最終更新 2026-10-19

等方性エッチング・異方性エッチングとは

Isotropic and Anisotropic Etching

等方性エッチングはすべての方向に同じ速さで削れるエッチング、異方性エッチングは深さの方向に強く削れて横にはほとんど削れないエッチングです。ウェットエッチングは等方性でマスクの下まで削れ、RIEなどのドライエッチングはイオンが垂直に当たるため異方性になります。微細なパターンの転写には異方性が欠かせません。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  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

等方性エッチングとは、すべての方向に同じ速さで材料が削れるエッチングで、異方性エッチングとは、特定の方向(ふつうは深さの方向)に強く削れ、横にはほとんど削れないエッチングです。マスクの開口から削り始めたとき、等方性では横にも同じだけ広がってマスクの下まで削れ(アンダーカット)、断面は丸くえぐれた形になります。異方性では、マスクの形をそのまま下へ写した垂直な壁になります。

等方性になる代表は、薬液で溶かすウェットエッチングと、プラズマの中のラジカル(中性の粒子)だけで削るエッチングです。どちらも粒子があらゆる方向から表面に当たるためです。一方、RIE(反応性イオンエッチング)などのドライエッチングでは、電界で加速したイオンが基板に垂直に飛んできて底を集中的にたたき、側壁には保護の膜が付くため、異方性になります。例外として、シリコンをKOHなどのアルカリで溶かすと、結晶の面によって溶ける速さが大きく違うため、薬液でも結晶の向きに沿った異方性の形(54.7度の斜面など)になります。

微細なパターンをそのまま転写するには異方性が欠かせず、現在の前工程のパターン加工の多くはドライエッチングで行われます。一方、等方性のエッチングは、横に削れても問題のない膜の全面除去や、角を丸める処理、構造の下を削って浮かせるMEMSのリリース工程、選択比を高くしたい場面で使われます。横に削れる量と縦に削れる量の比で、異方性の度合いを表します。

図解

等方性エッチングと異方性エッチングを、削れる方向・断面の形・代表的な方法・主な用途で比較した表
KOHによるシリコンの結晶異方性エッチングは、薬液でも異方性になる例外。

よくある質問(FAQ)

アンダーカットとは何ですか?
エッチングがマスクの下の横方向にまで進み、マスクの端より内側まで材料が削れてしまうことです。等方性のエッチングでは、削った深さと同じくらい横にも削れるため、アンダーカットが大きくなります。微細なパターンでは寸法が大きく狂うため、異方性のエッチングが使われます。
ウェットエッチングでも異方性になることはありますか?
あります。シリコンをKOHやTMAHなどのアルカリの薬液でエッチングすると、結晶の(111)面が非常に溶けにくいため、その面に沿った斜面や垂直な壁ができます。これを結晶異方性エッチングと呼び、MEMSの溝や穴の加工に使われます。

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. 高分子学会「異方性および等方性エッチング(高分子 44巻4号)」(2026/10/19 確認)
  2. 表面技術協会「シリコンエッチング技術(表面技術 51巻8号)」(2026/10/19 確認)