低圧化学気相成長法（LPCVD）は通常、0.1～10Torrの間で作動する。
この範囲は中真空アプリケーションと考えられている。
この圧力範囲は、成膜プロセスと生成される膜の品質に大きく影響します。
圧力範囲の説明
1.0.1～10Torr：
この圧力範囲は、大気圧（約760Torr）よりかなり低い。
LPCVD装置における低圧環境は、いくつかの理由から非常に重要である：
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ガス拡散の改善： 低圧では、ガス拡散係数とガス分子の平均自由行程が増加する。
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この向上により、基板上の成膜の均一性が向上します。
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反応ガスは、表面により均一に分布することができます。
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膜の均一性の向上： 低圧での平均自由行程と拡散速度の向上により、ウェハ全体の膜厚と抵抗率がより均一になります。
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これは、高品質の半導体デバイスの製造に不可欠です。
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副生成物の効率的除去： 圧力が低いため、基板から不純物や反応副生成物を素早く除去することができます。
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これにより、自己ドーピングの可能性が低くなり、蒸着膜の全体的な純度が向上します。
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キャリアガスの必要性の低減： LPCVDシステムは、キャリアガスなしで効率的に動作します。
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キャリアガスは、新たな汚染リスクを引き起こす可能性があります。
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キャリアガスの使用を減らすことで、プロセスが簡素化され、パーティクル汚染の可能性も低くなります。
操作の詳細
LPCVDシステムは、真空ポンプと圧力制御システムを使用して、低圧を維持するように設計されています。
LPCVDに使用されるリアクターは、抵抗加熱式チューブラーホットウォールリアクター、垂直フローバッチリアクター、枚葉式リアクターなどさまざまです。
歴史的には、特に20世紀後半に横型熱壁管リアクターが普及していた。
これらのシステムは、半導体製造において重要な要素であるウェハー全体の均一性を高めるために、個別に制御できるゾーンを含むことが多い。
用途と利点
LPCVDは、半導体産業において薄膜の成膜に広く使用されている。
特に、抵抗器、キャパシタ誘電体、MEMS、反射防止コーティングなどの用途に使用されています。
LPCVDの利点には、比較的シンプルな設計、優れた経済性、高いスループット、良好な均一性などがある。
しかし、これらのシステムは粒子汚染の影響を受けやすく、頻繁な洗浄が必要となる。
また、長時間の成膜では、ガス欠の影響を補正するための調整が必要になることもあります。
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