半導体

半導体を製造する際の前段階として、エッチング加工による設計通りの加工が必要になります。ここでは半導体を加工する方法について、詳しく解説します。

半導体の加工方法

半導体を加工する際のエッチングについて紹介していきます。

2種類のエッチング方法

薬品などの腐食作用を使って不要な箇所を取り除くという点では同じですが、エッチングにはウェットエッチングとドライエッチングの2種類があります。

ウェットエッチングは、硫酸、硝酸、りん酸、フッ酸などを使用して、腐食させる方法です。薬剤洗浄を行う際に使用するウェットステーションを使って作業ができます。ドライエッチングよりはコストが抑えられ、同じ薬剤で何枚もの加工ができるため、経済的な方法です。加工するものへのダメージも抑えられます。

ドライエッチングは、液体の薬液を使用せず、高真空プラズマを利用して加工を行います。加工するものを真空状態の環境に置き、腐食性のあるイオンをぶつけて、不要な箇所を取り除く反応性イオンエッチングが代表的です。

半導体の加工工程

エッチングによる半導体の加工は、半導体加工の前工程に含まれます。全工程では、電気回路の設計、ウェーハの作成、ウェーハ表面の酸化と成膜、回路図パターンの転写が行われ、その後にエッチングが行われるのが一般的です。エッチングした後には、不純物の注入や電極形成などが行われ、組み立て前の半導体が完成します。

エッチング工程の詳細

まずCADなどを使ってデータを入力したのち、フィルム感材・ガラス乾板などにデザインパターンを作成。その後、エッチングを部分的に防ぐ目的で塗布されるレジストの密着度を高める処理が施され、加工するウェーハの表面にレジストが塗布されると、露光転写が開始されます。

転写されたレジストの露光していない部分からレジストを除去すると、金属が露出しますので、ここからエッチング加工に入ります。液体の薬品を自動制御するエッチングマシーンを使用し、レジストに覆われていない部分の金属を溶解させて取り除くと、設計通りの半導体パターンが残る仕組みです。最後に残ったレジストを取って、洗浄と検品が行われます。

まとめ

半導体の前工程にはエッチングの技術が必要不可欠です。繊細さが求められる半導体製造において、精密な加工が可能なエッチングは大きなメリットがあります。

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