文档介绍：在集成电路制造工艺中，经常需要在硅片表面淀积各种固体薄膜。薄膜厚度普通在纳米到微米数量级，薄膜材料能够是金属、半导体或绝缘体。
淀积薄膜主要方法
热氧化（常压热氧化、分压热氧化、高压热氧化等）
物理淀积（真页
电阻加热（金属丝、金属舟等）
蒸发源加热方式 电子束加热
高频感应加热
设备组成：蒸发源、真空室、真空系统、电气控制系统
蒸发系统
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对电阻加热器材料要求：1、熔点远高于蒸发源熔点，且蒸汽压极低；2、蒸发过程中不软化，不与蒸发源生成合金。3、轻易加工成所需要各种形状。惯用电阻加热器材料有钨、钼、钽等。
电阻加热器
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电阻加热方式（金属丝）
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硅片加热器
硅片架
硅片
真空室钟罩
蒸发料
蒸发源加热电极
金属舟
抽气
电阻加热优点是设备简单；缺点是可能受到来自加热器 K+、Na+ 离子沾污。
电阻加热方式（金属舟）
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电子束加热方式
B
电子束
加速聚焦系统
电子枪
硅片架
硅片
坩锅
冷却水
蒸发料
电子束加热优点 ：(1) 沾污少，膜纯度高；(2) 能蒸发各种高熔点难熔金属和非金属。缺点：(1) 设备复杂；(2) 有一定辐射损伤，蒸发后需进行退火处理。
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高频感应加热方式
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蒸发工艺中影响薄膜质量原因
1、淀积前硅片清洗
除化学清洗外，可在蒸发前对硅片进行轻微溅射处理。
2、蒸发速率
蒸发速率过低，金属膜不光亮，电阻大，键合困难；蒸发速率过大会在硅片表面形成金属原子团淀积小丘，影响光刻，且厚度也不易控制。
3、衬底温度
较高衬底温度可使薄膜与衬底粘附得更加好，有利于降低接触电阻。
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真空度确实定
为了减小薄膜沾污和提升薄膜附着力，要求蒸发物粒子尽可能防止与残余气体分子碰撞，也就是要求尽可能增大残余气体分子平均自由程。依据气体分子运动论，室温下，
普通蒸发设备中，蒸发源到硅片间距不超出 50 cm，由此可算出气压应小于 10- 4 Torr ，这就是真空蒸发设备中真空度下限。实际真空度范围为 10-4 ~ 10-7 Torr。
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多组分薄膜
铝电阻率较低 ，能与硅形成低电阻欧姆接触 ，与 SiO2 粘附性强，轻易光刻，轻易键合，价格低廉，所以在集成电路制造工艺中广泛采取铝膜作为互连材料。
为预防硅向铝中溶解，能够在铝中加 ( 1 ~ 2% ) 硅；为提升铝膜抗电迁移能力，能够在铝中加 4 %铜，或再加 ( 1 ~ 2% ) 硅。
不过单纯铝互连存在硅向铝中溶解引发 PN 结穿通，以及抗电迁移能力差问题。
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蒸发工艺主要缺点之一是在对合金和化合物进行蒸发镀膜时其组分会发生改变。
蒸镀合金和化合物时，因为材料中各不一样组分在同一温度下蒸汽压不一样，使所淀积出来薄膜组分可能与蒸发源组分不相同。
设 pao、pbo 为组分 a、b 在温度 T 时平衡蒸汽压，Ma、Mb 为 a、b 分子量，Rab 为 a、b 在蒸发源中百分比，则 a、b 在蒸镀所得薄膜中百分比 rab 为
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要使薄膜中组分与蒸发源中组分相同，则应该满足
但实际上存在以下问题
1、在同一温度下，普通难以恰好满足上式，这就使薄膜中组分与蒸发源中组分不一样；
2、因为各组分在同一温度下蒸汽压不一样，从源中蒸发出来百分比将不一样于源百分比，这就使源中组分、进而薄膜中组分随蒸发过程进行而发生改变。
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因为以上问题存在，必须采取一些特殊方法来蒸镀合金和化合物。对于合金，可采取闪蒸法和双蒸发源法。
料斗
粉状料
偏心轮振动器
加热器
硅片架
1、闪蒸法
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2、双蒸发源法
蒸发源 A
蒸发源 B
把两种元素分别装入各自蒸发源，独立控制每一个蒸发源温度，以控制该元素蒸汽压使其到达所需要值。
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对于化合物，可采取
1、反应蒸镀法
在真空室中充入一定量活泼气体，使之与蒸发材料在硅片上发生化学反应形成化合物薄膜。此法主要用于蒸镀高熔点绝缘化合物薄膜，及其它一些氧化物、氮化物等。
2、双蒸发源三温度法
此法主要用于淀积化合物半导体单晶薄膜，以后发展成了分子束外延技术。三温度是指能独立控制两个蒸发源温度和衬底温度。