半導体のエッチング工程とは？手法やメリットについても詳しく解説！

半導体の製造工程で、基板を図面通りに微細加工するための装置をドライエッチング装置といいます。

半導体のドライエッチング装置は、半導体デバイスの微細化や高集積化を実現する目的があります。

主な特徴としては、高精度かつナノ単位で緻密な加工が可能で、意図した方向にだけエッチングを施す異方性エッチングにも対応できる点やプラズマを使用したスパッタリングも利用できる点などがあります。

そのほか、アルミニウム合金など特定の半導体材料を選んだエッチングも可能で、半導体を製造する工程としては大きな成果をあげています。

半導体の製造工程で、薬液であるエッチング液を使用して不要部分を取り除く装置をウェットエッチング装置と言います。

ウェットエッチング装置は、エッチング液を使用して化学反応による腐食を施し表面を削ったり、ひとつの工程で複数個の加工が可能でコストを抑えつつ、素早い作業ができるという特徴があります。

ドライエッチングとウェットエッチングのどちらを使用するかを迷った場合、どのような回集積回路（IC）をつくるかで使い分けましょう。

1μm以下の繊細な加工を施すのであれば「ドライエッチング」、繊細さよりもコストパフォーマンスを重点に置きたい場合には「ウェットエッチング」を基準に選択してください。

半導体の製造過程におけるエッチング加工のメリットは、いくつかあります。

金型を使用したプレス加工の必要性がない点や、高コストのレーザー加工よりも費用面で安価な点などがあります。

プレス加工で使用する金型自体を設計製造する必要がないため、短期間での加工が可能であり、様々な組み合わせのものを高い精度での加工が可能です。

そのため、試作品などで有用性があるとされています。

エッチング加工技術は、半導体以外にも金属加工、ガラス加工、医療分野でも活用されています。

金属の加工においては、細かな表面の加工に用いられ、刻印や文字を刻む際に使用されています。ガラスの加工においても同様に使用されており、高い技術性が評価を得ています。

医療分野では、人の体内に埋め込むための医療用プラントの表面加工にエッチング技術が用いられています。

特に医療分野でのエッチング技術は微細な加工が可能なため、以前の医療用プラントと比べても安定感や長期的に機能するなど多くのメリットがあります。

半導体製造におけるエッチング加工は、基板もしくは基板上の薄膜を図面通りかつ微細に削ることが目的です。

準備段階である成膜工程とフォトリソグラフィ工程、そしてエッチング工程を何度も繰り返すことで、平面状だった構造を立体的な構造に加工していきます。

半導体の製造におけるエッチング加工には、ウェットエッチングとドライエッチングの二つの種類があり、ウェットエッチングでは、エッチング液を使って表面を腐食し削っていきます。この加工方法は、低コストかつスピーディーに加工できる点が特徴です。

ドライエッチングでは、化学ガスとプラズマを使用して酸化膜を取り除く方法です。この手法は、より高い精度で微細な加工が可能です。このように、エッチング加工は半導体製造において重要な役割を果たしています。

そのほか、今後もあらゆる分野での活用が見込まれるため、エッチング加工の技術は重要です。エッチング加工の技術が進化するにつれて、半導体の性能も進化すると考えられます。また、そのことは日常生活の豊かさにも影響すると考えられるでしょう。

そのため、どのようなエッチング方法がでてくるのか、注目してみてください。