高能脈衝磁控鍍膜，半導體奈米世界的國產密碼-鵬城半導體技術(深圳)有限公司

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高能脈衝磁控鍍膜，半導體奈米世界的國產密碼

發布時間:

2026-05-09

你知道嗎？1奈米=10-9公尺，相當於髮絲直徑的萬分之一。我們每天用的手機、電腦、5G設備，其核心晶片裡，藏著一個比髮絲直徑萬分之一還小的「奈米世界」——先進製程半導體世界。其晶片內部的絕緣層、阻擋層、導電膜，都需要在奈米級精度下「生長」——這就是高能脈衝磁控鍍膜技術的舞台。

你知道嗎？1奈米=10 ^-9公尺，相當於頭髮絲直徑的萬分之一。我們每天用的手機、電腦、5G設備，其核心晶片裡，藏著一個比頭髮絲直徑萬分之一還小的「奈米世界」——先進製程半導體世界。其晶片內部的絕緣層、阻擋層、導電膜，都需要在奈米級精度下「生長」——這就是 高能脈衝磁控鍍膜（HiPIMS）技術 的舞台。

高能脈衝磁控鍍膜技術是一種利用較高的脈衝峰值功率和較低的脈衝佔空比來產生高鍍膜金屬離化率的磁控鍍膜技術。

傳統的鍍膜技術，就像「慢慢灑水」，粒子能量低、膜層疏鬆，很容易出現漏電、脫落等問題，滿足不了先進製程的嚴苛要求。而高能脈衝磁控濺射技術，透過短時間內高峰值脈衝功率產生高密度等離子體，實現薄膜的高品質沉積，好比用「精準脈衝炮」，向靶材發起轟擊，瞬間產生高密度等離子體，再讓這些高能離子精準「嵌入」晶片襯底，最終形成一層擁有超高致密度、極小粗糙度的超薄薄膜。

此外，傳統磁控鍍膜工藝中，沉積速率與薄膜品質通常存在相互制約的關係。HiPIMS技術透過提升等離子體離化率與等離子體密度，能夠在維持較高沉積速率的基礎上，有效優化薄膜品質，改善薄膜機械性能與耐久特性。

基於上述優勢，HiPIMS技術已成為先進晶片製造領域的重要工藝手段，在晶片關鍵製程中得到普遍應用：在高k閘介質場景下，可替代傳統二氧化矽材料，有效降低5nm製程晶片的漏電水平；在氮化鎵、氮化鋁等第三代半導體領域，採用超高真空高能脈衝磁控鍍（UHV-HiPIMS）技術，能夠製備低缺陷密度薄膜，為5G射頻器件、功率器件的國產化進程提供工藝支援。

超高真空高能脈衝磁控鍍膜設備（HITSemi-UHV-HIPIMS）

鵬城半導體技術（深圳）有限公司（簡稱「鵬城半導體」） 自主研發的超高真空高能脈衝磁控鍍膜設備就應用了超高真空高能脈衝磁控鍍膜（UHV-HiPIMS）技術。

該設備是在超潔淨環境下，採用奈米及原子級製造技術，生長高純度高品質薄膜。應用場景之一：GaN單晶薄膜生長工藝、GaN基稀磁半導體分子結構材料製備的工藝實現。設備由工藝室、預處理室、手套箱、傳送樣機構、真空製備系統、電氣控制系統、Rheed等測量檢測系統組成。可在潔淨環境下完成樣片的清洗、外延片及稀磁半導體膜層製備及膜層後期處理、防護包裝等流程。