PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,電漿輔助化學氣相沉積)是利用 RF 或微波電漿的能量激發、分解原料氣體,在200~400℃這種較低溫度下形成薄膜的 CVD 技術。由於能大幅降低一般熱 CVD 所需的600~900℃製程溫度,即使在已形成耐熱性較低材料的後段步驟也能成膜。
電漿使氣體分子解離、激發,藉此提供化學反應所需的活化能。主要使用電容耦合電漿(CCP)或感應耦合電漿(ICP),透過控制電漿密度、RF 功率、氣體組成與壓力,可在大範圍內調整膜質(折射率、應力、含氫量)。
代表性的沉積材料包括矽氧化膜(SiO₂)、矽氮化膜(SiNx)、矽碳氮化膜(SiCN)、非晶矽(a-Si)、有機 low-k 絕緣膜等,廣泛用作多層內連線製程的層間介電層(ILD)、表面保護膜(鈍化層)與蝕刻硬遮罩。
在先進邏輯(5nm 以下)中,閘極與間隔層材料需要極薄的 SiN/SiCN 膜,膜厚均勻性與膜應力的精密控制不可或缺。此外,3D NAND 製造需以 PECVD 連續沉積數十層的 SiO₂/SiN 堆疊膜,因此兼顧產能與膜質是設備選定的關鍵。
主要設備廠商為應用材料(Producer 系列)、科林研發(ALTUS、Vector 系列)、東京威力科創(Telindy 系列)。降低電漿損傷(高能離子對基板造成的損傷)、低溫化、提升 film conformality(階梯覆蓋率)是各家的技術競爭重點。