最終更新 2026-10-19

RIEとは

Reactive Ion Etching
目次8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. 関連する製品
  6. 関連用語
  7. 比較・違いを学ぶ
  8. 出典・参考資料

定義・解説

RIE(Reactive Ion Etching/反応性イオンエッチング)は、ドライエッチングの代表的な方式で、プラズマ中の反応性ラジカル(化学的エッチング)とイオン(物理的スパッタリング)の両作用を組み合わせてウェハ表面の材料を垂直方向に精密に除去します。化学と物理の相乗効果によって、ウェットエッチングでは実現できない異方性(縦方向への選択的エッチング)を実現し、現代の微細パターン形成の中心技術となっています。

RIEの原理は、チャンバー内に導入した反応性ガス(SF₆・Cl₂・C₄F₈・CHF₃など)をRF(高周波)電源でプラズマ化し、生成されたイオンをウェハ(カソード側)に向かって加速させます。イオンは垂直方向に照射されるため、パターン側壁には当たらず底面を優先的にエッチングします(異方性)。ラジカルは化学反応でシリコン・酸化膜などを揮発性化合物に変換して除去します。

RIEの主な変形として、ICP-RIE(誘導結合プラズマ)があります。ICPはコイルアンテナに高周波を印加してトロイダルプラズマを生成し、CCP(容量結合型)より高密度のプラズマを低圧で維持できます。これによりエッチング速度と選択比を独立に制御でき、深溝(DRIE:Deep RIE)や高アスペクト比構造の形成に適しています。

パルス変調RIE(Pulsed RIE)は、RFパワーをパルス状に印加することでイオンエネルギー・プラズマ密度を独立制御し、微細なパターンにおける局所的なエッチングの均一性(マイクロローディング効果の低減)と高選択比を両立させます。先端ロジック(3nm以下)のゲートエッチングや3D NANDのチャネルホール形成に採用されています。

主要装置メーカーはLam Research(Kiyo・Flex系)が世界最大シェアを持ち、東京エレクトロン(Tactras・Certas)、Applied Materials(Producer Etch・Centris)が続きます。エッチング装置は半導体製造装置の中でも成膜装置と並んで最大のセグメントであり、先端ノードへの移行とともに技術革新が継続しています。

図解

RIE(反応性イオンエッチング)の異方性の仕組み(ラジカル・イオン・側壁保護膜)
現在のドライエッチングの基本。条件次第で選択比・形状・速度を幅広く変えられる。

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 →

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)

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
Tactras™東京エレクトロン(TEL)・ドライエッチング装置
Versys® MetalLam Research・金属エッチャー
Episode™ UL東京エレクトロン(TEL)・材料別エッチャー
Sense.i®Lam Research・材料別エッチャー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. Lam Research「Kiyo® 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  2. 東京エレクトロン(TEL)「Tactras™ 製品ページ」(2026/10/07 確認)