淀淀淀淀积积积积1)1)1)1)溅溅溅溅射射射射工工工工艺艺艺艺的的的的用途用途用途用途：15.2 2 2 2、溅溅溅溅射原理射原理射原理射原理简单简单简单简单的直流的直流的直流的直流溅溅溅溅射系射系射系射系统统统统示意示意示意示意图图图图 真空中充入的真空中充入的真空中充入的真空中充入的氩氩氩氩气气气气 在在在在电场电场电场电场下下下下产产产产生气体放生气体放生气体放生气体放电电电电（等离子体）（等离子体）（等离子体）（等离子体）高能高能高能高能Ar+Ar+轰击轰击轰击轰击靶材靶材靶材靶材（阴极）（阴极）（阴极）（阴极），使其表面原，使其表面原，使其表面原，使其表面原子剥离并子剥离并子剥离并子剥离并淀淀淀淀积积积积到到到到对对对对面阳面阳面阳面阳极（硅片）极（硅片）极（硅片）极（硅片）表面表面表面表面气气气气压压压压范范范范围围围围：1 1100mTorr100mTorr16.图图图图12.12 12.12 离子入射到靶表离子入射到靶表离子入射到靶表离子入射到靶表面面面面时时时时可能可能可能可能产产产产生的生的生的生的结结结结果果果果(1)(1)(1)(1)带带带带能离子能离子能离子能离子轰击轰击轰击轰击靶表面靶表面靶表面靶表面时时时时，可能造成的，可能造成的，可能造成的，可能造成的结结结结果：果：果：果：a.a.a.a.离子离子离子离子能量很低能量很低能量很低能量很低时时时时，被，被，被，被反反反反弹弹弹弹回来回来回来回来；b.b.b.b.能量能量能量能量小于小于小于小于10 eV10 eV的离子被吸附在靶的离子被吸附在靶的离子被吸附在靶的离子被吸附在靶 表面，以声子（表面，以声子（表面，以声子（表面，以声子（热热热热）形式）形式）形式）形式释释释释放能量；放能量；放能量；放能量；c.c.c.c.能量能量能量能量大于大于大于大于10 keV10 keV的离子的离子的离子的离子深入深入深入深入衬衬衬衬底底底底，改改改改变衬变衬变衬变衬底的原子排列底的原子排列底的原子排列底的原子排列结结结结构；构；构；构；离子注入离子注入离子注入离子注入d.d.d.d.当离子当离子当离子当离子能量能量能量能量处处处处于上述两者之于上述两者之于上述两者之于上述两者之间间间间，能量能量能量能量传递仅传递仅传递仅传递仅限于表面几限于表面几限于表面几限于表面几层层层层原子原子原子原子层层层层，通通通通过过过过断裂化学断裂化学断裂化学断裂化学键键键键使表面靶原子使表面靶原子使表面靶原子使表面靶原子发发发发 射出来射出来射出来射出来。溅溅溅溅射射射射17.(2)(2)(2)(2)淀淀淀淀积积积积速率与速率与速率与速率与溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额a.a.a.a.影响影响影响影响淀淀淀淀积积积积速率速率速率速率的关的关的关的关键键键键因素：因素：因素：因素：入射离子流量入射离子流量入射离子流量入射离子流量、溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额和和和和溅溅溅溅射材料射材料射材料射材料在腔室在腔室在腔室在腔室的的的的输输输输运运运运。溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额的定的定的定的定义义义义：b.b.b.b.