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半导体设备PVD/CVD,磁控溅射这类技术与离子注入技术区别?

来源:长辰实业  日期:2022-01-07

PVD 是物理气相淀积,指通过物理手段(电、磁、重力),令气体中的特定成分淀积在晶圆表面,形成薄膜。磁控溅射是PVD 的一种,属于比较老的薄膜生长技术之一,优点是成本较低,可以生长的薄膜种类多,缺点是薄膜一致性较差,台阶覆盖不好,强度较低。


CVD 是化学气相淀积,指令气体在晶圆表面发生化学反应,反应产物附着在晶圆表面形成薄膜。典型的如四氢化硅气体与氨气反应淀积氮化硅。另外氧气(以及水蒸气)与晶圆本身反应生长氧化硅层一般单独分类为氧化,不属于CVD。优点是薄膜一致性好,缺点是受到反应气体种类限制,不是所有的薄膜都能生长。


其他的薄膜生长工艺还有氧化、电镀、外延、键合等。各有各的适用范围。


离子注入和上面的根本不是一回事。


离子注入不是用来生长薄膜的,而是用来进行半导体掺杂的。通过加速电离的杂质离子,将其注入晶圆内部。然后在进行退火激活,让杂质离子取代硅原子的晶格位置,形成掺杂能级,得到N型和P型半导体。
与离子注入相对的工艺是扩散工艺,扩散工艺不主动注入杂质粒子,而是通过浓度梯度让杂质自然扩散到晶圆内部。


两者相比注入工艺的精度远高于扩散(扩散工艺的横向扩散比离子注入差得多),不过粒子注入会形成更多的晶格损伤和缺陷态。


最后,这些都是半导体工艺,液晶面板工艺和半导体工艺没关系。


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