エッチング装置、検査装置大手の日立ハイテクは、2024年11月27日、先端半導体デバイスで採用される高アスペクト3次元構造などに対し、ドライ環境下で精密に制御された等方性エッチング加工を実現するDCR(Dry Chemical Removal)エッチング装置「9060シリーズ」を発売することを発表した。

ロジック半導体における加工寸法が数nmレベルに到達し、エッチング加工では原子層レベルでの加工制御性が求められている。NANDフラッシュにおいては現時点でも300層以上、将来的には1,000層に上る3次元積層に対応していく必要があり、DRAMにおいては垂直方向にビットを格納する3D DRAM構造の研究開発が行われている。

これにより、ドライエッチングプロセスにおいては従来の垂直方向に掘り進める異方性エッチングに加え、原子層レベルで精密に制御される等方性エッチング加工が求められるという。

今回発表した「9060シリーズ」では、従来のウエーハ冷却機構と赤外線ランプを活用した加熱冷却による等方性加工に加え、プラズマエッチング技術を活用することで表面反応を高速かつ高精度に制御した等方性加工を実現し、3次元加工で要求されるパターン開口部やパターン底部の形状制御を原子レベルで行う事が可能になったとしている。

また、ドライ環境下で化学反応主体の等方性エッチングを行う際に低温域でのラジカル吸着と高音域での熱脱離を交互に行う必要があり、加熱と冷却に時間を要する課題が生じていたが、「9060シリーズ」では独自のウエーハ冷却機構と赤外線ランプを一つの真空リアクターに搭載することで、低温域から高温域までウエーハ温度を短時間で変化させる機能を実現し、高スループットと低フットプリントを実現させたとしている。