PVD

物理气相沉积 · Physical Vapor Deposition · Sputtering · 溅射

2. AI 芯片 BEOL：3nm 以下 Cu 互连阻挡层 / 种子层需要先进 PVD（如 RF PVD） 3. HBM TSV 关键工艺：TSV 内壁阻挡 + 种子层 PVD 沉积 4. 存储器件电极：DRAM 电容器、3D NAND 字线 / 位线 5. 先进封装 RDL：再分布层 + bump 下金属层

PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）

金属互连主力工艺。Applied Materials 全球 PVD 份额 80%+ 近乎独占。中国北方华创 PVD 是其平台核心，国内最先突破并量产。配套靶材龙头为江丰电子（5N-6N）（据2-10）。

是什么

物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）：通过物理过程（蒸发/溅射）将固态靶材原子化后沉积在晶圆表面
与 CVD / ALD 的区别：纯物理过程，无化学反应，靶材种类决定膜种类
主要类型：
- 溅射（Sputtering） — 主流，Ar 离子轰击靶材
- 蒸发（Evaporation） — 老节点 / 化合物半导体
- 离子化金属 PVD（IMP / IPVD） — 高深宽比孔填充

在 AI 产业链中的角色

金属互连必备：Cu / Ta / TaN / Ti / TiN 阻挡层 + 种子层全部 PVD 沉积
AI 芯片 BEOL：3nm 以下 Cu 互连阻挡层 / 种子层需要先进 PVD（如 RF PVD）
HBM TSV 关键工艺：TSV 内壁阻挡 + 种子层 PVD 沉积
存储器件电极：DRAM 电容器、3D NAND 字线 / 位线
先进封装 RDL：再分布层 + bump 下金属层

主要玩家

国际

Applied Materials — 全球 PVD 份额 80%+，Endura 平台是行业标准
东京电子 — Trias-CVD/PVD 集成
Ulvac 日本 — 中端 PVD + 显示
Singulus 德国 — 化合物半导体 PVD

中国

北方华创（002371.SZ）— PVD 国内第一，Hardera / Polaris 系列入中芯国际 / 长江存储 / 长鑫存储，国产替代标杆
盛美上海 — 部分 PVD 涂层应用
拓荆科技 — PECVD/ALD 主，PVD 协同

关键溅射靶材

铝（Al） — 老节点互连
铜（Cu） — 主流互连
钽（Ta）/ 氮化钽（TaN） — Cu 互连阻挡层
钛（Ti）/ 氮化钛（TiN） — W 接触阻挡层
钴（Co）/ 钌（Ru） — 先进节点互连 + 种子层
铂（Pt）/ 铱（Ir） — 电容器电极
靶材纯度：5N-6N（99.999%-99.9999%）

关键参数

沉积速率：10-100 nm/min
均匀性：300mm 晶圆 <2%
颗粒：<0.05 ea/wafer
共形性：30-80%（视线沉积，不如 CVD/ALD）
工艺温度：室温-400°C（远低于 CVD）

中国国产化

设备

北方华创 PVD 已实现 14nm 全工序覆盖，5nm 部分突破
客户：中芯国际 / 长江存储 / 长鑫存储 / 华虹半导体
出货量国内市占 50%+

靶材

江丰电子（300666.SZ）— 高纯铝/钛/钽靶材，5N-6N，入台积电 / 三星电子
有研新材（600206.SH）— 央企靶材
突破：江丰电子钽/钴/钨等高端靶材已替代 Honeywell / JX金属

关键来源

2-10-半导体设备与核心材料