什么是薄膜沉积

简单说：在衬底（基板 / 晶圆）表面，可控地生长一层极薄固态材料的工艺，厚度一般几纳米～数微米，是半导体、光学、MEMS、显示行业最核心工序之一上海交通大...。芯片制造就是反复循环：沉积 → 光刻 → 刻蚀 → 清洗，一层层堆叠出电路结构。

三大主流大类

1. PVD 物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）

靠物理方式把源材料变成气相，再凝结到衬底，没有化学反应

• 磁控溅射（zui常用）：氩离子轰击靶材，打出原子飞至晶圆；金属、TiN、阻挡层大多用它

• 真空蒸发（热蒸发、电子束蒸发）：加热熔化 / 气化材料，直线蒸到基板✅ 特点：温度低、材料范围广；台阶覆盖性一般，深孔 / 高深宽比结构不容易包好侧壁

2. CVD 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）

通入前驱气体，在衬底表面发生化学反应，生成固态薄膜，副产物气体被抽走常见分支：

• LPCVD 低压 CVD：炉管工艺，多晶硅、氮化硅，高温、均匀性好

• PECVD 等离子增强 CVD：等离子体激活反应，低温（<400℃），后端金属层的氧化硅钝化层主力✅ 特点：台阶覆盖优于 PVD，适合绝缘介质膜（SiO₂、Si₃N₄）上海交通大...

3. ALD 原子层沉积（Atomic Layer Deposition，特殊 CVD）

自限制反应，一次只长一层原子，交替通入两种前驱体，每轮厚度精确可控✅ 特点：ji致保形覆盖，高深宽比沟槽、栅氧化层、高 k 介质（HfO₂）bi备；速度慢、成本高，先进制程刚需上海交通大...

其他：外延（Epitaxy、MBE 分子束外延，单晶薄膜）、旋涂、电镀等也属于广义薄膜制备。

薄膜材料用途（半导体）

• 绝缘层：SiO₂、Si₃N₄（隔离、钝化、硬掩膜）

• 半导体层：多晶硅、外延硅

• 金属 / 导电层：Cu、Al、Ti、TiN（导线、阻挡层）

• 高 k 介质：HfO₂（先进栅介质）