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サイドウォール形状の改善とは？課題と対策・製品を解説
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エッチングにおけるサイドウォール形状の改善とは？
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エンプラ、スーパーエンプラ、ＧＦ／ＣＦ高配合材料・成型品など、加工が難しい素材の高精度可能に対応していく中で、
耐薬液バルブのバリレス加工技術（新工法）を確立しました。
半導体・医療用のバルブ製品の穴と穴のつなぎ目＝交点にバリが発生し易く、
このバリが深部で発生するために除去が難しいといった課題がありましたが、
刃具の開発と最適加工条件に取り組んだ結果、バルブ内径のつなぎ部の＜バリレス加工＞を確立しました。
導入検討の際に参考にしやすい内容となっております。
ぜひダウンロードしてご覧ください。
【掲載内容】
■耐薬液バルブのバリレス加工技術の確立
・課題
■熱可塑性樹脂の超硬度材料切削技術
・課題
・技術
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【半導体・医療用バルブ】新工法：耐薬液バルブのバリレス加工技術
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エッチングにおけるサイドウォール形状の改善
エッチングにおけるサイドウォール形状の改善とは？
半導体製造プロセスにおけるエッチング工程では、回路パターンを基板上に微細に形成するために、不要な部分を選択的に除去します。この際、除去される領域の側壁（サイドウォール）の形状は、デバイスの性能や歩留まりに大きく影響します。サイドウォール形状の改善とは、この側壁をより垂直で滑らかな状態に制御し、微細化や高性能化を実現するための技術です。
課題
アンダーカットの発生
エッチング剤が基板材料と反応し、マスクの下部まで侵食してしまうことで、側壁が内側に傾斜する現象です。微細パターンの精度低下やデバイス特性のばらつきを引き起こします。
テーパー形状の発生
側壁が垂直ではなく、上部が広く下部が狭くなる形状です。配線間のショートやリーク電流の原因となり、デバイスの信頼性を損ないます。
ラフネス（凹凸）の発生
側壁表面に微細な凹凸が生じる現象です。信号伝達の遅延やノイズの発生、歩留まりの低下を招きます。
エッチング速度のばらつき
ウェハー上の場所や、ウェハー間、バッチ間でエッチング速度に差が生じ、均一なパターン形成が困難になります。これにより、デバイス性能のばらつきが生じます。
対策
プラズマ条件の最適化
ガス流量、圧力、RFパワー、温度などのプラズマパラメータを精密に制御し、エッチング反応を最適化することで、サイドウォール形状を改善します。
エッチングガス組成の調整
エッチング剤の種類や混合比率を調整し、エッチング選択性や異方性を高めることで、垂直で滑らかなサイドウォール形成を目指します。
保護膜の利用
エッチング中に側壁を保護する材料を一時的に堆積させることで、アンダーカットやテーパー形状の発生を抑制し、垂直性を向上させます。
プロセスシミュレーションの活用
コンピュータシミュレーションを用いてエッチングプロセスを予測・解析し、最適な条件を見つけ出すことで、試行錯誤の回数を減らし効率的に改善を図ります。
対策に役立つ製品例
高精度プラズマ制御装置
プラズマの密度や均一性を高精度に制御し、エッチング反応の安定化とサイドウォール形状の均一化を実現します。
新規エッチングガス混合システム
複数のエッチングガスを精密に混合・供給することで、エッチング選択性と異方性を向上させ、理想的なサイドウォール形状を形成します。
インライン膜厚・形状計測システム
エッチングプロセス中にリアルタイムでサイドウォールの形状や膜厚を計測し、フィードバック制御によってプロセスを最適化します。
AI駆動型プロセス最適化ソフトウェア
過去のプロセスデータやシミュレーション結果を学習し、AIが最適なエッチング条件を提案することで、サイドウォール形状の改善を迅速かつ効率的に行います。
