半導体における物理的気相成長（PVD）プロセスは、真空中で固体材料を気化させ、その後、この材料を基板上に蒸着させて薄膜を形成する。この方法は、半導体製造に不可欠な耐久性と耐食性に優れたコーティングを形成するために極めて重要である。
プロセスの概要
- 材料の気化： 蒸着される固体材料は、物理的手段によって蒸気に変換される。これは、高エネルギー粒子による砲撃によってターゲット材料から原子が放出されるスパッタリングや、材料が蒸気になるまで加熱する蒸発などの方法によって達成される。
- 蒸気の輸送： 蒸気は次に、発生源から基板まで低圧の領域を横切って輸送される。このステップでは、蒸気が他の粒子やガスの干渉を受けずに移動できるように、高真空環境が必要となる。
- 基板上での凝縮： 蒸気は基板上で凝縮し、薄膜を形成する。この膜は、半導体に特定の電気的特性を付与するために重要である。
詳しい説明
- 気化法： スパッタリングでは、高エネルギーの粒子（通常はイオン化したガス原子）がターゲット材料に衝突し、原子が放出される。蒸発法では、熱エネルギーまたは電子ビームを使用して材料を沸点まで加熱し、蒸気に変える。
- 高真空環境： 高真空は、汚染を防ぎ、蒸気が経路を変えたり早期に凝縮したりするような衝突を起こさずに直接基板に到達できるようにするために必要である。これは、微細な不純物でさえデバイスの性能に大きな影響を与える半導体製造において特に重要です。
- 凝縮と膜形成： 蒸気が低温の基板に到達すると凝縮し、薄く均一な層が形成されます。この層の厚さや均一性などの特性は、半導体の機能にとって非常に重要です。in-situ制御のような技術をPVDシステムに組み込むことで、最適な膜質を得るためのプロセス・パラメーターをモニターし、調整することができる。
半導体への応用
PVDは半導体製造において、重要な電気特性を提供する薄膜を成膜するために使用される。化学気相成長法（CVD）は精度が高いため、より一般的に使用されていますが、PVDは高度な半導体アプリケーションに不可欠な高純度コーティングを製造できるという利点があります。結論
