半導体薄膜は、シリコンウェーハ基板上に極薄の層を堆積させるプロセスで作られる。この工程は半導体デバイスの性能にとって極めて重要であり、わずかな欠陥でもその機能に大きな影響を与えるからである。半導体産業で薄膜蒸着に使われる主な方法は、化学的気相成長法(CVD)と物理的気相成長法(PVD)の2つです。
化学蒸着法(CVD):
CVDは、その精度の高さから最も一般的に使用されている技術です。このプロセスでは、ガス状の前駆体を高温の反応室に導入し、そこで化学反応を起こし、基板上の固体コーティングに変化させます。この方法により、半導体デバイスの性能に不可欠な非常に薄く均一な層を形成することができる。物理蒸着法(PVD):
PVDは、高純度コーティングの形成に用いられるもう一つの方法である。スパッタリング、熱蒸着、電子ビーム蒸着などの手法がある。スパッタリングでは、高エネルギー粒子(通常はイオン)の衝突により、ターゲット材料(通常は金属)から原子が放出される。放出された原子は基板上に堆積し、薄膜を形成する。熱蒸発法では、真空中で材料が蒸発するまで加熱し、蒸発した原子を基板上に堆積させる。電子ビーム蒸着は、電子ビームを使って材料を加熱し蒸発させる。
半導体における薄膜の重要性:
薄膜は半導体デバイス製造において重要な役割を果たしている。デバイスの小型化・複雑化に伴い、薄膜の品質と精度はますます重要になっている。薄膜は、半導体アプリケーションの特定の要件に応じて、導電性金属や非導電性金属酸化物など、さまざまな材料で作ることができます。
製造プロセス: