PVD 設備是什麼
PVD 設備(Physical Vapor Deposition:物理氣相沉積)是在真空中將靶材蒸發或濺鍍,使其沉積在晶圓表面的薄膜沉積設備。濺鍍 PVD 廣泛用於金屬導線(AlCu、W 等)、阻障金屬層(TiN、TaN 等)與電極材料的形成。與 CVD 相比可低溫成膜且附著力強,擅長形成高純度金屬薄膜。在硬碟與太陽能電池等半導體以外的領域也有應用。
重點整理
以濺鍍、蒸鍍將靶材薄膜化
最適合 Al、Cu、W、TiN、TaN 等金屬與阻障金屬層的成膜
可在比 CVD 更低的溫度成膜,也適用怕熱的基板材料
膜純度高,但階梯覆蓋率(覆蓋性)有限
是導線、電極、阻障層形成必備的成膜技術
常見問題
什麼是 PVD 設備?
PVD(Physical Vapor Deposition:物理氣相沉積)設備是以濺鍍、蒸鍍等物理方法將靶材以薄膜形式沉積在晶圓表面的薄膜沉積設備。廣泛用於 Al、Cu、W、TiN、TaN 等金屬與阻障金屬層的成膜。
PVD 與 CVD 有什麼不同?
PVD 以物理方法(濺鍍、蒸鍍)成膜,金屬膜純度高且可低溫處理,但在深溝槽與孔洞內部的均勻成膜(共形性)不如 CVD。CVD 利用化學反應,即使是複雜的 3D 形狀也能均勻成膜。
PVD 設備的主要廠商有哪些?
應用材料(Applied Materials,Endura 系列)擁有壓倒性的市占率。在日本,愛發科(ULVAC)在濺鍍設備市場具有存在感。針對阻障金屬層與晶種層,i-PVD(離子化 PVD)與 HiPIMS 等高性能設備已被主要晶圓廠採用。
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延伸閱讀
薄膜沉積設備的其他分類
ALD 設備
ALD 設備(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)是能以原子層為單位精密沉積薄膜的最先進薄膜沉積設備。
CVD 設備CVD 設備(Chemical Vapor Deposition:化學氣相沉積)是利用原料氣體的化學反應,在晶圓表面形成高品質薄膜的薄膜沉積設備。
電鍍設備(電解銅電鍍)電鍍設備(電解銅電鍍/ECD)是在電鍍液中通電,使銅析出於通孔與溝槽內部以形成導線的設備。
磊晶成長設備磊晶成長設備(Epitaxy)是在單晶矽基板上成長具有相同晶體方向的薄單晶層(磊晶層)的特殊薄膜沉積設備。
LPCVD(低壓 CVD)LPCVD 設備(減壓 CVD)是在數十~數百 Pa 的減壓環境下,以熱分解反應沉積薄膜的化學氣相沉積設備。
MBE 設備(分子束磊晶)MBE 設備(分子束磊晶)是在超高真空中加熱蒸發原料元素,使其以分子束形式到達基板,以 1 個原子層為單位進行晶體成長的薄膜沉積設備。
MOCVD 設備MOCVD 設備(有機金屬化學氣相沉積)是將三甲基鎵等有機金屬原料與氨等氫化物送至加熱的基板上,以熱分解反應磊晶成長化合物半導體晶體膜的設備。
PECVD(電漿 CVD)PECVD 設備(電漿 CVD)是以電漿分解原料氣體,讓僅靠熱無法進行的成膜反應在低溫下進行的化學氣相沉積設備。
濺鍍設備濺鍍設備是在真空中使氬離子撞擊靶材,讓被撞出的原子沉積在晶圓表面的 PVD 設備。
真空蒸鍍設備真空蒸鍍設備是在高真空中加熱蒸發材料,使蒸氣在基板上凝結成膜的 PVD 設備。
PVD 設備的主要機型(20)
- Axcela PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura ALPS PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Amber PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Avenir RF PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Cirrus HT Co PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Cirrus HTX PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Clover MRAM PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura CuBS RF XT PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura iLB PVD/ALD應用材料(Applied Materials)
- Endura Impulse PCRAM PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Ioniq W PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura PVD應用材料(Applied Materials)
- Endura Versa XLR2 W PVD應用材料(Applied Materials)
- Pika PVD應用材料(Applied Materials)
- SPTS Sigma PVD科磊(KLA)
- Prestis科林研發(Lam Research)
- EXIM東京威力科創(TEL)
- LEXIA-EX東京威力科創(TEL)
- ENTRON-EX W300愛發科(ULVAC)
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