ARDE（アスペクト比依存エッチング）とは、ドライエッチングで穴や溝のアスペクト比が大きくなるほど、エッチングが遅くなる現象で、RIEラグとも呼ばれます。細く深い穴では、反応に必要なラジカルやイオンが側壁に当たって底まで届きにくくなることが主な原因です。3D NANDのような高アスペクト比の加工で最大の課題の1つです。
目次 7項目 定義・解説 図解 よくある質問 設備の製造メーカー 関連用語 比較・違いを学ぶ 出典・参考資料 定義・解説 ARDE（Aspect Ratio Dependent Etching：アスペクト比依存エッチング）とは、ドライエッチングで、穴や溝の深さと幅の比（アスペクト比）が大きくなるほど、エッチングの進む速さが遅くなる現象です。同じウェハの上でも、細いパターンは太いパターンより浅くしか掘れず、深く掘り進むほど速さが落ちていきます。RIEラグとも呼ばれます。
原因は、穴の奥に届く粒子が減ることです。エッチングに必要なラジカル（反応しやすい中性の粒子）は向きがばらばらに飛ぶため、細く深い穴では側壁に当たって途中で消費され、底まで届く量が減ります。イオンも、少し斜めに飛んでくるものは側壁に当たって底に届きません。さらに、底で生じた反応の生成物が穴から出ていきにくくなること、絶縁膜の側壁に電荷がたまってイオンの軌道が曲がること（チャージアップ）も、速さを下げる要因です。
ARDEが大きいと、細い穴と太い穴、ウェハ上の場所によって深さがそろわなくなり、穴が貫通しない不良や、太い穴だけ下の膜まで削れすぎる不良が起こります。数百層を積んだ3D NANDのチャネルホールのように、アスペクト比が数十から100近くにもなる加工では、最大の課題の1つです。イオンのエネルギーを高くする、圧力を下げて粒子を直進させる、ガスの組成や温度を工夫する、パルスプラズマで電荷を逃がすといった方法で抑えます。
図解 実際の加工では複数の原因が重なり、マイクロローディング効果とも同時に現れる。 よくある質問（FAQ） ARDEとマイクロローディング効果の違いは何ですか？ ARDEは、1つ1つの穴や溝のアスペクト比によってエッチングの速さが変わる現象です。マイクロローディング効果は、パターンが密集した場所と、まばらな場所で、エッチングに使われるガスの消費量が違うために速さが変わる現象です。どちらも場所によって深さがそろわない原因になり、実際には両方が重なって現れます。
逆ARDEとは何ですか？ 通常とは逆に、細い穴のほうが太い穴より速く削れる現象です。保護膜のもとになる成分が細い穴の奥に届きにくく、太い穴の底では保護膜が厚く付いてエッチングが遅くなる場合などに起こります。条件を調整して、ARDEと逆ARDEの間でちょうど深さがそろう点を探すこともあります。
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