物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition， PVD)工藝是指采用物理方法，如真空蒸發、濺射 （Sputtering）鍍膜、離子體鍍膜和分子束外延等，在圓片表面形成薄膜。在超大規模集成電路產業中，使用最廣泛的 PVD 技術是濺射鍍膜，主要應用于集成電路的電極和金屬互連。濺射鍍膜是在高度真空條件下，稀有氣體（如氬氣 Ar）在外加電場作用下電離成離子（如 Ar），并在高電壓環境下轟擊材料靶源，撞擊出靶材的原子或分子，經過無碰撞飛行過程抵達圓片表面形成薄膜。氬氣（Ar）的化學性質穩定，其離子不會與靶材和薄膜產生化學反應。隨著集成電路芯片進入0. 13um 銅互連時代，銅的阻擋材料層采用了氮化鈦（TiN）或氮化鉭（TaN）薄膜，產業技術的需求推動了對化學反應濺射技術的研發，即在濺射腔里，除了氬氣，還有反應氣體N2，這樣從靶材Ti 或 Ta 轟擊出來的Ti 或Ta 與氮氣反應，生成所需的 TiN 或TaN 薄。

常用的濺射方式有 3種，即直流濺射、射頻濺射和磁控濺射。由于集成電路的集成度不斷提高，多層金屬布線的層數越來越多，PVD工藝的應用也更為廣泛。PVD 材料包括 AI-Si、AI-Cu、 Al-Si-Cu、Ti、Ta、Co、TiN、TaN、Ni、WSi2等。 PVD和濺射工藝通常是在一個高度密閉的反應腔室里完成的，其真空度達到 1X10(-7)~9×10(-9)Torr ，可保證反應過程中氣體的純度；同時，還需要外接一個高電壓，使稀有氣體離子化以產生足夠高的電壓表擊靼材。評價物理氣相沉積和濺射工藝的主要參數有塵埃數量，以及形成薄膜的電阻值、均勻性、反射率、厚度和應力等。

審核編輯 ：李倩