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半導体用語集

ウェットエッチング

英語表記：wetetching

湿式エッチングとも呼ばれ、半導体の幕開けとともに、当初は回路パターンが形成されたフォトレジストなどをマスクとして溶液を用いて下地材科や薄膜を工ッチング加工した。たとえば、下地が酸化膜ではフッ酸を水やフッ化アンモニウムで希釈した混液、多結晶Siはフッ酸と硝酸の混液、Si窒化膜は熱燐酸などが使用された。しかし、エッチングした断面形状が等方性になり、マスクの下にアンダカットが生じ、しかも多結晶SiやSi窒化膜の場合は、レジストマスクは溶液により剥離、溶解が起こるので、通常酸化膜に変換してから下地をエッチングした。そのため、パターン変換差が拡大した。したがって、微細化の進展とともに、パターンの寸法どおりに加工できるドライエッチングがウェット法に取って換わった。過去のウェットエッチングでは、前述のICプロセスに加え、Si表面を鏡面、かつ平滑にエッチングするフッ酸、硝酸、酢酸の混液を用いた圧力センサ用のSiダイヤフラム、KOHやヒドラジンなどを用いたSiの異方性エッチングによる VMOS構造のV溝、太陽電池表面の光吸収用凹凸面、SOS基板の素子分離などの作製に用いられていた。熱リン酸を用いたSi3N4膜エッチングは今も使われている場合がある。しかし、別項目で詳しく説明されるウェハの洗浄処理ではウェット法が現在も不可欠であり、これにはピラニアエッチと呼ばれる過酸化水素:硫酸(1: 3)、RCA洗浄と呼ばれる過酸化水素:アンモニウム水:水(1: 1 : 5) 、過酸化水素と塩酸と水(1: 1 : 5)が用いられる。またSi基板やエピタキシャル基板の結晶評価としてDash、Sirtl、Secco、Wrightエッチと呼ばれるELッチピット観察用もよく用いられている。またSi基板,拡散などの熱処理炉やCVD炉に用いられている石英管の洗浄には王水やフッ酸洗浄が行われる。現在は、ウェットエッチングは、LSIプロセスよりはマイクロマシーン関係で広く使用されている。特に,前述の異方性エッチングでは,基板が Si ( 100)面の場合,酸化膜や窒化膜をマスクにすると,マスク端から55度でェッチングが進み,マスク材のパタ化膜は熱燐酸などが使用された。しかし、エッチングした断面形状が等方性になり、マスクの下にアンダカットが生じ、しかも多結晶SiやSi窒化膜の場合は、レジストマスクは溶液により剥離、溶解が起こるので、通常酸化膜に変換してから下地をエッチングした。そのため、パターン変換差が拡大した。したがって、微細化の進展とともに、パターンの寸法どおりに加工できるドライエッチングがウェット法に取って換わった。過去のウェットエッチングでは、前述のICプロセスに加え、Si表面を鏡面、かつ平滑にエッチングするフッ酸、硝酸、酢酸の混液を用いた圧力センサ用のSiダイヤフラム、KOHやヒドラジンなどを用いたSiの異方性エッチングによる VMOS構造のV溝、太陽電池表面の光吸収用凹凸面、SOS基板の素子分離などの作製に用いられていた。熱リン酸を用いたSi3N4膜エッチングは今も使われている場合がある。しかし、別項目で詳しく説明されるウェハの洗浄処理ではウェット法が現在も不可欠であり、これにはピラニアエッチと呼ばれる過酸化水素:硫酸(1: 3)、RCA洗浄と呼ばれる過酸化水素:アンモニウム水:水(1: 1 : 5) 、過酸化水素と塩酸と水(1: 1 : 5)が用いられる。またSi基板やエピタキシャル基板の結晶評価としてDash、Sirtl、Secco、Wrightエッチと呼ばれる工ッチピット観察用もよく用いられている。またSi基板,拡散などの熱処理炉やCVD炉に用いられている石英管の洗浄には王水やフッ酸洗浄が行われる。現在は、ウェットエッチングは、LSIプロセスよりはマイクロマシーン関係で広く使用されている。特に、前述の異方性工ッチングでは、基板が Si (100)面の場合、酸化膜や窒化膜をマスクにすると、マスク端から55度でェッチングが進み、マスク材のパタ-ンに置を調節すると、マスクが中空に洋かカンチレバーが作製できる。
またSi基板の裏面から酸化膜や窒化膜をマスクにして異方性エッチングし、Si基板の上面に作製した応力センサの直下で停止すると、ダイヤフラムが形成され圧力センサが作製できる。最近ではこのSi異方性エッチングは、1: 1X線露光用のX線マスクや一括縮小転写電子ビーム露光用ステンシルマスクのSi基板の薄膜化などにも応用されている。

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