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泰美克:晶圆镀膜是什么?

一、涂层的关键作用

作为半导体制造的核心基底材料,晶圆表面涂层通过材料工程技术实现多重功能:

1. 电学调控

通过介电材料(如 SiO₂、Si₃N₄)构建绝缘层,或通过金属(Al、Cu、W)形成导电互连,实现器件结构的电学隔离与导通。

2. 机械增强

采用硬涂层(如 SiC、DLC)提升表面硬度,或通过缓冲层(如聚酰亚胺)改善机械应力分布,确保晶圆在精密加工中的结构完整性。

3. 环境防护

l 化学防护:氟碳涂层抵抗酸液侵蚀

l 物理防护:纳米级 SiO₂膜阻挡微粒污染

l 光学防护:抗反射涂层减少光刻过程中的光反射干扰

二、精密镀膜工艺流

1. 预处理阶段

l 湿法清洗:HPM(H₂SO₄+H₂O₂)去除有机物,DHF 去除自然氧化层

l 表面活化:NH₄OH 溶液调整界面能

l 干燥技术:旋转甩干 + IPA 蒸汽吹扫

2. 成膜工艺

l CVD 类:LPCVD(低应力 Si₃N₄)、APCVD(厚 SiO₂)

l PVD 类:磁控溅射(Cu 籽晶层)、电子束蒸发(Al 电极)

l 溶液工艺:旋涂(光刻胶)、浸涂(ARL)

3. 后处理

l 快速热处理(RTA):900℃氮气环境下致密化

l 等离子体处理:O₂等离子体去除残留光刻胶

l 在线检测:椭圆偏振仪测膜厚,SEM 观察形貌

四、技术发展趋势

1. 纳米级薄膜:原子层沉积(ALD)实现 Å 级厚度控制

2. 多功能复合膜:梯度材料设计兼顾电学与机械性能

3. 环境友好工艺:无铬钝化、无氟清洗技术应用

4. 智能涂层:光响应 / 温度响应材料用于原位监测

该体系通过材料科学与工艺工程的深度融合,在 90nm 以下制程中实现了:

l 0.1nm 膜厚均匀性控制

l 10⁻⁶ cm/s 以下的金属扩散速率

l 99.9999% 的污染粒子拦截效率

为先进制程中的 3D NAND 堆叠、FinFET 结构提供关键支撑。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/Oa32uBrMw0UFpxfztqVV5TRQ0
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