一、金属互连层制备
铜/铝互连线沉积
PVD用于在晶圆表面沉积铜或铝薄膜，形成芯片内部电极与电路互连结构。通过溅射工艺可实现低电阻率金属层，提升信号传输效率并减少能耗。
在先进制程中（如7nm以下），PVD结合双重镶嵌工艺（Dual Damascene），在沟槽和通孔内精准沉积铜种子层，为后续电镀工艺提供基础。
阻挡层与粘附层
在铜互连前，需通过PVD沉积氮化钛（TiN）、钽（Ta）等材料作为扩散阻挡层，防止铜原子向介电层迁移造成短路。
例如，钛（Ti）粘附层可增强铜与二氧化硅介电层的结合强度，降低界面接触电阻。
二、薄膜晶体管（TFT）制造
在OLED显示面板中，PVD用于沉积铟镓锌氧化物（IGZO）或非晶硅（a-Si）活性层，以及铝/钼等金属电极层，实现高迁移率、低功耗的TFT器件。
案例：柔性显示器的金属电极通过磁控溅射PVD沉积，可在低温（<400℃）下完成，避免聚酰亚胺基板的热损伤。
三、先进封装技术
凸块（Bump）金属化
PVD在晶圆级封装中沉积铜/镍/金多层金属结构，用于形成焊球凸块，提升芯片与基板的电气连接可靠性。
TSV（硅通孔）镀膜
在3D封装中，PVD为硅通孔内壁沉积钛/铜种子层，确保后续电镀填充均匀性，减少空洞缺陷。
四、半导体设备优化案例
无锡尚积半导体专利应用
采用非对称式PVD磁控器，优化溅射靶材利用率至85%以上，同时实现晶圆边缘10mm区域的膜厚均匀性误差<3%，显著提升DRAM存储芯片的良率。
穆尔电子分布式控制系统
在PVD设备中集成智能电流监控模块，实现400+信号点的实时诊断，设备非计划停机率降低60%，适用于12英寸晶圆产线。
五、特殊工艺需求
低温沉积保护
对已完成前端工艺的晶圆（如FinFET结构），PVD在300~450℃低温下沉积金属层，避免高温导致晶体管阈值电压漂移。
高台阶覆盖性
在3D NAND存储器的多层堆叠结构中，PVD通过离子化金属等离子体（IMP）技术，实现深宽比>10:1的通孔内壁均匀镀膜。
发展趋势
异质集成：PVD与原子层沉积（ALD）联用，在2.5D/3D封装中实现亚纳米级界面控制。
材料创新：开发钌（Ru）、钴（Co）等新型PVD靶材，满足5nm以下制程的低电阻互连需求。
以上实例体现了PVD技术在半导体制造中的核心作用，覆盖从逻辑芯片到存储器件、从晶圆制造到先进封装的全产业链环节