影响影响影响影响溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额的关的关的关的关键键键键因素：因素：因素：因素：离子离子离子离子质质质质量量量量、离子能量离子能量离子能量离子能量、靶原子靶原子靶原子靶原子质质质质量量量量和和和和靶的靶的靶的靶的结结结结晶性能晶性能晶性能晶性能等。等。等。等。注意：注意：注意：注意：对对对对于每一种靶材料，都存在一个于每一种靶材料，都存在一个于每一种靶材料，都存在一个于每一种靶材料，都存在一个能量能量能量能量阈值阈值阈值阈值，低于，低于，低于，低于该值该值该值该值 则则则则不不不不发发发发生生生生溅溅溅溅射。射。射。射。101030eV30eV18.当能量当能量当能量当能量较较较较低低低低时时时时，溅溅溅溅射射射射 产额产额产额产额随能量的随能量的随能量的随能量的平方增平方增平方增平方增 加加加加，至，至，至，至100eV100eV左右；左右；左右；左右；此后，此后，此后，此后，溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额随能随能随能随能 量量量量线线线线性增加，至性增加，至性增加，至性增加，至750eV750eV 左右；左右；左右；左右；此后，此后，此后，此后，溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额基本基本基本基本 不不不不变变变变，直至，直至，直至，直至发发发发生离子生离子生离子生离子 注入。注入。注入。注入。图图图图12.13 12.13 溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额与与与与离子能量的关系离子能量的关系离子能量的关系离子能量的关系19.图图图图12.14 12.14 4-15keV4-15keV离子射向离子射向离子射向离子射向银银银银、铜铜铜铜、钽钽钽钽靶靶靶靶时时时时，溅溅溅溅射射射射产额产额产额产额与离子原子序数的关系与离子原子序数的关系与离子原子序数的关系与离子原子序数的关系20.(3)(3)(3)(3)高密度磁控高密度磁控高密度磁控高密度磁控溅溅溅溅射射射射通通通通过过过过增加一个增加一个增加一个增加一个与与与与电场电场电场电场方向垂直的磁方向垂直的磁方向垂直的磁方向垂直的磁场场场场，可使等离子体中的，可使等离子体中的，可使等离子体中的，可使等离子体中的电电电电子子子子螺旋式运螺旋式运螺旋式运螺旋式运动动动动，增加与气体分子的碰撞几率而，增加与气体分子的碰撞几率而，增加与气体分子的碰撞几率而，增加与气体分子的碰撞几率而提高等离子体密度提高等离子体密度提高等离子体密度提高等离子体密度。等离子体密度可由等离子体密度可由等离子体密度可由等离子体密度可由0.0001%0.0001%增加到增加到增加到增加到0.03%0.03%。图图图图12.18 S-Gun12.18 S-Gun溅溅溅溅射靶示意射靶示意射靶示意射靶示意图图图图21.3 3 3 3、溅溅溅溅射薄膜形貌与台射薄膜形貌与台射薄膜形貌与台射薄膜形貌与台阶阶阶阶覆盖覆盖覆盖覆盖靶原子靶原子靶原子靶原子被被被被溅溅溅溅射出来射出来射出来射出来 多次多次多次多次碰撞碰撞碰撞碰撞 达到硅片表面被达到硅片表面被达到硅片表面被达到硅片表面被吸附吸附吸附吸附 沿表面沿表面沿表面沿表面扩扩扩扩散散散散，原子之原子之原子之原子之间间间间碰撞碰撞碰撞碰撞结结结结合成核合成核合成核合成核 形成形成形成形成岛岛岛岛状区域状区域状区域状区域 岛岛岛岛互相互相互相互相连连连连接成接成接成接成连续连续连续连续薄膜薄膜薄膜薄膜图图图图12.20 12.20 薄膜淀薄膜淀薄膜淀薄膜淀积积积积的的的的区域模型区域模型区域模型区域模型(1)(1)(1)(1)区域模型区域模型区域模型区域模型a.a.