溅射工艺有多种方法,除了前述的直流、磁控、射频溅射以外,反应溅射、偏压溅射、离子束L92256溅射等方法在集成电路制造技术中应用得也越来越多,工艺技术也在不断完善。而不同的溅射方法相结合叉不断构建出新式方法,如射频技术和反应溅射相结合出现了射频反应溅射方法。各种溅射方法的用途与所制备的薄膜的特性也有所不同。

   反应溅射

   采用溅射工艺制各化合物薄膜时,所淀积薄膜的成分与化合物靶材的成分是有较大偏差的。例如,采用氧化物靶溅射制备氧化物薄膜时,氧化物薄膜的组成通常出现氧元素不足的现象。如果在溅射时,在工作气体中适当地添加氧气,就能补充不足的氧,制备出与靶相同化学配比的氧化物薄膜。如果主动地把活性气体(如O2、N2、CH1等)通人等离子体中,由活性气体和惰性工作气体(通常为Ar)的比例来控制所制备薄膜的组成和性质,这种方法就是反应溅射。反应溅射方法主要用于制 备绝缘化合物薄膜。

   反应溅射设备可以是普通的直流溅射或磁控溅射设备,但必须有两个气体引人口,衬底加热温度应在500℃以上。活性气体与氩气的混合比与溅射薄膜组成成分和工作气压有关,总气压与相应的直流溅射或射频溅射方法的工作气压相当。

   以反应溅射方法淀积化合物薄膜,一般认为化合物薄膜形成过程中的化学反应不是在靶上或等离子体中进行的,而是在活性气体与溅射原子到达衬底后发生的。例如,钽靶在氧和氩的混合气体中溅

射,在衬底上并不是马上就形成了五氧化二钽(%2o)之类的化合物,而是大部分氧原子进人钽的晶界。当衬底温度相当高时,薄膜中氧原子的量也足够多时才能形成氧化钽。因此,氧气分压必须相当高。

   目前,应用反应溅射制各的化合物薄膜主要有氧化物、氮化物、碳化物等。