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PVD（物理気相成長）とは

THEME 02 パターン形成 · 成膜（CVD / ALD / PVD）Physical Vapor Deposition
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PVD（Physical Vapor Deposition、物理気相成長）とは、固体のターゲット材料から原子や分子を物理的に取り出し、基板へ飛ばして積もらせる成膜方式です。 ターゲットの組成をほぼそのまま膜へ移せるため、金属配線や電極で選ばれます。

物理的にはじき飛ばすので、組成は移り、被覆は偏る

Section titled “物理的にはじき飛ばすので、組成は移り、被覆は偏る”

PVDの中心にあるのは、膜になる材料を固体から直接取り出すという発想です。スパッタリング装置では、反応室を真空に引いて外部環境の影響を断った上で、高速に加速した不活性物質（アルゴンなど）が金属やセラミックのターゲット材料へ衝突します1。叩き出されたターゲット分子は、基板へ直接、または反応室へ導入した他のガスと化学反応したのち堆積します。

物理的にはじき飛ばすという性質は、そのまま膜の組成と被覆の形を左右します。ターゲットの組成がほぼそのまま膜へ移るため、合金組成の再現性が要る金属配線に向きます。一方で飛来する粒子の方向が偏るため、深い溝やビアでは入口の角が先に成長し、側壁と底は薄いままになります。したがってPVDは厚く速く積みたい金属膜で選ばれ、深い構造の被覆はCVDやALDが担います。

スパッタリングの原理 ─ 叩き出して飛ばす
真空チャンバーターゲット（成膜したい材料）負の電圧Ar⁺ を加速して衝突叩き出された原子膜ウェーハ真空排気Ar 導入飛来方向が偏るため、深い溝では入口の角が先に厚くなる
スパッタリングでは、真空チャンバー内でアルゴンイオンを加速してターゲットへ当て、叩き出された原子をウェーハへ積もらせます。粒子が上方からほぼ直進して届くため、平坦面には速く厚く積める一方、深い溝の側壁には届きにくくなります。

半導体前工程の主力はスパッタリング

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スパッタリングは、PVDの中で半導体前工程の主力を占める方式です。アルゴンプラズマ中のイオンをターゲットへ加速して当て、叩き出された原子をウェーハへ積もらせます。キヤノンアネルバのスパッタリング装置EC7800や2、アルバックのスパッタリング装置群が3、この方式の装置です。

真空蒸着は、材料を加熱して蒸発させ、飛来した原子を基板へ積もらせます。装置構成が単純で成膜レートも高く、光学薄膜や電極の量産で使われます。半導体前工程での採用はスパッタリングより限られます。

同じPVDでも、材料の取り出し方が違います
スパッタリングイオンをぶつけますアルゴンイオンターゲット叩き出された原子膜ウェーハ真空蒸着加熱して蒸発させます材料加熱蒸発した原子膜ウェーハ半導体前工程のPVDでは、スパッタリングが主力を占めます真空蒸着は装置構成が単純で、成膜レートも高くなります光学薄膜や電極の量産で使われます前工程での採用はスパッタリングより限られます
スパッタリングはアルゴンイオンをぶつけて材料を叩き出し、真空蒸着は材料を加熱して蒸発させます。取り出した原子を基板へ飛ばして積もらせる点は同じで、違いは材料を取り出す手段にあります。

イオンビーム成膜は、独立したイオン源でターゲットを叩き、入射角とエネルギーを個別に制御します。膜密度と界面の制御性が高く、光学多層膜や磁気デバイス向けの精密成膜で使われます。

この用語に対応する装置と製造メーカー

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装置カタログDBから、この用語に一致する製品familyを持つメーカー 10社／11family を引いています。 各行は各社の公式製品ページを出典とします。 DBからの生成日: 2026-08-21

出典は各社の公式製品ページです。 装置カタログDB では、同じ製品familyを工程・メーカー横断で検索できます。

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よくある質問（FAQ）

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PVDとは何ですか？

PVD（Physical Vapor Deposition、物理気相成長）は、固体のターゲット材料から原子や分子を物理的に取り出し、基板へ飛ばして積もらせる成膜方式です。化学反応で膜を作るCVDに対し、PVDは粒子の運動が膜を作ります。金属配線や電極の成膜で広く使われます。

PVDにはどんな種類がありますか？

スパッタリング、真空蒸着、イオンビーム成膜が代表です。スパッタリングはアルゴンイオンをターゲットへ当てて原子を叩き出します。真空蒸着は材料を加熱して蒸発させます。イオンビーム成膜は独立したイオン源を使い、入射角とエネルギーを個別に制御します。

スパッタリングはPVDですか？

スパッタリングはPVDに属します。スパッタリング装置では、加速した不活性物質がターゲット材料へ衝突し、叩き出されたターゲット分子が基板へ堆積します。半導体前工程のPVDでは、スパッタリングが主力を占めます。

PVDの段差被覆性はどうですか？

限界があります。ターゲットから飛来する粒子の方向が偏るため、深い溝やビアでは入口の角が先に厚くなり、側壁と底は薄いままになります。アスペクト比が高くなるほどこの差が広がるため、深い構造の被覆にはCVDやALDを使います。

PVDでどんな膜を作りますか？

金属配線、電極、めっきのシード層、バリアメタルなどが代表例です。ターゲットの組成をほぼそのまま膜へ移せるため、合金組成の再現性が要る膜に向きます。

PVD装置のメーカーはどこですか？

当サイトの装置カタログDBでは、PVDやスパッタリングに一致する製品familyを持つメーカーを公式製品ページ単位で引けます。Applied Materials、キヤノンアネルバ、アルバック、Evatec、芝浦メカトロニクス、KLA（SPTS）、scia Systemsなどが該当します。

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