原子能量低，原子能量低，原子能量低，原子能量低，衬衬衬衬底温底温底温底温 度低度低度低度低时时时时，1 1区：区：区：区：无定无定无定无定 形形形形态态态态b.b.随随随随气气气气压压压压降低降低降低降低，衬衬衬衬底温底温底温底温 度升高度升高度升高度升高，T T区：区：区：区：小晶小晶小晶小晶 粒，高反射率粒，高反射率粒，高反射率粒，高反射率c.c.进进进进一步提高一步提高一步提高一步提高衬衬衬衬底温度底温度底温度底温度 或或或或轰击轰击轰击轰击能量能量能量能量，2 2区、区、区、区、3 3 区：区：区：区：大晶粒，表面粗糙大晶粒，表面粗糙大晶粒，表面粗糙大晶粒，表面粗糙22.(2)(2)(2)(2)溅溅溅溅射薄膜的台射薄膜的台射薄膜的台射薄膜的台阶阶阶阶覆盖性覆盖性覆盖性覆盖性a.a.a.a.台台台台阶阶阶阶形貌与形貌与形貌与形貌与表面表面表面表面扩扩扩扩散散散散、气相分子平均自由程气相分子平均自由程气相分子平均自由程气相分子平均自由程的关系的关系的关系的关系不均匀覆盖，不均匀覆盖，不均匀覆盖，不均匀覆盖，台台台台阶阶阶阶顶顶顶顶部有拱形突起部有拱形突起部有拱形突起部有拱形突起完全保形的完全保形的完全保形的完全保形的均匀覆均匀覆均匀覆均匀覆盖盖盖盖不均匀覆盖不均匀覆盖不均匀覆盖不均匀覆盖，台，台，台，台阶阶阶阶侧侧侧侧壁壁壁壁下方下方下方下方及台及台及台及台阶阶阶阶底底底底部薄部薄部薄部薄23.b.b.b.b.溅溅溅溅射法形成的射法形成的射法形成的射法形成的台台台台阶阶阶阶形貌形貌形貌形貌虽虽虽虽优优优优于蒸于蒸于蒸于蒸发发发发法法法法，但，但，但，但不如不如不如不如CVDCVD法法法法。I)I)衬衬衬衬底加底加底加底加热热热热溅溅溅溅射。射。射。射。II)II)在硅片在硅片在硅片在硅片衬衬衬衬底上加底上加底上加底上加RFRF偏偏偏偏压压压压，圆圆圆圆片被高片被高片被高片被高 能离子能离子能离子能离子轰击轰击轰击轰击，使，使，使，使溅溅溅溅射材料再淀射材料再淀射材料再淀射材料再淀积积积积。溅溅溅溅射金属原子射金属原子射金属原子射金属原子 离子化离子化离子化离子化 定向入射到硅片表面定向入射到硅片表面定向入射到硅片表面定向入射到硅片表面图图图图12.21 12.21 接触孔接触孔接触孔接触孔处处处处台台台台阶阶阶阶覆盖随覆盖随覆盖随覆盖随时间时间时间时间增加而增加而增加而增加而变变变变化的示意化的示意化的示意化的示意图图图图c.c.c.c.改善措施：改善措施：改善措施：改善措施：VI)VI)离化金属等离子体淀离化金属等离子体淀离化金属等离子体淀离化金属等离子体淀积积积积（IMPIMP，Ionized Metal Plasma Deposition Ionized Metal Plasma Deposition）。）。）。）。III)III)强强强强迫填充迫填充迫填充迫填充溅溅溅溅射。射。射。射。IV)IV)准直准直准直准直溅溅溅溅射。射。射。射。24.强强强强迫填充迫填充迫填充迫填充法示意法示意法示意法示意图图图图25.图图图图12.23 12.23 准直准直准直准直溅溅溅溅射法：在接近硅片射法：在接近硅片射法：在接近硅片射法：在接近硅片处处处处放置准直器，放置准直器，放置准直器，放置准直器，以增加离子入射的定向性。以增加离子入射的定向性。