薄膜沉积技术主要分为化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）两大类：

• PVD（物理气相沉积）：主要用于沉积金属及金属化合物薄膜，分为蒸镀和溅射。目前，溅射是主流工艺。

• CVD（化学气相沉积）：主要用于介质和半导体薄膜，广泛应用于层间介质层、栅氧化层和钝化层等工艺。

薄膜机台工艺原理

薄膜机台通过控制溶液或气体的加热、冷却、压力和流量，实现气相沉积、离子束外延、溅射和物理沉积等过程。这些设备使溶液或气体流经或进入被涂覆物表面，从而完成所需的物理过程。

薄膜区域及设备

薄膜区域主要包括等离子体增强型CVD、LPCVD、MO-CVD设备和PVD设备，主要用于沉积如Ti、Al、W、AlSiCu、TiN、AlCu、BPSG、SiON、SiO2等薄膜。不同薄膜的沉积原理和流程有所不同。例如，金属钨（W）的沉积过程包括SiH4浸润、成核和大批沉积，逐步形成所需的薄膜。

真空蒸镀原理

通过加热金属材料使其蒸发并沉积到硅片表面。该方法简单易操作，制备的薄膜纯度较高，但其台阶覆盖率和粘附能力较差，主要用于早期的中小规模集成电路制造。

溅射工艺

• 直流溅射（DCPVD）：适用于导体材料的沉积，如金属栅，但不适用于绝缘材料。

• 射频溅射（RFPVD）：适用于各种金属和非金属材料。其轰击出的靶材原子动能较小，可用于沉积金属和非金属材料。

• 磁控溅射：在靶材背面添加磁体，形成交互电磁场，提高等离子体浓度，实现更高的沉积效率和精确的成分控制。

溅射工艺条件

1. 工艺气体：通常使用惰性气体如氩气（Ar2）。

2. 工艺压力：一般在2～100mT范围内。

3. 真空度：通常要求≤5.0E-7Torr。

4. 衬底温度：影响膜的应力、均匀性和电阻率等。

5. 溅射功率：直接影响溅射速率。

6. 磁场：影响溅射速率及膜的均匀性。

7. 间距：指圆片到靶的距离，一般为4～6cm。