中古真空機器、ECRエッチングの販売、在庫紹介

### ECRエッチングの仕組み

ECR（Electron Cyclotron Resonance：電子サイクロトロン共鳴）エッチングは、磁場とマイクロ波の共鳴現象を利用して極めて密度の高いプラズマを生成し、材料の表面を精密に削り取るドライエッチング技術です。

その基本原理は、2.45GHzのマイクロ波と875ガウスの磁場を組み合わせることにあります。磁場中に置かれた電子はローレンツ力によって円運動（サイクロトロン運動）を行います。この電子の回転周波数が照射されるマイクロ波の周波数と一致したとき、共鳴現象が起きて電子はマイクロ波から効率よくエネルギーを吸収し、高速に加速されます。

加速された高エネルギー電子が周囲の反応性ガス分子と頻繁に衝突することで、高い効率でガスが離脱・イオン化・ラジカル化し、高密度のプラズマが形成されます。さらに、基板（ウェハ）側に高周波（RF）バイアスを独立して印加することで、プラズマ中で生成されたイオンを基板方向へ垂直に引き付け、狙った方向のみを削る異方性エッチングを実現します。


### ECRエッチングの主な特徴

ECRエッチングは、従来の平行電極型RIE（反応性イオンエッチング）などの他のプラズマエッチング技術と比較して、多くの優れた特徴を持っています。

・低気圧下での高密度プラズマ生成
一般的なプラズマエッチングが数Paから数十Paの圧力で動作するのに対し、ECRプラズマは10のマイナス1乗からマイナス2乗Paという超低真空下でも10の11乗から12乗cm-3という高密度プラズマを維持できます。気圧が低いことで生成されたイオンの平均自由工程（他の分子と衝突せずに進める距離）が長くなり、イオンの直進性が高まるため、極めて垂直性の高い微細加工が可能になります。

・低損傷（低ダメージ）と高い選択比
ECRエッチングでは、プラズマを生成するためのエネルギー（マイクロ波＋磁場）と、イオンを基板に引き込むためのエネルギー（RFバイアス）を完全独立で制御できます。これにより、プラズマ密度を高く保ちつつ、イオンの入射エネルギーを低く抑えることが可能です。結果として、基板や下地膜への物理的・電気的なダメージ（結晶欠陥やチャージアップ破壊）を最小限に抑え、下地材料との高いエッチング選択比を確保できます。

・高アスペクト比加工への対応
低気圧による直進性と高密度イオンの相乗効果により、深くて狭い溝を掘る加工（高アスペクト比エッチング）においても、側壁が削れるサイドエッチング（アンダーカット）を抑制し、設計通りの微細形状を再現できます。


### ECRエッチングの主な用途

ECRエッチング技術は、その「低ダメージ」「高精度」「高異方性」という強みを活かし、高度な制御が求められる最先端デバイスの製造プロセスで広く利用されています。

・先端半導体デバイスの製造
超微細化が進む半導体メモリー（DRAMやNANDフラッシュ）やロジックLSIの製造工程において、ゲート電極の形成や極小径のコンタクトホール加工、多層配線の形成などに使用されます。チャージアップダメージを回避しながら、nm（ナノメートル）スケールの微細なパターンを精度良く形成できます。

・化合物半導体デバイスの加工
GaN（窒化ガリウム）、GaAs（ヒ化ガリウム）、InP（リン化インジウム）などの化合物半導体は、シリコンに比べて物理的・熱的ダメージに弱く、加工時の結晶欠陥がデバイス特性の低下に直結します。ECRエッチングの低損傷加工性能は、5G通信用高周波デバイス、パワー半導体、青色レーザーや高輝度LEDなどの光半導体素子の製造において不可欠となっています。

・MEMSおよび光デバイスの作製
MEMS（微小電気機械システム）の立体的な微細構造や、光波導路、フォトニック結晶といった光学素子の製造にも用いられます。滑らかな側壁加工と高い深掘り性能が求められる領域において、ECRエッチングは高い再現性を発揮します。