化学気相成長法(CVD)は、さまざまな産業で使用される汎用性の高いプロセスであり、その圧力は結果に大きな影響を与えます。
CVDの圧力は、使用するCVDプロセスの種類によって大きく異なります。
一般的に議論されるCVDプロセスには、主に3つのタイプがあります:低圧化学気相成長法(LPCVD)、大気圧化学気相成長法(APCVD)、高温APCVDです。
低圧化学気相成長法(LPCVD)
LPCVDは約133Pa(または1Torr)以下の圧力で作動する。
この低圧は分子の平均自由行程とガス拡散係数を増加させます。
その結果、ガス状反応物と副生成物の物質移動速度が加速され、薄膜形成の反応速度が向上する。
このセットアップにより、チップを密に充填することが可能になり、バッチあたりの処理チップ数が増加する。
LPCVDは、優れたステップカバレッジ、優れた組成と構造制御、高い成膜速度を持つ薄膜を製造することで知られている。
二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリシリコン、さまざまなドープ膜やガラス膜などの材料を成膜するために、半導体産業で広く使用されています。
大気圧化学気相成長法 (APCVD)
APCVDは通常の大気圧、約1気圧(101325 Paまたは760 Torr)で作動する。
この方法は、連続的なインラインプロセスに適しており、真空を必要としない操作に適合するため、大量生産には特に魅力的です。
APCVDは様々な酸化物の蒸着に使用され、太陽電池製造などの用途に採用されている。
高温APCVDは、エピタキシャルシリコン膜や化合物膜、炭化チタンや窒化チタンなどの硬質金属膜の成膜に使用されます。
CVDにおける一般的考察
CVDプロセスは一般に高温を伴い、数torrから大気圧以上まで、さまざまな圧力で作動させることができる。
圧力の選択は、成膜される材料の種類、希望する膜特性、製造プロセスの経済的・実用的制約など、成膜プロセス特有の要件に依存します。
要約すると、CVDの圧力は、(LPCVDのような)非常に低いものから(APCVDのような)大気圧のものまであり、それぞれの圧力領域が特定の利点と用途を提供します。
適切な圧力を選択することは、望ましいフィルム特性とプロセス効率を達成するために非常に重要です。
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