以增加离子入射的定向性。以增加离子入射的定向性。26.4 4 4 4、常用、常用、常用、常用溅溅溅溅射工射工射工射工艺艺艺艺(1)(1)(1)(1)金属薄膜：金属薄膜：金属薄膜：金属薄膜：采用采用采用采用磁控直流磁控直流磁控直流磁控直流溅溅溅溅射射射射；介介介介质质质质薄膜：薄膜：薄膜：薄膜：采用采用采用采用RFRF溅溅溅溅射射射射(2)(2)(2)(2)溅溅溅溅射前射前射前射前预预预预清洗工清洗工清洗工清洗工艺艺艺艺：采用采用采用采用RFRF等离子体等离子体等离子体等离子体，Ar+Ar+离子离子离子离子轰击轰击轰击轰击硅片硅片硅片硅片 表面，去除自然氧化表面，去除自然氧化表面，去除自然氧化表面，去除自然氧化层层层层(3)(3)(3)(3)合金材料的合金材料的合金材料的合金材料的溅溅溅溅射：射：射：射：合金靶合金靶合金靶合金靶：薄膜薄膜薄膜薄膜组组组组分受控于气相分受控于气相分受控于气相分受控于气相传输传输传输传输 多靶多靶多靶多靶溅溅溅溅射射射射：调节调节调节调节各靶功率来改各靶功率来改各靶功率来改各靶功率来改变变变变淀淀淀淀积层组积层组积层组积层组分分分分(4)TiN(4)TiN反反反反应应应应离子离子离子离子溅溅溅溅射：射：射：射：在在在在N N气氛下气氛下气氛下气氛下进进进进行行行行TiTi靶靶靶靶溅溅溅溅射，生成射，生成射，生成射，生成TiNTiN。27.本章小本章小结结：薄膜淀薄膜淀薄膜淀薄膜淀积积积积工工工工艺艺艺艺可分可分可分可分为为为为化学气相淀化学气相淀化学气相淀化学气相淀积积积积和和和和物理气相淀物理气相淀物理气相淀物理气相淀积积积积两大两大两大两大类类类类。化学气相淀化学气相淀化学气相淀化学气相淀积积积积主要主要主要主要应应应应用于用于用于用于介介介介质质质质材料材料材料材料和和和和半半半半导导导导体材料薄膜体材料薄膜体材料薄膜体材料薄膜的的的的 制制制制备备备备，其，其，其，其优势优势优势优势在于在于在于在于优优优优良的台良的台良的台良的台阶阶阶阶覆盖能力。覆盖能力。覆盖能力。覆盖能力。化学气相淀化学气相淀化学气相淀化学气相淀积积积积的速率受的速率受的速率受的速率受气相气相气相气相传输传输传输传输和和和和表面化学反表面化学反表面化学反表面化学反应应应应的的的的约约约约束。束。束。束。采用采用采用采用物理气相淀物理气相淀物理气相淀物理气相淀积积积积可可可可制制制制备备备备范范范范围围围围广泛的薄膜材料广泛的薄膜材料广泛的薄膜材料广泛的薄膜材料，但在，但在，但在，但在ICIC 制造中主要用于制造中主要用于制造中主要用于制造中主要用于金属金属金属金属层层层层制制制制备备备备。随着随着随着随着ICIC特征尺寸的不断特征尺寸的不断特征尺寸的不断特征尺寸的不断缩缩缩缩小和深小和深小和深小和深宽宽宽宽比提高，比提高，比提高，比提高，金属的金属的金属的金属的CVDCVD 工工工工艺艺艺艺成成成成为为为为今后今后今后今后发发发发展的重点。展的重点。展的重点。展的重点。28.1 1、对对对对于蒸于蒸于蒸于蒸发发发发工工工工艺艺艺艺，选择选择选择选择高的淀高的淀高的淀高的淀积积积积速率会速率会速率会速率会带带带带来那来那来那来那 些些些些问题问题问题问题？2 2、请说请说请说请说明明明明为为为为什么什么什么什么溅溅溅溅射工射工射工射工艺艺艺艺的台的台的台的台阶阶阶阶覆盖性比蒸覆盖性比蒸覆盖性比蒸覆盖性比蒸发发发发 法好，而比法好，而比法好，而比法好，而比CVDCVD法差？法差？法差？法差？课课后作后作业业29.