PACE（Plasma Assisted Chemical Etching） | 半導体用語集 |半導体/MEMS/ディスプレイのWEBEXHIBITION（WEB展示会）による製品・サービスのマッチングサービス SEMI-NET（セミネット）

半導体用語集

PACE

英語表記：Plasma Assisted Chemical Etching

　局所的に閉し込めたプラズマによりSi基板表面を部分的にエッチングする方法で米国のヒューズダンバリー社から1993年に発表された。
　PACE法はもともと人工衛星上で天体観測するハッブル望遠鏡の非球面レンズの加工に使用されていた技術で、Si基板の精密加工や貼り合わせSOI基板の作製に応用された。貼り合わせSOIでは研削後薄膜Si層の精密エッチングに用いられる。PACEプロセスでは研削後Si層の基板全面の厚さ分布を光学干渉法で測定し、厚さに応じエッチング量を変え均一な薄膜Si層を実現する。エッチングはSF₆ガスから生成されたプラズマを高圧ノズルに閉じ込め常圧で行われる。ノズルの直径は加工精度により3～30mmに変える。エッチング速度は非常に大きい（ ≫ 1μm/分）が加工精度を上げるためノズルを小さくするとスループットが低下する問題がある。
　PACEではプラズマによりSiをエッチングするがイオンエネルギーが非常に小さく（ ≪ 1eV）加工時のダメージは小さいものの、表面の鏡面状態がプラズマエッチングで劣化するため、プラズマエッチング後にタッチポリッシュが行われる。
　この方法が提案されるまでは貼り合わせSOIの薄膜Si層加工には鏡面研磨が主に用いられていたが、厚さの加工精度や均一性に限界があり1μm以下の薄膜SOIの実現は困難であった。PACE法では±5nmの厚さ精度で薄膜Si層をエッチングすることが可能であり、サブミクロン薄膜SOIの実現の有力な方法として注目されたが、加工精度を上げた場合のスループットの向上が課題である。
　なお、LSIの微細化が進む中、基板の高平坦度化が望まれているが、PACEでは基板の厚さに応じ局所的にエッチングするため超高平坦度の基板が実現できる。このため、PACEは薄膜SOI以外にSi基板の超高平坦度加工への応用も検討されている。