ウェット＆ドライエッチング / DRIE

DRIE · RIE · KOH · HF VaporStat Etch Tech

AR > 30:1Stat Max AR

500μm+Stat Max Depth

Dry & Wet ProcessesStat Process Range

概要

エッチングはウェーハ表面から材料を選択的に除去する減法パターニングプロセスです。GINECHIPは湿式化学エッチング、DRIE、RIE、ICP-RIEプラットフォームを運用し、MEMS・半導体製造に必要な全スペクトルのエッチングを提供します。

KOH異方性湿式エッチングからBosch DRIE（アスペクト比30:1超、深さ200μm超）、ICP-RIE化合物半導体エッチング（GaAs、InP、SiC、GaN）まで、エッチング化学とプラズマ条件を材料系と形状に適合させます。

エッチング技術

KOH / TMAH 湿式エッチング

(100)Siにおける54.7°側壁角の異方性シリコンエッチング。エッチング速度：70～90°Cで0.5～2μm/min。TMAHはCMOS互換（カリウム不使用）。メンブレンリリース、キャビティ形成、バルクマイクロマシニング。

Etch rate: 2–20μm/min (Si)Aspect ratio: up to 30:1Sidewall: 89° ± 0.5°Scallop: < 50nm (optimized)Depth: up to 500μm+Mask: photoresist or SiO₂

BOE / HF 湿式エッチング

SiO₂および珪酸塩ガラスの等方性エッチング。制御速度用バッファード酸化膜エッチング（BOE 6:1、7:1）。HF蒸気によるスティクションフリーMEMSリリース。犠牲酸化膜除去、ガラスウェーハ構造化。

Temperature: −100 to −130°CEtch rate: 3–10μm/minSidewall: smooth, no scallopsAspect ratio: up to 20:1Selectivity to SiO₂: up to 100:1Depth: up to 200μm

Bosch DRIE（深堀り反応性イオンエッチング）

垂直シリコンエッチングのためのサイクリックSF₆エッチング/C₄F₈パッシベーション。アスペクト比30:1超。深さ10～500μm。スカロップ< 200nm。貫通ビア（TSV）、櫛歯駆動MEMS、マイクロニードル。

KOH: 30 wt%, 80°CTMAH: 25 wt%, 80°CSi（100） etch rate: ~1μm/minSi（111）etch stop: < 0.01μm/minSi₃N₄ and SiO₂ hard masksElectrochemical etch-stop option

RIE / ICP-RIE

フッ素系（CF₄、CHF₃、SF₆）Si、SiO₂、Si₃N₄用。塩素系（Cl₂、BCl₃）GaAs、InP、GaN用。Arイオンミリング貴金属（Au、Pt）用。独立RF/ICP電力制御の低ダメージICP-RIE。

Etchant: anhydrous HF vaporSelectivity SiO₂:Si > 1000:1No stiction (dry release)Compatible with Al metallizationProcess time: 5–60 minIdeal for inertial sensors

蒸気HFリリースエッチング

蒸気HF（vHF）を使用したスティクションフリーMEMS構造リリース。液体表面張力効果のない犠牲SiO₂除去。高アスペクト比・低剛性懸架構造対応。カンチレバービーム、メンブレンリリース。

Dielectric: CF₄/CHF₃/Ar chemistryNitride: SF₆ or CF₄/O₂Resist strip: O₂ plasma (ashing)Metal etch: Cl₂/BCl₃ (Al)Ion milling: Ar (Au, Pt, Cr)Etch rate: 10–500nm/min

金属エッチング（湿式・乾式）

Al（H₃PO₄/HNO₃/HAc）、Au（KI/I₂）、Cr（硝酸セリウムアンモニウム）、Ti（希釈HF）の湿式化学エッチング。塩素系ICP-RIEによるAl、TiN、Wのドライエッチング。金属配線パターニング用。

SiO₂: BOE (6:1, 7:1), HFSi₃N₄: hot H₃PO₄ (160°C)Si isotropic: HNA mixtureAl: H₃PO₄:HNO₃:CH₃COOHAu: KI:I₂ solutionCr: Ce(NH₄)₂(NO₃)₆ based

代表的な用途

MEMS慣性センサー

高アスペクト比櫛歯駆動・プルーフマス構造用DRIE。スティクションフリーリリース用蒸気HF。ビア相互接続用貫通エッチング。加速度計、ジャイロスコープ。

シリコン貫通ビア (TSV)

高アスペクト比貫通ビア用Bosch DRIE。直径10～200μm、深さ50～500μm。側壁角90° ± 1°。エッチング後スカロップ平滑化。3D-IC、インターポーザー。

マイクロ流体・バイオMEMS

マイクロ流体チャネル・チャンバー・ノズル用DRIEおよびKOHエッチング。流体相互接続用貫通ポート。透明流体デバイス用ガラスエッチング（BOE/HF）。層流用平滑側壁。

パワーデバイス (SiC、GaN)

トレンチMOSFET用SiC ICP-RIEエッチング（SF₆/O₂）。GaN HEMTメサ分離用Cl₂/BCl₃/Arエッチング。Ni/Auハードマスクへの高選択比。ショットキーダイオード、HEMT。

フォトニクス・導波路

垂直側壁・低側壁粗さ（< 5nm RMS）のSi₃N₄・SOI導波路エッチング用ICP-RIE。フォトニック回路用STI。光ファイバアライメント溝用深堀りエッチング。

ハードマスク・テンプレート製造

再利用可能なナノインプリントスタンプ・PDMS鋳型用シリコン厚膜DRIEエッチング。シャドウマスク・ステンシルリソグラフィ用貫通エッチング。最小マスクアンダーカットの精密垂直側壁。

Heading Selectivity

Selectivity Paragraph

Heading Metrology

Post-etch metrology includes SEM cross-section analysis, optical profilometry for depth and sidewall angle measurement, and optical microscopy for defect inspection. We provide detailed measurement reports with each lot.

Heading Cpd

Critical Point Drying is used for stiction-free release of high-aspect-ratio MEMS structures. After wet etching, the wafer is transferred through a series of solvent exchanges and dried using supercritical CO₂, eliminating surface tension forces that could cause structure collapse.

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