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。
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。
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。
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。
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。
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。
代表的な用途
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。
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。
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。
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。
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。
エッチング選択比
選択比の段落
エッチング計測・検査
エッチング後の計測には、SEM断面分析、深さおよび側壁角度測定のための光学プロファイロメトリー、欠陥検査のための光学顕微鏡検査が含まれます。各ロットに詳細な測定レポートを提供します。
臨界点乾燥
臨界点乾燥は、高アスペクト比MEMS構造のスティクションフリーリリースに使用されます。ウェットエッチング後、ウェーハは一連の溶媒交換を経て、超臨界CO₂を用いて乾燥され、構造崩壊を引き起こす可能性のある表面張力を排除します。