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Hitachi

株式会社 日立ハイテクノロジーズ

解説サイト「半導体の部屋」

 エッチング装置とは、薬液や反応ガス、イオンの化学反応を使って、薄膜の形状をエッチング(化学腐食、蝕刻)加工する装置です。半導体等の電子デバイスの製造ラインで使用されます。図7-1にエッチング工程までの流れを示します。

エッチング工程までの流れ
図7-1 エッチング工程までの流れ

エッチングには、「ウェットエッチング」と「ドライエッチング}があります。以下にそれぞれを説明します。

(1)ウェットエッチング

酸やアルカリを用いて露出部分を除去します。

特徴

  • 薬液が安価
  • 一度に複数枚処理可能
  • 等方性

ウェットエッチング
図7-2 ウェットエッチング

(2)ドライエッチング

高真空プラズマを利用

ガスをプラズマ化し、化学反応と加速したイオンで除去します。

特徴

  • 微細加工、異方性に優れている
  • プラズマを用いる
  • ウェットよりも高価

ドライエッチング

プラズマとは

 プラズマ(plasma)は、正の電荷をもつ粒子(イオン)と負の電荷をもつ電子が電離状態で同程度分布し、全体としてほぼ電気的中性を保つ粒子集団です。以下にドライエッチング装置の各種プラズマ方式を示します。

マイクロ波ECRプラズマ方式
図7-4 マイクロ波ECRプラズマ方式
ECR:Electron Cyclotron Resonance

容量結合型プラズマ方式(CCP)
図7-5 容量結合型プラズマ方式(CCP)
CCP:Capacitively Coupled Plasma

誘導結合型プラズマ方式(ICP)
図7-6 誘導結合型プラズマ方式(ICP)
ICP:Inductively Coupled Plasma

ECRとは

 ECR(Electron Cyclotron Resonance)は、電子サイクロトロン共鳴と呼ばれます。真空装置に磁界を印加すると磁界中の電子は磁力線を中心にサイクロトロン運動と呼ばれる回転運動を行います。そこへ、その回転の速さに合わせた周波数ωのマイクロ波を入射すると、サイクロトロン運動と電界とのエネルギー共鳴が起こり電界エネルギーが電子に吸収されます。これを電子サイクロトロン共鳴と言い、電子を有効に加速し大きなエネルギーを与えることができます。このようにしてエネルギーを与えてプラズマを発生させるプラズマをECRプラズマと言います。マイクロ波には2.45GHz、これに対応する共鳴磁界は875ガウスです。

製品紹介

コンダクターエッチング装置 9000シリーズ

 20nm世代以降のデバイスにおいては、ダブルパターニングや3D構造、さらには新規材料に対応した後処理や保護膜形成などの高精度かつ複雑なプロセスが 要求されます。これら次世代デバイスプロセスに対応するため、インターフェースを統一し、高精度にモジュール化した各種チャンバを搭載可能とすることで、 最先端デバイスに対応した拡張性と柔軟性のあるプロセスを提供いたします。

コンダクターエッチング装置 9000シリーズ
コンダクターエッチング装置 9000シリーズ

不揮発性材料用エッチング装置

 日立ハイテクの不揮発性材料用エッチング装置は電磁誘導結合プラズマ(EMCP:Electro Magnetically Coupled Plasma)方式を採用し、独自のクリーニング技術によって次世代メモリ及びHDD(Hard Disc Drive)用磁気ヘッドに用いられる不揮発性材料の加工において高い量産安定性を提供します。

不揮発性材料用エッチング装置
不揮発性材料用エッチング装置