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晶圆薄膜沉积服务

PVD 溅射、电子束蒸发、LPCVD、PECVD、ALD 与热氧化全工艺覆盖,介质膜、金属膜、导电膜一站式镀膜,膜厚与均匀性数据随批交付。

服务介绍

提供 PVD 溅射、电子束蒸发、LPCVD、PECVD、ALD 与热氧化的全膜系沉积能力,覆盖 SiO₂、Si₃N₄、Poly-Si、Al、Ti、Cr、Au、Cu、Pt、ITO 等常用膜层,膜厚量测、均匀性与应力数据随批交付。

支持包工包料与来料加工两种方式:直接采购镀膜衬底成品,或自带晶圆仅委托镀膜工序;多层膜叠镀(如 Ti/Pt/Au 电极体系、SiO₂/Si₃N₄ 光学对)可一次排产,界面附着力与逐层厚度监控随批记录。

薄膜沉积设备洁净室作业示意

PVD / CVD / ALD 全膜系覆盖,从介质膜到金属膜一站式制备

应用场景

栅氧与隔离层

热氧化生长高质量 SiO₂(50nm–2μm),界面态低、击穿场强高,适合作栅氧、隔离层与刻蚀硬掩膜。

金属电极与互连

Al、Cu、Au、Ti、Cr、Pt 等金属膜,用于互连线、电极、焊盘与反射层,附着力好、可低温工艺。

光学与透明导电膜

ITO/AZO 透明导电膜与 SiO₂/Si₃N₄ 光学对,用于显示、光电与滤光结构,膜厚均匀性可控。

钝化与保护层

PECVD SiO₂/Si₃N₄ 钝化层兼容已金属化晶圆;DLC、TiN、CrN 等硬质涂层提供耐磨耐蚀保护。

MEMS 结构层与牺牲层

LPCVD Poly-Si(可原位掺杂)与低应力 Si₃N₄ 作结构层/牺牲层,台阶覆盖好、膜质致密。

先进封装种子层与 UBM

Ti/Cu、TiW/Cu 等种子层与 UBM 体系,衔接凸块 / UBM与TSV 工艺电镀填充。

能力介绍

PVD 溅射

磁控溅射沉积 Al、Ti、Cr、Au、Cu、Pt、ITO 等金属与导电膜,附着力好、可低温工艺,适合电极、种子层与阻挡层,片内膜厚均匀性可达 ±3%。

电子束蒸发

高真空电子束蒸发 Au、Pt、Ti 等高纯金属膜,速率可控、膜层纯度高,适合 lift-off 工艺电极与光学镀膜,配套坩埚衬套避免交叉污染。

热氧化

干氧/湿氧生长高质量 SiO₂(50nm–2μm),界面态低、击穿场强高,适合作栅氧、隔离层与刻蚀硬掩膜,氧化后膜厚椭圆偏振抽测。

LPCVD

低压化学气相沉积 Si₃N₄、Poly-Si(可原位掺杂)、TEOS SiO₂,膜质致密、台阶覆盖好、批量产能高,适合结构层与绝缘层批量制备。

PECVD

等离子体增强沉积 SiO₂ / Si₃N₄ / SiON,工艺温度 ≤400°C,兼容已金属化晶圆与温度敏感衬底,适合钝化层、介质层与光学膜。

ALD 原子层沉积

逐层自限制反应生长 Al₂O₃、HfO₂、TiN 等,厚度控制精确到单原子层,高深宽比结构保形覆盖优异,适合纳米级介质与高 κ 膜。

服务方式

  • 包工包料:直接采购镀膜衬底成品,衬底 + 膜层一单搞定,随附衬底 CoC 与膜厚报告;
  • 来料加工:客户自带晶圆,仅委托镀膜工序,支持多层膜叠镀(如 Ti/Pt/Au 电极体系);
  • 图形化配套:可衔接光刻与刻蚀完成电极/结构图形化,一次交付成品片;
  • 批量与科研兼顾:单片工艺开发到月度批量框架均可,阶梯报价。

