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プラズマエッチング

プラズマエッチングとは

プラズマエッチングは、今や当たり前になっている製品の多くを実現している、今日の世界では欠くことのできないツールです。例えば、プラズマエッチング無しでは、スマートフォンは存在しないでしょう。

プラズマエッチングは、実質的に全ての材料において、ナノメータまたはミクロンの千分の一のスケールで、形状を作り込む方法です。このようなサイズを作り込むときに、用いることができます。

誘導結合プラズマ・リアクティブイオンエッチング (ICP-RE)

プラズマエッチングの先端技術の1つが、ICP-RIEです。プロセス特性として、多くの利点があります。

  • エッチング速度を、非常に高速から超低速まで制御可能
  • 損傷が少ない
  • マスク材料や基板材料の選択性が高い
  • 形状制御性が高い

形状制御に関するメリット:ムーアの法則によって、デバイスの限界寸法(CD)は、ゆうに1ミクロン以下に小さくなっています。垂直または水平に同一方向にエッチングしていくような形状の場合、デバイスがそのようなサイズで密に配列していると、直ぐお互いに鉢合わせになってしまうでしょう。

ICP-RIE プラズマエッチングは、垂直形状を完全に作ることができ、CDをしっかりと維持することができます。まさしくこの理由のため、ウェットエッチングではなく、ICP-RIEが広く用いられるのです。

Deep silicon plasma RIE etching

ICP RIEを用いた、シリコン深堀りエッチング

GaAs VCSEL plasma etching

ヒ化ガリウム基垂直共振器面発光レーザーVCSELのエッチングプロセス

リアクティブイオンエッチング (RIE)

RIEによるプラズマエッチングは、何十年も広く用いられています。その性能は、ICP-RIEにはかないませんが、簡便な技術であって多くの用途には充分効果を発揮します。

例えば、誘電体マスクのプラズマエッチングは、通常、高速度を必要としないので、RIEは充分な垂直度を実現し、優れたマスクを製作することができます。

Silicon Dioxide RIE etching

二酸化ケイ素 (SiO2) のRIEエッチング

プラズマ励起 (PE) エッチング

PEエッチングは、プラズマエッチングの中で、最も方向性に乏しいソリューションです。従って、微細で垂直な形状を作り込むには不向きですが、アンダーカットが許容される、高選択性の等方プロセスに用いられ、どのような基板材料に対しても大面積を削り込む場合に有効です。

プラズマエッチングは、高度で柔軟な技術であり、広範囲のデバイスを作製するのに用いられます。

Failure Analysis Plasma Enhanced Etching

PEエッチングを用いた故障解析

プラズマエッチングに関するプロセスソリューションについて、ご質問がある場合は、plasma-experts@oxinst.com にご連絡ください。

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