中古ドライエッチング装置の在庫・価格

ドライエッチング装置は、プラズマの中で作ったイオンやラジカルを使い、基板の表面の薄膜やシリコンを気相で削る装置である。エッチャーとも呼ばれる。薬液に浸して溶かすウェットエッチングに対して、液を使わないことからドライと呼ばれる。マスクのパターンどおりに、側壁が垂直に近い形で削れる(異方性が高い)ことが最大の特徴で、半導体デバイスやMEMS、化合物半導体、光デバイスの微細加工に欠かせない装置になっている。大学や研究機関の微細加工の施設でも広く使われている。
仕組みはこうである。減圧したチャンバーにフッ素系や塩素系などのエッチングガスを流し、高周波の電力でプラズマを立てる。プラズマの中のラジカルは膜の材料と化学反応して揮発しやすい生成物を作り、それが排気されることで膜が削れる。一方、基板側にかかる電界で加速されたイオンは、基板に垂直に飛び込んで底面の反応を進める。化学反応とイオンの衝撃をどう組み合わせるかで、削る速さ、マスクや下地との選択比、削った形が決まる。
方式は、プラズマの作り方で分かれる。反応性イオンエッチング(RIE)は、平行に置いた二枚の電極の基板側に高周波をかける方式で、構造が簡単で扱いやすい。誘導結合プラズマ(ICP)方式は、コイルで高密度のプラズマを作り、基板へのバイアスを別の電源で独立に調整できるため、速さと形を両立しやすく、シリコンの深掘りにも使われる。ECR方式は、マイクロ波と磁場の共鳴を利用して低い圧力で高密度のプラズマを作る。研究用には、一つのチャンバーで試料を手で出し入れする小型のRIE装置が多く使われ、量産ではICP方式など高密度プラズマの装置が主流になっている。
装置は、チャンバーと基板を載せる下部電極、高周波電源と整合器、ガスの流量を決めるマスフローコントローラー、圧力を保つ調圧バルブ、ターボ分子ポンプとドライポンプなどの排気系で構成される。量産向けや腐食性ガスを使う装置では、チャンバーを大気にさらさずに基板を出し入れするロードロック室や、削り終わりを知らせる終点検出器を備えることが多い。終点検出には、プラズマの発光の変化を見る発光分光式や、膜の干渉を見るレーザー干渉式が使われる。下部電極は基板の温度を一定に保つために冷やされ、温度が変わると削る速さや形が変わるため、冷却の仕組みも装置の性能の一部になる。
使うガスは削る材料で決まる。シリコンや酸化膜、窒化膜にはフッ素系、アルミなどの金属や化合物半導体には塩素系が使われることが多い。塩素系のガスは腐食性が強く、装置の材料や排気系、排ガスの除害に対策が要る。中古では、前にどのガスで何を削っていたかが、装置の状態と使える用途を大きく左右する。