电镀(ECD)与扩展膜材

电镀(ECD)

Cu、Ni、Au、Sn、Ag 电镀,用于 TSV 填铜、UBM/凸块底层与厚铜互连,化学镀 Ni/Au 可在 Al/Cu 焊盘上选择性沉积。

硬质保护涂层

DLC、TiN、CrN 等耐磨、耐蚀涂层,用于工具、微器件与需要低摩擦表面的场景。

压电与光学膜

AlN、ZnO、PZT 压电/铁电膜用于声学与执行器;ITO/AZO/FTO 透明导电膜用于显示与光电。

薄膜沉积腔室与晶圆镀膜示意

膜厚、均匀性、附着力与应力数据随批交付

全膜系沉积能力

磁控溅射沉积 Al、Ti、Cr、Au、Cu、Pt、ITO 等金属与导电膜,附着力好、可低温工艺,适合电极、种子层与阻挡层,片内膜厚均匀性可达 ±3%。

参数规格

膜系能力表

膜系工艺膜厚范围片内均匀性典型用途
SiO₂热氧化 / LPCVD / PECVD50nm – 2μm(热氧化);0.1–5μm(CVD)±2%(热氧化);±5%(PECVD)隔离层、栅氧、硬掩膜、钝化
Si₃N₄LPCVD / PECVD50nm – 2μm±3%(LPCVD);±5%(PECVD)钝化、应力膜、掩膜、MEMS 结构
Poly-SiLPCVD(原位掺杂可选)100nm – 3μm±4%栅电极、电阻、牺牲层/结构层
AlPVD 溅射50nm – 5μm±3%互连线、电极、反射层
Ti / CrPVD / 电子束蒸发5nm – 500nm±3%粘附层、阻挡层
Au / PtPVD / 电子束蒸发10nm – 1μm±3%电极、焊盘、生物传感、催化
CuPVD 溅射50nm – 3μm±3%种子层、互连、电镀底层
ITOPVD 溅射20nm – 500nm±5%透明电极、显示、光电器件
Al₂O₃ / HfO₂ / TiNALD1nm – 100nm±1%高 κ 介质、扩散阻挡、保形覆盖

镀膜质量与衬底兼容

质量项目说明
膜厚量测椭圆偏振 / 台阶仪 / 四探针(金属膜换算),随批附检测数据
应力控制LPCVD Si₃N₄ 可提供低应力配方(<200MPa),PECVD 可调张/压应力
颗粒控制ISO Class 5 洁净室作业,镀后颗粒抽检,异常批次隔离复测
衬底兼容硅、SOI、玻璃、蓝宝石、SiC/GaN、GaAs/InP 等,2–8 英寸

薄膜质量指标

质量项目目标 / 典型值量测方法
附着力划格胶带法通过(无脱落)划格胶带测试
针孔密度镀后 < 0.1 个/cm²湿法腐蚀显色 + 光学检查
台阶覆盖(保形性)5:1 深宽比下 > 80%剖面 SEM
应力批次重复性± 10 MPa(3σ)晶圆曲率(Stoney 公式)
膜厚批次重复性± 1.5%(3σ)椭偏仪 SPC
金属污染< 5×10¹⁰ atoms/cm²TXRF

设备与工艺装备

按膜系与工艺温度窗口配置对应设备,仅列类别与用途,不涉及具体品牌:

设备类别典型配置用途
PVD 设备磁控溅射台 / 电子束蒸发镀膜机金属膜、导电膜、种子层与阻挡层
CVD 设备LPCVD 炉 / PECVD 设备Si₃N₄、Poly-Si、TEOS SiO₂ 等介质膜
ALD 设备原子层沉积设备纳米级高 κ 介质与保形覆盖膜
热氧化设备氧化炉(干氧/湿氧)高质量 SiO₂ 栅氧与隔离层
电镀设备电镀槽(Cu/Ni/Au/Sn/Ag)填铜、UBM/凸块底层与厚铜互连
膜厚与应力量测椭偏仪 / 台阶仪 / 四探针 / 曲率仪膜厚、均匀性、方阻与应力监控

