ゆっくり解説、半導体プロセスシリーズ：エッチング。
後半はドライエッチングがテーマです。
ドライエッチングは非常に精密に加工でき、微細化に必要不可欠な技術です。
【書き起こし】【ゆっくり解説】ドライエッチング 半導体プロセスシリーズ：エッチング（後半） –
(00:00) [音楽] 皆さんこんにちは前回に続いて チングの解説をしていくんだぜ今回はドライエッチングの解説なのよねそうだぜ 前半ではウェットエッチングの説明をしたのでドライエッチングは微細な加工に向いて いるので 現在の lsi 製造の主役になっているんだぜ 現在 の配線は数ナノメートルの世界なんだもんねどうやってこの微細な加工を可能にして いるのか解説していくぜ まず前半でも軽く説明したようにドライエッチングでは真空中でガスやイオンを使って チングを行うぜ だからドライエッチングなのよねエッチングの反応には科学班 脳のものとスパッタリングによるものガールぜ [音楽] 化学反応のほうはイメージが吹くはウェットエッチングでは化学反応で物質画用液に 溶けてたわねヒットそれの期待バージョンよねそうなんだぜ ただこれだと反応はマスクで隠れていても当方的に進行するから 微細な加工ができなくなってしまうんだぜど
(01:07) i エッチングのメリットが消えちゃったわねじゃあなんでドライエッチングでは微細 な加工が可能なのかというと後者のスパッタリングをうまく使っているからなんだぜ スパッタリング簡単に言うと原子をはじき出す反応だぜ 材料表面にガスのイオンを衝突させて原子をはじき出して1 ing するんだぜ砂場に上から石を思いっきり投げたところをイメージして欲しいん だぜ 医師が叩きつけられるとさなが飛び散っていくのとだいたい同じだぜ 砂粒がはじき出されて散っていくわねこれが原子スケールで行われているということな の そうなんだぜじゃあエッチングにおけるスパッ たリングについて詳しく見て行くんだぜまずはチャンバー内の圧力を下げて真空を 作り出すぜ通して真空にするのそれは平均自由行程を上げるためだぜ 平均自由行程これは原子が散乱されることなく進行できる距離のことを言うぜ どういうことなの例えるなら街中でまっすぐダッシュして人にぶつかることなく走る ことができる距離だぜ
(02:13) 走っている人は上と下の状態どっちがぶつかることなく走れると思う それは あ下のほうが人が少ないんだからぶつかりにくいんじゃない あわかったわ真空状態だと周りの原資が少ないからその分粒子が長い距離を移動でき るってことね そういうことだぜ上の状態は周りの粒子が多いとき つまり真空ではない状態を表しているぜ 下之条 タイは真空にすることで周りの勇姿を少なくした状態を示しているぜ 周りの粒子が多いとぶつかっちゃうけど真空にして粒子を減らせばその分ぶつからずに 移動できるって事なのねいかにもなんだぜ 真空状態にすることでより多くのイオンを基盤にぶつけることができるんだぜ 真空にしてチャンバー内の原子分子を減らして平均自由行程をあげるって事ね 基本が分かったところで例として反応性イオンエッチングに アクティブイオンエッチング略して rie の反応を見ていくぜ rie の装置はこんな感じだぜさ
(03:18) 早速よくわからないわよこれでもかなり省略してるぜ まず反応は真空中で行われるから基板などは金属製のチャンバーに入れられるぜ 外からの 強くがすごいからよねペットボトルの空気を抜くと勝手にボコボコになるのと同じなん だぜ丈夫な金属がいるのね そのチャンバーにエッチングガスを入れていくぜここで rf ラジオ周波数の高周波 電圧を加えるぜ ガスに高周波がかけられたのでプラズマが発生するぜ プラズマ中の電子はすぐに電極に移動するんだけど上の電極は雪ちされているから天下 は持たないぜ 基板側の電極はブロッキングコンデンサが直流電流を遮断して基板側の電極が負に帯電 することを覚えててほしいんだぜ 覚えておくわとまぁこんな感じに アルゼ生のプラズマイオン負に帯電した電極がは基板 これでいい音が基盤に向かってまっすぐぶつかっていくってことね そうなんだぜ基板側の電極がマイナス電位になるのを陰極効果と呼んでこの電位によっ てプラズマ中のプラスイオンが基板側に日か
(04:28) え指向性を持って基盤に入社することでー異方性エッチングが実現されるぜこういう形 のエッチングができるのね 最後にドライエッチングの応用として g ラムや納戸などに使われているボッシュ プロセスについて解説するぜ メモリにもドライエッチングが使われるのもちろん使われるぞ この図を見てくれ これはメモリそうだぜこの写真を見て何か気づかないかすごい細かいパターンねもしか してこの形状をエッチングで作っているの そうなんだぜ現在のフラッシュメモリは素子を積み上げた構造をしているんだぜ この画像はソシオ96層重ねているらしいぜ さながら高層マンションね3次元構造にするために深いエッチングが必要になってくる んだぜ 各エッチングする技術は不可欠なのねというわけで深堀りエッチング drie について解説していくぜ drie ではエッチングと側面の保護を交互に 行うことによって
(05:31) 高アスペクトのエッチングを実現するぜ 大全くわからないわ頭を入れて解説するぜ エッチング5ガスでチング側面にポリマーの保護膜をつけている工程が左の図だぜ 保護膜を形成したらまたエッチングをするぜ 右の図がエッチングしている状態ねえ チングの時プラズマは指向性を持っているから 底面が側面より早くエッチングされるぜエッチング底面がすぐに保護膜が消えて露出し て縦方向にエッチングが進行するのねその通りだぜ 側面の保護膜が残っているうちにエッチングを止めるぜ そしてまた保護膜を形成してチングをする これを繰り返すわけねこれにより側面にへチングが進行することなく アスペクト比の高いエッチングが実現できるぜこんな高アスペクト比のものも作れるぜ めちゃくちゃ やまっすぐエッチングされているわね一種の美しさすら感じるぜ すごい技術ってことがわかったはこの技術を生み出せたのは何人もの研究者が数多くの 研究を重ねてきたからなんだぜ
(06:40) 確かに複雑な装置の構造といい とてつもない努力の結果が感じられるわ ね今パソコンでネットサーフィン出来るのもこの技術のおかげだと思うと胸が熱くなる んだぜ これで一旦イッチングの紹介は終わりとなるぜ 今後も半導体のことについて解説できたらしていきたいとおもいます 少しでも興味を持っていただければうれしい それで刃皆さんご視聴ありがとうございました ああああああああ
