用語ドライエッチング装置最終更新 2026-10-10出典 1件Excel・PDF版

ノッチング(エッチング形状)とは

Notching

ノッチングとは、ドライエッチングで下に絶縁膜があるとき、パターンの根元が横にえぐれて切り欠きができる不良です。溝の上部に電子が、底にイオンがたまって帯電し、後から来たイオンが横に曲げられることが原因です。ゲート加工やSOIで起こりやすく、プラズマをパルス状にして帯電を打ち消すなどの対策がとられます。

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

ノッチングとは、ドライエッチングで、エッチングする膜の下に絶縁膜がある場合に、パターンの根元が横方向にえぐれて切り欠き(ノッチ)ができる不良です。ポリシリコンのゲート電極を下のゲート酸化膜の上で加工するときや、SOIウェハのシリコン層を埋め込み酸化膜の上まで掘るときに起こりやすい現象です。

主な原因は、パターンの間の帯電(チャージアップ)です。プラズマの中のイオンはほぼ垂直に入るため底まで届きますが、電子は方向がばらばらなため、細い溝の上部の側壁にたまりやすくなります。その結果、上部はマイナスに、下の絶縁膜の底はイオンでプラスに帯電し、後から来たイオンが底のプラスの電荷に反発して横に曲げられ、パターンの根元を削ります。下の膜が露出した後のオーバーエッチングの時間に特に進みます。

ノッチングが起こると、ゲートの長さが根元で変わってトランジスタの特性がばらついたり、配線が細くなって断線しやすくなったりします。対策としては、プラズマをパルス状にオン・オフして、オフの間に電子を底まで届かせて帯電を打ち消す方法や、バイアスの周波数を下げてイオンのエネルギーを調整する方法、オーバーエッチングの条件を変える方法がとられます。なお、ウェハの結晶方位を示す切り欠き(ノッチ)とは別の意味です。

図解

絶縁膜の上でのエッチングでノッチングが起こる仕組み(電子とイオンの帯電)
ウェハの結晶方位を示す切り欠き(ノッチ)とは別の意味。

よくある質問(FAQ)

ノッチングはなぜ絶縁膜の上で起こるのですか?
下が導体なら、たまった電荷が逃げていくので帯電が起こりにくいからです。下が絶縁膜だと、底に届いたイオンのプラスの電荷が逃げずにたまり、後から来たイオンを横に曲げます。そのため、ゲート酸化膜の上のポリシリコンや、SOIの埋め込み酸化膜の上のシリコンで起こりやすくなります。
パルスプラズマでノッチングが減るのはなぜですか?
プラズマをオフにした瞬間は、電子の温度が下がって方向がそろいやすくなり、負のイオンも作られて底まで届きやすくなります。その間に底にたまったプラスの電荷が打ち消されるため、イオンが横に曲げられにくくなります。

設備の製造メーカー

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出典・参考資料

  1. サムコ「Technical Report 高速Boschプロセス専用ICPエッチング装置 RIE-800iPB プロセスデータ」(2026/10/10 確認)