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エッチング|前工程

エッチングは、ウェーハ上の材料を化学的・物理的に取り除き、層を必要な形に加工したり不要な膜を除いたりする工程群である。代表的には、レジストなどで覆われていない部分を削り、リソグラフィで作ったパターンを下の層へ写す役割を担う。方式は主にプラズマを使うドライ方式と薬液を使うウェット方式に大きく分かれ、ほかに原子層単位で削るALEや、役目を終えたレジストを除くアッシング・レジスト剥離もこの分類に含まれる。

工程の分類›前工程› エッチング

前工程の下にある工程で、同じ分類にはほかに19工程がある。

  • ドライエッチング:ドライエッチングは、主にプラズマ中の反応種とイオンを使い、レジストに覆われていない部分の層を除去する加工方法である。
  • ウェットエッチング:ウェットエッチングは、薬液に浸したり吹き付けたりして対象の膜や基板を溶かし、レジストの開口部分などから取り除く加工方法である。
  • アッシング・レジスト剥離:アッシング・レジスト剥離は、加工用のマスクとして使い終えたレジストや有機残渣を、溶剤や薬液、プラズマで取り除く工程群である。
  • ALE(原子層エッチング):ALE(原子層エッチング)は、表面の薄い層だけを化学的に変質させる段と、変質した部分だけを除く段を交互に行い、層を少しずつ削るエッチング方法である。
  • チャネルリリース:チャネルリリースは、SiとSiGeを交互に積んだ積層からSiGe層だけを選んでエッチングで抜き、Siのシートを宙に浮かせる工程である。
  • MEMS犠牲層リリース:MEMS犠牲層リリースは、製造中に構造を支えていた犠牲層だけをエッチングで取り除き、梁や膜の下に空隙を作って動ける状態にする工程である。
  • メサ形成・メサエッチ:メサ形成・メサエッチは、残したい素子の領域をマスクで覆い、その周囲の半導体層をエッチングで削って、素子部分を台地(メサ)状に残す加工である。

この工程は、インナースペーサ形成の「ナノシートGAAのインナースペーサ形成」、RMG(置換メタルゲート)の「Gate-Last(プレーナ型MGHK)」、SADP(自己整合ダブルパターニング)の「SADP(スペーサ型)の5段階」、STI(シャロートレンチ分離)の「STI(浅溝分離)の基本工程」、前工程の「SEAJ工程図の前工程(インゴットからウェーハ検査まで)」の手順の一部として出てくる。

  • エッチング装置

リソグラフィ、成膜、酸化・拡散、イオン注入、アニール・熱処理、CMP(化学機械研磨)、洗浄・表面処理、配線形成、素子分離、ゲート形成、コンタクト形成(MOL)、リフトオフ、モノリシック3D集積、逐次3D集積、サイドウォールスペーサ形成、応力ライナー形成、SMT(応力記憶技術)、層転写、ソース・ドレイン形成