最終更新 2026-10-19

スパッタリングとは

Sputtering
目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 設備の製造メーカー
  4. 関連する製品
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

スパッタリング(Sputtering)は、物理気相成長(PVD)の代表的手法の一つです。真空チャンバー内でアルゴン(Ar)などの不活性ガスをプラズマ化し、生成されたイオンをターゲット材料(金属や化合物)に高エネルギーで衝突させます。衝突によって弾き飛ばされた原子・分子がウェハ表面に付着し、薄膜を形成します。

主なスパッタリング方式には、直流電源を使うDCスパッタ(導電性ターゲット向け)、高周波電源を使うRFスパッタ(絶縁性ターゲット向け)、ターゲット背面に磁石を置いてプラズマ密度を高めるマグネトロンスパッタがあります。マグネトロン方式は成膜速度が高く現在の半導体製造での主流です。

代表的な用途は、配線金属(アルミニウム、銅シード層)、バリアメタル(チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル)、コンタクト材料(タングステンの密着層)などの形成です。特にダマシン銅配線プロセスでは、TaN/Taバリアとその上の銅シード層のスパッタが不可欠な工程となっています。

CVD(化学気相成長)と比べて低温(室温〜300℃程度)で成膜でき、膜の純度が高く付着力が強いという利点があります。一方、深いアスペクト比のホールや溝内部への被覆性(ステップカバレッジ)はCVDやALDより劣るため、微細化が進むにつれALDへの置き換えが進む用途もあります。

先端ノードでは、イオナイズドPVD(i-PVD)や高パワーインパルスマグネトロンスパッタリング(HiPIMS)などの高指向性スパッタ技術が採用され、深いビア内への成膜性能を向上させています。主要装置メーカーはApplied Materials(Endura系)、Canon Anelvaなどです。

図解

スパッタリングの方式(DC・RF・マグネトロン・反応性・イオン化PVD)と特徴
アルゴンイオンでターゲットを叩き、飛び出した原子をウェハに積む点は共通。

関連するデータ・ツール

計算・換算ツール半導体エンジニアのための単位換算ツール計算・換算ツール圧力・真空度の単位換算ツール(Torr・Pa・mbar)計算・換算ツール平均自由行程(真空)計算ツール計算・換算ツール薄膜応力・ウェハ反り 計算ツール(Stoney の式)

この用語を扱う職種

前工程(ウェハプロセス)配線工程(メタライゼーション)エンジニア

設備の製造メーカー

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

ENTRON-EXXULVAC(アルバック)・PVD装置
Endura® PVDApplied Materials・PVD装置
LEXIA™-EX東京エレクトロン(TEL)・PVD装置

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン nanotec museum「半導体用語集:スパッタリング」(2026/10/07 確認)
  2. ULVAC(アルバック)「ENTRON-EXX 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  3. Applied Materials「Endura® PVD 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  4. 東京エレクトロン(TEL)「LEXIA™-EX 製品ページ」(2026/10/07 確認)