最終更新 2026-10-10

ALEとは(原子層エッチング)

Atomic Layer Etching
目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 紛らわしい言葉の切り分け
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

ALE(Atomic Layer Etching:原子層エッチング)は、エッチングを原子層1層単位で自己制御的に行う技術です。ALD(原子層堆積)の「成膜版」に対応する「除去版」として位置づけられ、表面の化学的修飾と除去を交互にサイクルすることで、原子層レベルの精度と高い選択性を実現します。3nm以降の超微細加工において、従来の連続プラズマエッチングでは達成困難な寸法精度・形状制御性を提供します。

ALEには大きく2方式があります。プラズマALE(等方性/異方性ALE)は、改質ステップ(表面を反応性ガスで化学修飾)と除去ステップ(低エネルギーイオン照射で修飾層のみを揮発除去)を繰り返します。サーマルALE(熱ALE)は低温・非プラズマ環境で化学反応のみを利用し、高アスペクト比構造やデリケートな材料に適しています。FinFETのゲートスペーサーエッチング、GAAナノシートのシリコン選択的除去、EUVレジストのトリミングなどに応用されています。

従来のRIEと比較したALEの優位点は、エッチング量の原子層単位制御・高選択比(隣接材料をほとんどエッチングしない)・ダメージフリー加工の3点です。サイクルタイムが長くスループットが課題ですが、クリティカルな工程への選択的適用で解決されています。主要装置メーカーはLam Research(Kiyo系ALE機能付きエッチャー)、東京エレクトロン(Tactras)、Applied Materialsが開発を主導しています。

図解

ALE(原子層エッチング)の1サイクル(表面改質・パージ・改質層の除去・パージ)
表面改質と除去の両方が自己停止するので、深さを原子層単位で制御できる。

紛らわしい言葉の切り分け

ALEとRIE。違いは原子層単位で制御できるかどうかです。ALEは表面の改質と除去を交互に繰り返し、自己停止する反応で原子層ずつ削るため、選択比が高くダメージも小さくなります。RIEはプラズマで連続的に削るため速い一方、下地にダメージが入りやすくなります。 比較記事 →

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 応用物理学会「プラズマを用いた原子層エッチング(ALE)(応用物理 88巻3号)」(2026/10/10 確認)