シームとは

Seam

最終更新:2026-09-26・成膜装置|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

シームとは?

シームとは、溝や穴を膜で埋め込むときに、両側の壁から成長した膜が中央で突き合わさってできる継ぎ目のことです。開口部が先に塞がって空洞が残るボイドとは異なり、見た目は埋まっていますが境界が弱く、後のエッチングや洗浄、CMPで開いて不良の原因になります。下から埋めるボトムアップ成長などで防ぎます。

定義・解説

シーム(Seam)とは、溝や穴を膜で埋め込むときに、両側の壁から成長してきた膜が中央で突き合わさってできる継ぎ目のことです。英語で「縫い目・継ぎ目」を意味します。溝の側壁と底に同じ厚さで膜を付けるコンフォーマルな成膜では、膜は壁から内側に向かって少しずつ厚くなり、最後に中央でぶつかって溝が埋まります。このとき合わさった面が完全には一体化せず、原子レベルの隙間や弱い境界として残ったものがシームです。

シームとボイドは、どちらも埋め込み不良ですが成り立ちが異なります。膜が溝の上端で先に厚く付き(オーバーハング)、中が埋まる前に開口部が塞がると、内部に空洞が閉じ込められてボイドになります。一方、壁から均一に膜が成長して最後まで埋まった場合でも、中央にシームが残ります。シームは見た目には埋まっているため見逃されやすいのですが、境界の結合が弱いため、後のウェットエッチングや洗浄で薬液が染み込んで溝のように開いたり、CMPで露出して研磨液が入り込んだりします。タングステンのコンタクトプラグでは、シームに残ったガスや薬液が抵抗の上昇や信頼性の低下を招きます。

シームを防ぐには、下から上へ埋めていく成膜が有効です。銅配線の電解めっきでは、添加剤で穴の底の成長を速めるボトムアップ成長(スーパーフィリング)によってシームとボイドのない埋め込みを実現しています。STI(素子分離)の酸化膜ではHDP-CVDや流動性CVD(FCVD)、成膜とエッチングを繰り返すデップ・エッチ・デップ法が使われます。埋め込んだ後の熱処理で膜を緻密化し、シームを閉じる方法もあります。微細化で溝や穴のアスペクト比が高くなるほど、シームの制御は難しくなっています。

この用語を扱う職種

前工程(ウェハプロセス)成膜エンジニア(CVD・ALD工程)

よくある質問(FAQ)

シームとボイドの違いは何ですか?▾
ボイドは溝の上端に膜が先に厚く付いて開口部が塞がり、内部に空洞が閉じ込められたものです。シームは壁から均一に膜が成長して最後まで埋まったものの、中央の突き合わせ面が継ぎ目として残ったものです。シームは空洞ではありませんが、後の工程で開いて空洞化することがあります。
シームはどうすれば防げますか?▾
壁からではなく底から上へ埋めていく成膜が有効で、銅配線の電解めっきでは添加剤によるボトムアップ成長が使われます。酸化膜の埋め込みでは流動性CVDや、成膜とエッチングを繰り返す方法が使われ、埋め込み後の熱処理で膜を緻密化して継ぎ目を閉じる方法もあります。

設備の製造メーカー

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世界最大の半導体製造装置サプライヤー。成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオで、ウェーハ製造の全工…

Lam Research米国

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東京エレクトロン(TEL)日本

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