最終更新 2026-10-19

ドライエッチングとは

Dry Etching
目次9項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 紛らわしい言葉の切り分け
  4. よくある質問
  5. 設備の製造メーカー
  6. 関連する製品
  7. 関連用語
  8. 比較・違いを学ぶ
  9. 出典・参考資料

定義・解説

ドライエッチングとは、プラズマや反応性ガスを用いて気相(ドライ)でウェハ表面の材料を除去するエッチング手法の総称です。薬液を使うウェットエッチングとは異なり、真空チャンバー内でプラズマを生成して処理します。現代の半導体製造では微細パターン形成の主力プロセスです。

代表的な方式はRIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)で、化学的エッチング(ラジカルによる反応)と物理的スパッタリング(イオン衝撃)を組み合わせます。垂直方向への強い異方性を持つため、幅数nm〜数十nmの微細なパターン側壁を垂直に形成でき、回路の高密度化に不可欠です。プラズマ源の方式によりICP(誘導結合プラズマ)やCCP(容量結合プラズマ)などのバリエーションがあります。

ドライエッチングの選択比(エッチングしたい材料と残したい材料のエッチング速度の比)はプロセスガスの組成・圧力・パワーで制御されます。シリコンにはSF₆/Cl₂系、SiO₂にはCxFy系(C₄F₈など)フルオロカーボンガス、SiNにはCHF₃系が代表的です。エッチングガスの組成最適化が最終パターン形状の制御に直結します。

ドライエッチングの主な用途は、ゲート電極の加工、コンタクトホール・ビアホールの形成、サイドウォールスペーサーのエッチバック、トレンチ分離(STI)、3D NANDのチャネルホール形成などです。先端プロセスでは原子層単位の制御が可能なALE(Atomic Layer Etching:原子層エッチング)も台頭しています。

ALE(原子層エッチング)はALDの逆プロセスで、表面を1原子層ずつ精密に除去します。高アスペクト比構造・GAAナノシート形成・精密なSiGe選択除去などに不可欠な最先端技術です。主要装置メーカーはLam Research(Kiyo、Flex系)、東京エレクトロン(Tactras、Certas系)、Applied Materials(Producer、Centura系)です。

図解

ドライエッチング(RIE)プロセス断面図。①レジストマスク形成→②プラズマイオンが垂直入射してエッチング→③垂直な側壁のトレンチ形成の3ステップを示す。
RIEドライエッチングの3ステップ ─ プラズマイオンが垂直に入射するため、側壁は削れず垂直なトレンチが形成される
ドライエッチング(異方性)とウェットエッチング(等方性)の断面形状比較図。ドライは垂直な壁、ウェットはマスク下にアンダーエッチングが発生する様子を示す。
ドライ vs ウェット断面比較 ─ ドライ(左)は垂直壁を維持、ウェット(右)は等方性でアンダーエッチングが生じパターン幅が広がる

紛らわしい言葉の切り分け

ドライエッチングとウェットエッチング。違いは削る媒体と方向性です。ドライはプラズマ中のイオンとラジカルで縦方向に削れるため、微細パターンの転写に使います。ウェットは薬液で全方向に削れる代わりに選択比が高く、洗浄やレジスト剥離で使われます。 比較記事 →

関連するデータ・ツール

計算・換算ツール圧力・真空度の単位換算ツール(Torr・Pa・mbar)計算・換算ツール平均自由行程(真空)計算ツール計算・換算ツールMFCガス換算係数(GCF)計算ツール計算・換算ツールエッチング時間・オーバーエッチ・選択比 計算ツール計算・換算ツールプラズマパラメータ計算ツール(デバイ長・シース)

この用語を扱う職種

前工程(ウェハプロセス)エッチングエンジニア(ドライエッチング工程)

よくある質問(FAQ)

ドライエッチングとは何ですか?
ドライエッチングとは、プラズマや反応性ガスを用いて気相(ドライ)でウェハ表面の材料を除去するエッチング手法です。薬液を使うウェットエッチングとは異なり、真空チャンバー内でプラズマを生成し処理します。垂直方向に強い異方性を持つため、微細パターン形成に不可欠な技術です。
ドライエッチングとウェットエッチングの違いは何ですか?
ドライエッチングは気相(プラズマ)で異方性(垂直方向)に精密除去します。垂直な側壁を形成でき微細パターン転写に優れます。ウェットエッチングは薬液で等方性(全方向)に除去するため、マスク下にアンダーエッチングが生じ微細加工には不向きです。ただし大量処理・低コスト・犠牲層除去には適しています。
RIE(反応性イオンエッチング)とは何ですか?
RIE(Reactive Ion Etching)は、反応性ガスをプラズマ化し、化学的エッチング(ラジカル反応)と物理的スパッタリング(イオン衝撃)を組み合わせた方式です。イオンがウェハに垂直に入射するため、底面を優先的に削り側壁を残す強い異方性が得られます。現代のドライエッチングの最も代表的な方式です。
ドライエッチングにはどんな種類がありますか?(RIE・ICP・CCP・ALE)
代表的な種類は①RIE(反応性イオンエッチング):最も標準的、化学+物理の複合方式、②ICP(誘導結合プラズマ):高密度プラズマで高選択比・高エッチレート、③CCP(容量結合プラズマ):バイアス制御が容易で酸化膜エッチングに強い、④ALE(原子層エッチング):1原子層単位の超精密除去、2nm世代対応、の4種類が主流です。
ドライエッチングのガスには何が使われますか?
対象材料により使い分けます。シリコン(Si)にはSF₆・Cl₂系、シリコン酸化膜(SiO₂)にはC₄F₈・CF₄などフルオロカーボン系、窒化シリコン(Si₃N₄)にはCHF₃系が代表的です。ガスの組成・圧力・プラズマパワーの最適化が最終パターン形状の垂直性と選択比を決定します。
ドライエッチング装置の主要メーカーはどこですか?
世界3大メーカーはLam Research(米、世界シェア約40%・Kiyo/Flexシリーズ)、Applied Materials(米・CentrisシリーズなどCCP)、Tokyo Electron/東京エレクトロン(日・Tactrasシリーズ)です。3D NANDの超高アスペクト比エッチングはLam Researchが特に強みを持ちます。

設備の製造メーカー

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

Kiyo®Lam Research・ドライエッチング装置
Centris® Sym3® Y EtchApplied Materials・ドライエッチング装置
Tactras™東京エレクトロン(TEL)・ドライエッチング装置
VERSALINE® ICPPlasma-Therm Japan・ドライエッチング装置
ASE-PegasusSPPテクノロジーズ・MEMS
EtchTemp™ シリーズKLA・センサウェハ(T/C付ウェハ)
9000 シリーズ日立ハイテク・ポリシリコンエッチャー
NLD-570ULVAC(アルバック)・MEMS
Flex®Lam Research・酸化膜エッチャー
Sym3™ Z Magnum™ EtchApplied Materials・シリコンエッチャー
Episode™ UL東京エレクトロン(TEL)・材料別エッチャー
CryoTemp™KLA・センサウェハ(T/C付ウェハ)

ほか 21 製品は製品一覧から探せます。

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日立ハイテク日本ジュソンエンジニアリング(Jusung Engineering)韓国オックスフォード・インストゥルメンツ英国

比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. Lam Research「Etch」(2026/10/07 確認)
  2. Lam Research「Kiyo® 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  3. Applied Materials「Centris® Sym3® Y Etch 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  4. 東京エレクトロン(TEL)「Tactras™ 製品ページ」(2026/10/07 確認)