半导体镀膜工艺是通过物理或化学方法在晶圆表面沉积薄膜的核心技术,直接影响器件的导电性、耐腐蚀性和光电性能。其核心流程包括晶圆清洗、镀膜技术选择(如CVD/PVD)、参数控制(真空度、温度)及后处理检测,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。
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晶圆预处理:通过化学溶剂和超声波去除表面油脂、氧化层,确保基底洁净无污染。干燥处理避免水汽残留,提升薄膜附着力。
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镀膜技术分类:
- 物理气相沉积(PVD):如溅射镀膜,通过高能粒子轰击靶材,使材料沉积到晶圆,适合金属膜层。
- 化学气相沉积(CVD):如PECVD,利用气态前驱物化学反应生成薄膜,适用于氧化物、氮化物等非金属层。
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关键工艺控制:
- 真空环境(达 Pa)减少污染,温度/湿度精确调控以优化薄膜结晶质量。
- 镀膜速率与厚度通过电子束扫描或在线监测系统实时调整,确保均匀性。
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后处理与检测:退火处理消除内应力,X射线衍射或电镜分析薄膜成分与结构,性能测试验证导电性等指标。
提示:随着技术发展,原子层沉积(ALD)等新工艺可进一步提升薄膜精度,环保型镀膜材料亦是未来趋势。