仕組み2026年11月15日

PVD（スパッタ）とは　ターゲットにイオンを当てて金属の膜をつける

スパッタは、真空の中で金属の板にイオンをぶつけ、飛び出した原子をウエハーに積もらせて膜をつくる方式です。アルバックの半導体・電子部品向け装置の受注高は、2026年6月期に1133億円でした。

ポイント

PVDは「Physical Vapor Deposition」の頭文字です。CVDがガスの化学反応で膜をつくるのに対し、PVDは材料そのものを物理的に飛ばしてウエハーにつけます。半導体の工場で使うPVDのほとんどはスパッタという方式です。

イオンで「たたき出す」

スパッタの装置の中は、空気を抜いた真空にします。そこにアルゴンのガスを少し入れ、電圧をかけてプラズマにします。プラズマの中でプラスの電気を帯びたアルゴンのイオンが、膜にしたい金属の板にぶつかります。板の表面から金属の原子がはじき出され、向かいに置いたウエハーに積もります。

はじき出す元の金属の板を「ターゲット」と呼びます。銅、タンタル、チタン、タングステン、コバルトなど、つくりたい膜の材料ごとにターゲットを用意します。ターゲットに不純物が混じると、それがそのまま膜に入ります。このため半導体用のターゲットは、金属を精製して純度を極めて高くしてからつくります。

代表は配線の工程です。銅の配線をめっきでつくる前に、銅が周りに広がらないようにするバリアの膜と、めっきの土台になる薄い銅の膜（シード層）をスパッタでつけます。ほかに、トランジスタの電極の金属や、エッチングのときに下の層を守るハードマスクの膜にも使います。

アルバックは2026年8月の決算説明資料で、トランジスタの密度が上がるとハードマスクの膜と配線の工程が増え、そのどちらにも自社のPVDが使われると説明しています。裏面から電源を送る配線や、ウエハーを貼り合わせる構造でもPVDの採用を見込んでいます。

アルバックは主力の装置として、アッシング装置、スパッタリング装置、エッチング装置を挙げています。2026年6月期の全社の受注高は3242億円で過去最高でした。JX金属は、半導体用ターゲットの生産能力を1.3倍に増やす計画を示しています。海外ではアプライドマテリアルズもPVDの装置を手がけます。