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Deep RIEを使った深堀りエッチングの一種で,パシベーション・モードとエッチング・モードを繰り返し,側面を保護しながらアスペクト比の大きい溝を形成するテクニック。

 ドイツBOSCH社で開発された深堀りエッチングをする方法がMEMSではよく使われる(図1)。SF6とC4F8というガスを交互に流す方法である。C4F8が流れているパッシベーション・モードのときは,プラズマ重合でテフロンのような物質が堆積し,側壁が保護膜でコーティングされる。SF6によるエッチング・モードのときには底面の保護膜が削られてSiが露出し,FラジカルでSiがエッチングされる。それで,側面の保護膜がなくならないうちに,また次の保護膜の堆積をしてということを交互に行う。

図1 BOSCH法によるDeep RIE
図1 BOSCH法によるDeep RIE

 この方法には, SF6とC4F8を交互に流すときのパラメータを変えることで,いろいろなことができるという利点がある。

 例えば,エッチング・レートは遅くてもいいから,マスクの幅が狭くても広くても同じ速度でエッチングしたい(マイクロローディング効果対策)とか,それは犠牲にしてもいいからとにかく速くエッチングしてアスペクト比の大きい溝を作りたいなど,いろいろな要求に応えることができる。

 どこまでアスペクト比の大きい溝が作れるかという研究を,デンソーが行っている(図2)。酸素プラズマを当てることによって,アスペクト比が60程度の溝が作られている。

図2 酸素プラズマを組み合わせた高アスペクト比Deep RIE
図2 酸素プラズマを組み合わせた高アスペクト比Deep RIE