CVD装置（Chemical Vapor Deposition system） | 半導体用語集 |半導体/MEMS/ディスプレイのWEBEXHIBITION（WEB展示会）による製品・サービスのマッチングサービス SEMI-NET（セミネット）

半導体用語集

CVD装置

英語表記：Chemical Vapor Deposition system

　半導体デバイス製造工程において、ウェハ上に性質の異なる各種薄膜を形成するために使用される製造装置の一種である。ウェハ処理方式として、1枚づつ処理する枚葉方式と一括で複数枚のウェハを処理するバッチ方式の2種類に大別される。バッチ式装置にはウェハを垂直に横方向に並べて、水平方向に配置した反応室を用いる横型と、水平に置かれたウェハを、等間隔で積み上げて縦方向に配置した反応室に導入する縦型の2種類があるが、現在は後者が主流となっている。
　1枚ずつ処理する枚葉方式にくらベて、バッチ方式処理装置は反応室へ大量のウェハ（通常100～150枚）を投入するために、石英などで作られたボートと呼ばれる専用治具を用いる。これにより一括処理が可能なため生産性が高い特徴があり、従来から広く使用されている。
　薄膜形成方法として、薄膜を構成する元素からなる一種、または複数種の化合物や単体ガスを処理ウェハの装填された反応室内に供給し、気相またはウェハ表面での化学反応によりウェハ上に成膜する。
　薄膜材料のガス分子を励起させる方法としては、主に熱エネルギーによるものや、プラズマ放電その他に光（レーザ光や紫外線）などが用いられている。形成する薄膜にはトランジスタ形成でゲート電極に使用するpoly-Si膜や、キャパシタ形成における容量絶縁膜Si₃N₄膜からメタル配線まで多岐に及ぶ。
　薄膜形成時の反応室内は、大気圧で成膜するものと減圧で成膜するものと主に2種類に大別され、前者は常圧CVD装置、後者を減圧CVD装置と呼ぶ。常圧CVDは反応室内を常圧（大気圧）に保ったまま薄膜形成を行うもので、減圧CVDは真空ポンプを反応室に接続して減圧（低圧力）下で薄膜形成を行うCVD装置である。
　前述のとおり材料分子ガスを励起するエネルギー源は種々あるが、主に熱エネルギーを用いるものが現在は主流で、加熱源として熱エネルギーを発生させるためのヒータは、反応室周囲を加熱するタイプのホットウォール型、ウェハを直接加熱して成膜を行うタイプのコールドウォール型の2種類が用いられている。
　前者は主にバッチ式CVD装置で用いられることが多く、後者は枚葉式CVD装置で用いられる。また加熱源として抵抗加熱方式を用いたバッチ式CVD装置の中でも最近高速昇降温が可能なFTPヒータを用いたものが開発されており広く使用されている。
　この他にCVD装置における重要要素技術として、半導体の薄膜形成工程においては、微細加工のための微小パーティクル制御や、成膜した膜の性質コントロールなどのために非常に高い清浄度が求められている。このためにクリーンルーム内でカセットを密閉して搬送するSMIFシステムや、反応室にウェハを搬送するための搬送技術に真空搬送系を用いるものが開発されている。
　また成膜させた際に、反応室の側壁などに薄膜が徐々に堆積するが、これが微小パーティクル発生の要因となるために定期的に洗浄する必要がある。現在は反応室内にClF₃などのガスを導入してこれら堆積膜を除去するクリーニング技術が開発されている。
　この他にも、装置内搬送時の処理ウェハに、プロセス処理前に自然酸化膜成長など意図しない影響を管理するために、ロードロック室と呼ばれるN₂などの不活性ガスや、真空雰囲気エリアを設けるなど、種々の技術で性能向上が図られてきている。

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