薄膜沉积(Thin film deposition)是半导体及光学工业中最为重要的工艺之一,一般是在真空环境下,将某种金属或非金属以气相的形式沉积到材料表面,形成一层致密的薄膜,厚度范围从纳米级到微米级。半导体微纳加工中心(以下简称“中心”)作为深圳市重要的化合物半导体光电芯片公共服务平台,为了更好地向校内校外用户提供专业化、高效化的公共技术服务,于2026年4月17日顺利开展了设备精细化培训系列活动之磁控溅射镀膜机设备专场。
镀膜质量对半导体器件的功能形成至关重要,材料可以是金属材料、半导体材料、以及氧化物氟化物等化合物材料。镀膜工艺一般有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。中心配置了两台美国科特莱斯科公司(Kurt J.Lesker)的Pro Line PVD200磁控溅射镀膜机。为了防止镀膜材料的交叉污染,两台磁控设备一台用于沉积金属薄膜如Au、Al、Ti等电极薄膜,强磁材料薄膜如Ni等;另一台用于沉积介质薄膜如TiO2、SiO2、SiNx、TiN等,可用于栅绝缘层或扩散势垒层。设备配备了4个4英寸靶枪,可溅射沉积单层或多层薄膜;适应样品尺寸为8英寸及向下兼容;镀膜均匀性为8英寸基片内≤±5%。

培训过程中,中心工程师首先向学员们详细讲解了磁控溅射镀膜机的工作原理、设备的硬件软件配置、操作流程和常用工艺菜单参数。学员们了解了设备的基本硬件和控制软件信息后,工程师使用测试样品进行设备的操作教学,分步演示了设备的样品放置、抽真空、进样、编辑工艺菜单、监测溅射沉积过程、出样、破真空取样的规范化操作流程。同时在实操教学中特别强调了各个操作步骤中需要注意和容易出错的内容,尽量避免设备出现人为的故障。工程师完整演示一遍设备操作流程后,学员们亲自动手进行分步的实际操作,工程师及时指出和纠正不规范的操作,让学员们在实操中更好地提高对设备的理论认知。

此次培训的顺利举行,不仅使学员们熟练掌握了磁控溅射镀膜机设备的理论知识与实操技能,也为后续设备的开放共享和对外服务奠定了坚实基础。