CVD 設備(Chemical Vapor Deposition Equipment)是執行化學氣相沉積(CVD)製程的半導體製造設備。將原料氣體導入腔體內,以加熱、電漿、光等能量引發化學反應,在晶圓表面均勻沉積各種薄膜材料。在半導體製造設備市場中,薄膜沉積設備是最大的區塊,而 CVD 設備是其核心。
CVD 設備的主要類型有熱 CVD 爐(立式爐:批次式,用於 LPCVD 成膜)、單晶圓式 CVD 設備(單晶圓腔體:製程精度高,適合先進節點)、電漿 CVD 設備(PECVD:低溫成膜用)、ALD 設備(原子層沉積:超薄膜・高保形性成膜用)。在先進邏輯與記憶體中,單晶圓式與 ALD 設備是主力。
主要的沉積材料與設備組合:以 LPCVD 立式爐沉積多晶矽・SiN,以 PECVD 沉積 SiO₂(TEOS)・SiN・SiCN(層間介電層・保護層),以 ALD 沉積 HfO₂(High-k 閘極絕緣膜)・TiN/TaN(阻障金屬・閘極電極)・Al₂O₃(DRAM 電容絕緣膜),以 W-CVD 沉積鎢(接觸窗填充)為代表。
先進 CVD 設備的技術競爭重點包括:(1)晶圓面內與晶圓間的膜厚均勻性(<0.5%)、(2)階梯覆蓋率(高深寬比下的覆蓋率)、(3)兼顧沉積速率(產出量)與膜質(純度・密度・應力)、(4)製程溫度低溫化(降低對元件的熱影響)、(5)前驅物的有效利用(降低材料成本)等。
主要的 CVD 設備廠商有應用材料(Centura・Producer:全球市占最大)、科林研發(ALTUS、Vector CVD/ALD)、東京威力科創(Telindy Plus、Triase)、ASM International(Polygon・Pulsar ALD:ALD 專業廠商中全球市占最大)、Kokusai Electric(原日立國際電氣,立式爐的領導廠商)等。