1.淀积定义

淀积是指在Wafer上淀积一层膜的工艺，采用一定方法，使处于某种状态的一种或几种物质（原材料）的基团以物理或化学方式附着于衬底材料表面，在衬底材料表面形成一层新的物质，这层新物质就是薄膜。淀积也可叫作薄膜淀积（Thin Film Deposition），薄膜淀积工艺是IC制造中的重要组成部分，在硅表面以上的器件结构层绝大部分是由淀积工艺形成的。在集成电路制备中，许多材料由薄膜淀积工艺形成，如半导体薄膜Si、GaAs，介质薄膜SiO2、BPSG、Si3N4，金属薄膜Al、Cu。集成电路硅表面上的器件结构层如图4.7所示，Intel65 nm工艺8层电路如图4.8所示。

图4.7　集成电路硅表面上的器件结构层

图4.8　Intel65 nm工艺8层电路

2.薄膜淀积（Thin Film Deposition）

薄膜淀积的工艺有很多种，有化学气相淀积（Chemical Vapor Deposition），物理气相淀积（Physical Vapor Deposition）。除了CVD和PVD外，制备薄膜的方法还有旋涂（Spin-on）、电镀（Electroplating）、蒸发等。表4.4所示为常用淀积薄膜的工艺。

表4.4　常用淀积薄膜的工艺比较

评价薄膜淀积工艺的主要指标：(www.daowen.com)

（1）薄膜质量：组分、污染、缺陷密度、机械性能和电学性能。

（2）薄膜厚度及其均匀性：表面形貌和台阶覆盖能力，如图4.9所示。

图4.9　台阶覆盖能力示意

（3）薄膜的间隙填充（Gap Filling）能力和深宽比，如图4.10、图4.11所示。

图4.10　填充和深宽比

图4.11　深宽比结构

在超大规模集成电路（ULSI）技术中，有很多沉积薄膜的方法，一般而言这些方法可以分类为两个不同的反应机构：化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）和物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD），本书重点介绍CVD和PVD。