准直溅射技术(如图⒏29所示),是在高真空溅射时,在衬底正上方插人一块有高纵横比孔的平板,PM6600TR称为准直器。溅射原子的平均自由程足够长,则在准直器与衬底之间几乎不会发生碰撞。因此只有速度方向接近于垂直衬底表面的溅射原子才能通过准直器上的孔到达衬底表面,而且这些原子更可能淀积在接触孔的底部,这样就不会因接触孔顶两拐角的接近(甚至接触)造成到达孔底部溅射原子过少,从而出现孔底角处薄膜太薄(甚至不相连)的现象,如图830所示是接触孔中溅射薄膜的淀积情况。

    使用准直器能明显地降低淀积速率,不过对于厚度很小的薄膜,如互连系统中的阻挡层,厚度在25~40nm之间,淀积速率的降低还是可以接受的。尽管准直器已被广泛使用,它还是有一些问题。更高纵横比的接触孔需要更高纵横比的准直器,因而相应的淀积速率更低;淀积在准直器上的材料堆积起来,直到变得很厚,成片剥落,它可能落在衬底表面,沾污衬底。通常准直器是用金属铝制作的带有环形或多边形孔阵列的厚板,板孔纵横比在1:l至3:1之间,准直器应接地。

    实际上,影响薄膜质量特性的囚素主要是溅射方法、加载电(磁)场的特性、淀积时的衬底温度、工作气体气压,以及靶材和气体的纯度等。综合考虑溅射薄膜的用途和影响薄膜质量的各种因素,对这些因素进行合理控制才能溅射获得满足实际需求的薄膜。