マイクロ・ナノ加工技術：ドライエッチングとウェットエッチング

マイクロ・ナノ加工のプロセスにおいて、フォトリソグラフィーに続く重要な工程であるエッチングは、化学的または物理的方法によりシリコンウェーハ表面から不要なエッチング材料を選択的に除去し、フォトリソグラフィーにより回路パターンを形成する工程です。 言い換えれば、必要なものは残し、不要なものは削除します。 マイクロ・ナノ加工技術におけるエッチングプロセスは、現在主にドライエッチングとウェットエッチングの2つのエッチング方法に分けられます。
ウェットエッチングは、化学エッチング液と被エッチング物との化学反応により被エッチング物を剥離する方法である。 高い適応性、優れた表面均一性、シリコンウェーハへのダメージが少なく、ほぼすべての金属、ガラス、プラスチック、その他の材料に適しています。 しかし、線幅の制御とエッチングの方向性には限界があるため、ほとんどのウェットエッチングは制御が容易ではない等方性エッチングであり、パターンエッチングの忠実度効果は理想的ではなく、エッチングの線幅を不均一にすることは困難です。 仕切る。 現在ではドライエッチングが主流となっています。
ドライエッチングとは、気体状態で発生させたプラズマをシリコンウェーハの表面に照射することです。 プラズマはフォトレジストによって開けられた窓を通過し、シリコンウェーハと物理的/化学的反応を起こし、それによって露出した表面材料を除去します。 ウェットエッチングと比較して、ドライエッチングの利点は、エッチングプロファイルに異方性があり、線幅制御能力が優れているため、転写後の微細パターンの忠実性が確保できることです。 同時に、化学試薬を使用しないため、化学汚染や材料消費量、排ガス処理コストなどの問題も発生しません。 欠点は、コストが高いことです。
ドライエッチングには主に金属エッチング、誘電体エッチング、シリコンエッチングが含まれます。このうち金属エッチングは主に金属配線のアルミニウム合金エッチング、タングステンプラグの作製、コンタクトメタルのエッチングに使用されます。 誘電体エッチングは主にコンタクトホールやスルーホールの形成に使用されます。 シリコン エッチングは主に、MOS ゲート構造のポリシリコン ゲートや、DRAM キャパシタ構造のデバイス分離または単結晶シリコンの溝を作成するために使用されます。