实际案例

MEMS 传感器

低应力氮化硅结构层批量沉积

某传感器结构层要求低应力与高致密性,采用 LPCVD 低应力 Si₃N₄ 配方,随批提供膜厚 mapping 与应力重复性数据。

膜厚批次重复性控制在 ±1.5%(3σ)以内,结构层应力稳定。

金属电极

Ti/Pt/Au 多层电极一次性排产

光电与生物传感用多层电极体系,Ti 粘附 + Pt 阻挡 + Au 导电,多层叠镀一次完成并逐层监控厚度。

界面附着力划格测试通过,多层膜厚数据随批交付。

先进封装

TSV 绝缘与种子层配套

为 TSV 项目提供孔壁 SiO₂ 绝缘层与 Ti/Cu 种子层沉积,兼顾孔口到孔底的台阶覆盖,衔接后道电镀填铜。

绝缘层与种子层覆盖经剖面确认,衔接填铜工序顺畅。

常见问题

如何确定选 PVD、CVD 还是 ALD?
主要看膜层要求:金属电极与常规厚度(几十 nm 到几 μm)优先 PVD,成本低速率快;致密介质膜与批量产能优先 LPCVD/PECVD;纳米级精确厚度、高深宽比保形覆盖或高 κ 介质选 ALD。工程师会根据您的膜系、厚度与衬底耐温给出推荐。
膜厚均匀性是怎么定义和保证的?
均匀性按片内多点(通常 5–9 点)膜厚的 ±(max-min)/(2×avg) 计算,量测点位图与数据随批提供。PVD 通过靶基距优化与旋转基片台控制,LPCVD 依靠恒温区与气流设计,ALD 天然逐层自限制,可稳定达到上表指标。
已经做过金属化的片子还能再沉积介质膜吗?
可以,选 PECVD(≤400°C)或 ALD(低温配方可至 100–200°C)即可避开金属层耐温限制。请告知已有膜层与金属种类,工程师会确认工艺温度窗口。
交期和起订量是多少?
常规膜系 1 片起订,3–7 个工作日交付;多层膜叠镀或特殊膜系(低应力、掺杂 Poly-Si 等)1–2 周。批量订单可按月度框架排产,价格阶梯优惠。
膜层附着力怎么验证?
常规按划格胶带法(ASTM D3359)做附着力测试,要求达到边缘平滑、无脱落;对可靠性要求高的膜层可另做热循环与湿热老化后复测。测试结果与量测点位随批说明。
可以用电镀(ECD)来做厚金属或填充吗?
可以。电镀适用于 Cu、Ni、Au、Sn、Ag 等金属,常用于 TSV 填铜、UBM/凸块底层与厚铜互连,可与 PVD 种子层衔接;高深宽比结构的填铜会评估空洞与镀层均匀性。详见 凸块 / UBM 与 TSV 工艺。
除了常见的介质与金属膜,还沉积哪些功能膜?
还可提供硬质耐磨涂层(DLC、TiN、CrN)、压电/铁电膜(AlN、ZnO、PZT)、透明导电膜(ITO/AZO/FTO)与聚合物膜(聚酰亚胺、BCB、Parylene)等,用于光学、传感与保护场景,具体膜系按项目评估。
支持多大尺寸和哪些衬底?
支持 2–8 英寸晶圆,衬底涵盖硅、SOI、玻璃、蓝宝石、SiC/GaN、GaAs/InP 等,工程师会先确认膜系与衬底的工艺兼容性后再排产。
膜层应力可以控制吗?
可以。LPCVD Si₃N₄ 可提供低应力配方(<200MPa),PECVD 膜层可调张 / 压应力,并随批提供曲率法测得的应力数据。
高深宽比结构上的覆盖能力如何?
台阶覆盖在 5:1 深宽比下可 >80%,ALD 逐层自限制反应对高深宽比保形覆盖更优;镀后针孔密度 <0.1 个/cm²。

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