【2021年版】プラズマエッチング装置メーカー7社一覧

プラズマエッチング装置のメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

プラズマエッチング装置とは？
プラズマエッチング装置のメーカー7社一覧

プラズマエッチング装置とは

プラズマエッチングとは、高真空プラズマを利用して真空容器内でガスをプラズマ化し、化学反応と加速したイオンで膜を削って除去する手法を指し、ドライエッチングの代表格とされています。

ウェットエッチングが薬液につけるのに対し、ドライエッチングは薬液を用いないことからドライと表記されています。

プラズマエッチングは異方性エッチングに優れていることから半導体の微細化・高集積化の必須技術となっています。

しかしながら、最新の装置は数10nm単位の制御が必要であり、非常に高額な設備であるにも関わらず、次世代プロセスに合わせて常に最新設備で揃えなければならないことが大きな問題となっています。

プラズマエッチング装置の使用用途

プラズマエッチング装置は半導体製造プロセスで使用されています。

一般的にはクリーンリーム内で用いられます。特に、微細化が進むにつれ、クリーンウェアを着用した人が近くにいるだけで発生するレベルのほこりでエラーの原因となるため、半導体の製造工程は人の手を介することなく、リモートコントロールで行われます。

また、プラズマエッチングはフォト工程(フォトレジスト塗布、マスクをして露光・現像)の後に行われることが多く、半導体の種類によっては1つの製品を作るために何度となく繰り返す必要があります。

プラズマエッチング装置の原理

プラズマを発生させる方法によって装置名が異なり、RIE(リアクティブ・イオン・エッチング)、ECR(電子サイクロトロン共鳴)、ICP(誘導結合型プラズマ方式)、CCP(容量結合型プラズマ方式)とあります。

基本となるRIEを例として、通常Si基板の表面はSiO2で被覆されているので、このSiO2に対するエッチング過程では

エッチング用のガスとしてCF4とArの混合ガスを用意し、真空チャンバ内でプラズマを発生させます(CFx+イオンやAr+イオン発生)。
次にウエハをーに帯電させることで、発生したCFx+イオンやAr+イオンがSiO2表面に衝突し、SiO2の分子結合が切断されます。
この時、衝突の際の運動エネルギーの一部は熱エネルギーに変換され、反応がさらに促進されます(イオンアシスト反応)。
結果としてSiF4やCOなどの揮発性物質が脱離することでエッチングは進み、その方向はイオンの入射方向によるので異方性エッチングが可能となっています。

また、エッチングする物質に対して有効なガス及びガスの混合物は当然異なるため、特に異方性を高める触媒として働くガスを見つけることが加工精度を上げる上で重要な課題となっています。

【2021年版】プラズマエッチング装置 メーカー7社一覧

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