アトミックレイヤーエッチングとドライエッチング技術の未来展望：湯之上隆のナノフォーカス（6） ドライエッチング技術のイノベーション史（6）（2/5 ページ）

[湯之上隆（微細加工研究所）, 有門経敏（Tech Trend Analysis），EE Times Japan]

ALEの3回のブーム

　Yoderの発明の後、半導体の世界でALEは、どのように研究開発されていったのだろうか？　筆者らは、「グーグルスカラー」を用いて、主としてALEの論文が、何年に、何件、発表されているかを調査した。

　日本では、1990年に東芝出身で広島大学の堀池靖浩教授（当時）らが「デジタルエッチング」と称して盛んに学会や論文発表を行った^1）。そのため、日本では、1990年代中旬に、デジタルエッチングがブームとなった記憶がある。

1）Hiroyuki Sakaue, Seiji Iseda, Kazushi Asami, Jirou Yamamoto, Masatake Hirose and Yasuhiro Horiike, “Atomic layer Controlled Digital Etching of Silicon”, Japanese Journal of Applied physics. Vol.29 Part 1. No.11.

　そこで、まず、デジタルエッチングとALEについて、グーグルスカラーを用いて、その論文数の推移を調べてみた（図3）。その結果、ALEとデジタルエッチングの合計の論文数から、1990〜2000年に第1次ブーム、2005〜2011年に第2次ブーム、2012年以降に第3次ブームがあることが明らかになった。

図3：Digital Etching とALE論文数（クリックで拡大） 出典：グーグルスカラーによる検索等を基に筆者作成

　次に、上記で検索した論文数を、日本と米国に分けてプロットしてみた（図4）。その結果、2013年に日本に局所的なピークがあることを除けば、日米の傾向には大きな差がないことが分かった。

図4：Digital Etching & ALE論文数の日米比較（クリックで拡大） 出典：グーグルスカラーによる検索等を基に筆者作成

　さらに、聞き取り調査の結果、2013年に米Lam ResearchのCTO（最高技術責任者）であるR.A.GottchoがAmerican Vacuum Society（AVS）で学会発表を行い^2）、同年にLam ResearchのK.J.KanarikがSolid State Technologyに論文発表^3）したことがトリガーとなって、2014年以降の爆発的な第3次ブームが起きたことが明らかになった。

2）R.A.Gottsho, K.J.Kanarik, and S.Sriraman, AVS (American Vacuum Society) 60th International Symposium & Exhibition, Long Beach, CA, 2013.
3）K.J.Kanarik, S.Tan, J.Holland, A.Eppler, V.Vahedi, J. Marks, and R.A.Gottscho, Solid State Technology, Atmic Layer Etch p.14 (2013).

　現在は、まさに第3次ブームの真只中にいる。しかし、第1次ブームの時にも問題になったことは、デジタルエッチングやALEを、一体どの半導体デバイスの、どのプロセスに使うのかということだった。結局、第1次ブームの時には、そのアプリケーションが見つからず、単なるブームとして終息した。

　ところが、今回の第3次ブームにおいては、2016年に先端ロジックメーカーが、コンタクトホールの開口にALEを用いたことが分かった。とうとう、ALEが量産適用されたのである。その詳細を紹介する前に、再度、ALEの原理について説明したい。