用于制造微電子器件的薄膜都是使用某種沉積技術(shù)形成的，該術(shù)語是指在基板上形成沉積物。在半導(dǎo)體器件制造中，以下沉積技術(shù)（及其常用的縮寫）為：

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低壓化學(xué)氣相沉積-LPCVD

等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積-PECVD

低于大氣壓的化學(xué)氣相沉積-SACVD

大氣壓化學(xué)氣相沉積-APCVD

原子層沉積-ALD

物理氣相沉積-PVD

超高真空化學(xué)氣相沉積-UHV-CVD

類金剛石碳-DLC

商業(yè)電影-CF

外延沉積-Epi

化學(xué)氣相沉積和薄膜形成

化學(xué)氣相沉積法可以定義為其中通過氣相吸附的前體的表面介導(dǎo)反應(yīng)在基材上形成固體薄膜的任何方法。CVD工藝的反應(yīng)性使其與物理工藝（如PVD中采用的蒸發(fā)和濺射）區(qū)別開來。術(shù)語“表面介導(dǎo)的”是指固體膜是由在基材表面發(fā)生的異質(zhì)反應(yīng)形成的。有關(guān)其他信息，請(qǐng)參見 化學(xué)氣相沉積物理。

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圖1顯示了有助于理解CVD反應(yīng)器中不同過程的示意圖。化學(xué)氣相沉積過程可分為多個(gè)離散步驟：首先，必須將前體化學(xué)物質(zhì)送入CVD反應(yīng)器。一旦進(jìn)入反應(yīng)器，通常必須通過流體傳輸和擴(kuò)散的組合將前體分子傳輸?shù)交妆砻?。一旦在表面上，前體分子必須保持足夠長的時(shí)間才能反應(yīng)。反應(yīng)發(fā)生后，產(chǎn)物薄膜原子必須保留在表面上，而副產(chǎn)物分子必須從基材表面解吸，從而為更多的傳入前體分子騰出空間。

典型的CVD工藝薄膜

CVD工藝生產(chǎn)的典型薄膜包括：

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外延硅

外延化合物半導(dǎo)體

多晶硅

介電薄膜

二氧化硅（包括P和B摻雜的氧化物）

氧化鋁

低介電常數(shù)（SiO-F，DLC，非晶CF）

氮化硅

氮化鈦

氮化鉭

過渡金屬氧化物（即TiO 2，ZrO 2，Hf 2 O 5，Ta 2 O 5）

金屬（Al，W，Cu）

硅化物（WSix，CoSix）

低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）

LPCVD沉積系統(tǒng)通常在0.1到10托的壓力下運(yùn)行。已用于LPCVD薄膜工藝的反應(yīng)器配置包括電阻加熱管式熱壁反應(yīng)器，垂直流間歇反應(yīng)器和單晶片反應(yīng)器。由于晶圓處理，有效的顆粒和工藝控制以及工藝集成方面的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代晶圓廠已大量遷移到將單個(gè)晶圓簇工具用于CVD和其他處理需求。有關(guān)其他信息，請(qǐng)參見低壓化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)。

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等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）

等離子增強(qiáng)型CVD系統(tǒng)與LPCVD系統(tǒng)一樣，最初是批處理機(jī)，一次最多可裝載100個(gè)晶片。使用PECVD與LPCVD相比，所尋求的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于能夠在保持或提高沉積速率的同時(shí)降低工藝溫度。隨著器件的幾何尺寸越來越小，限制溫度持續(xù)時(shí)間對(duì)于保持已部分制造的器件上已經(jīng)存在的組件的材料特性和電氣特性變得更加重要。隨著PECVD工藝的成熟，其他優(yōu)勢(shì)，例如操縱薄膜材料的能力和構(gòu)象特性也變得顯而易見。PECVD處理的早期商業(yè)配置是從當(dāng)時(shí)的LPCVD技術(shù)衍生而來的，PECVD處理是在真空（2-10托）的熱壁管反應(yīng)器環(huán)境中進(jìn)行的（圖3）。等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，了解更多信息。

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低于大氣壓的化學(xué)氣相沉積（SACVD）

SACVD設(shè)備的主要應(yīng)用是在TEOS /臭氧二氧化硅CVD工藝中。TEOS / O 3工藝滿足了用于ULSI的層間介電工藝中縮短溫度時(shí)間的需求。另外，TEOS / O3具有優(yōu)于其他二氧化硅薄膜沉積工藝的自平坦特性。

原子層沉積（ALD）

原子層沉積與LPCVD相似，不同之處在于化學(xué)過程分為可分離不同吸附步驟和反應(yīng)步驟以進(jìn)行自限反應(yīng)的步驟。該方法采用依次通過處理室的前驅(qū)物和反應(yīng)物的獨(dú)立脈沖。圖4說明了ALD過程。在將襯底置于處理室中并在高真空下的情況下，將初始前體引入到處理室中。前體的分子特征是，它將在基材表面上形成化學(xué)鍵合的單分子層（步驟1）。單層以外的任何層都僅受足夠弱的物理吸附力約束，以至于在高真空下可以將除單層中的前驅(qū)物以外的任何前驅(qū)物抽走。一旦單分子層存在于基材上，將腔室重新排空并吹掃以去除任何多余的前體（步驟2）。接下來，將反應(yīng)物引入處理室（步驟3）。它與單層材料反應(yīng)，在基材表面上形成所需化合物（步驟4）。該反應(yīng)的副產(chǎn)物被抽走?？吹皆訉映练e以獲取更多信息。

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物理氣相沉積（PVD）

物理氣相沉積（PVD）工藝通過使用物理工藝（例如蒸發(fā)或?yàn)R射）來沉積薄膜。這些工藝在高溫/高真空或等離子體下從固體源蒸發(fā)材料，并將材料重新沉積在基板表面上。熱蒸發(fā)和濺射是PVD的主要方法。熱蒸發(fā)通過在真空中加熱來蒸發(fā)源材料，而濺射使用等離子體產(chǎn)生離子轟擊（通常是氬離子），從而從源材料中產(chǎn)生蒸汽?？梢酝ㄟ^PVD沉積的膜包括大多數(shù)金屬和介電材料。

薄膜沉積產(chǎn)品

前體交付產(chǎn)品（ALD除外）

基于熱和壓力的質(zhì)量流量控制器（MFC）和儀表（MFM）旨在滿足各種加工應(yīng)用。大多數(shù)MKS質(zhì)量流量控制和計(jì)量產(chǎn)品都提供帶有嵌入式Modbus和以太網(wǎng)用戶界面的模擬（0-5 VDC； 4-20 mA）和數(shù)字（Devicenet，Profibus，EtherCAT，RS485）I / O。

臭氧氣體輸送產(chǎn)品適用于多種目的，包括TEOS / O 3 SACVD。它們結(jié)合了經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的高濃度超凈臭氧發(fā)生技術(shù)，以及集成的臭氧濃度監(jiān)測(cè)器，流量控制和功率分配。在某些型號(hào)上提供安全監(jiān)視器，狀態(tài)指示器和臭氧破壞功能。

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