極低温HFプラズマエッチング技術 東京エレクトロン社の最新動向

東京エレクトロン（TEL）の最新動向として、極低温（クライオジェニック）エッチング技術は、同社の成長戦略の柱となっています。2025年から2026年にかけて、研究段階から量産導入へとフェーズが大きく移り変わっています。

特に注目すべき最新のポイントを整理しました。

1. 圧倒的な加工能力：速度5倍と1:100のアスペクト比

2023年に発表された「深さ10μの超高速エッチング」技術が、さらに具体化しています。

• エッチング速度: 従来のフルオロカーボン（CF系）ガスを用いた手法に対し、HFプラズマと冷却の組み合わせにより約5倍の速度を実現しています。

• 高アスペクト比（HAR）: アスペクト比（穴の直径と深さの比）1:100のチャネルホールを垂直に加工でき、さらに将来的に1:200を目指すロードマップが示されています。

• 適用対象: 主に400層を超える次世代3D NANDフラッシュメモリのチャネルホール工程をターゲットとしています。

2. 革新的なメカニズム：リン（P）添加による加速

最新の報告（2025年末〜2026年初頭）では、単なる冷却とHFだけでなく、少量のリン（P）含有ガスを添加する手法が公表されています。

• 擬似ウェットエッチング: 名古屋大学との共同研究により、冷却された表面でHFと反応副生成物（H₂O）が共吸着し、そこにリンが介在することでエッチング反応が劇的に加速する「表面自己触媒反応」のメカニズムが解明されました。これにより、ドライプロセスでありながらウェットエッチングのような高い反応性を実現しています。

3. 「Digital & Green」：環境負荷の劇的な低減

この技術は、性能向上だけでなく「脱炭素」の切り札としても位置づけられています。

• GWP（地球温暖化係数）の削減: 従来のCF系ガスは温暖化係数が非常に高いですが、HFガスを主成分とすることで、プロセス由来の温室効果ガス排出量を約84%削減できるとしています。

• 省電力: 加工時間が短縮されることで、装置1台あたりの消費電力も大幅に抑制されます。

4. ビジネス動向と量産スケジュール

• 量産POR（Process of Record）の獲得: 2025年からパイロット投資が開始され、2026年に量産採用が本格化する見通しです。

• 市場規模: 2027年にはこのエッチング工程だけで約20億ドル（約3,000億円以上）の市場規模を見込んでおり、TELはここでのシェア独占を狙っています。

• DRAMへの展開: 3D NANDだけでなく、次世代DRAM（3D DRAM）や、HBM（高帯域幅メモリ）のTSV（シリコン貫通電極）工程への応用も検討されています。

まとめ：東京エレクトロンの立ち位置

東京エレクトロン宮城を中心に開発されたこの技術は、**「10年に一度のブレークスルー」と呼ばれています。競合他社（Lam Researchなど）も極低温エッチングの研究を行っていますが、「HFプラズマによる高速化と環境対応の両立」**という点において、現在TELが技術的なリードを広げている状況です。

出典：Google Gemini

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