半導体デバイス製造を支えるCMP技術の開発動向

先端デバイス・パッケージ・次世代パワーデバイスの製造プロセスの中で、重要性を増すCMP技術。
CMP工程が適用されるシーンとその役割・要求事項、高品位研磨・平坦性や選択性、欠陥の低減
生産性・研磨レートの向上等に向けた要素技術を解説。

▼半導体デバイス製造プロセスの中でCMPが行われる工程とその役割
◎CMPが関わる、配線形成や素子形成のプロセスを図で分かりやすく解説
◎FinFET以降の高性能トランジスタの構造とその製造プロセス、その中でCMPが適用される工程
◎チップレット・パッケージ基板への微細配線やRDL形成など、先端パッケージング・後工程にも適用検討が進むCMP技術。

▼各種CMP工程毎に求められる要求事項とニーズ対応に向けた技術動向
◎グローバル平坦化プロセスと分離プロセスで異なる平坦性のメカニズムと両者の平坦性改善の技術
◎FEOLプロセスやTSV構造の作製プロセスに重要なSiのCMPとその研磨スラリー、低抵抗配線やビア形成向けに注目されるMoのCMPスラリー開発例
◎研磨パッドの種類・パッドコンディショナー・スラリーの選択比などが平坦性に与える影響
◎CMPの国際会議「ICPT」で最も多いトピックスとなっているCMPの欠陥問題。欠陥の種類と対策手法
◎先端デバイスでは3050工程にも及ぶCMP工程の生産性向上のニーズと、CMP装置・スラリー・研磨パッド・消耗材の開発経緯、技術動向
◎高精度な膜厚計測や研磨レート分布推測、研磨終点検出技術、化学的研磨の定量評価
◎目的に適したスラリーの調製やスラリーとウェハ表面の相互作用の最適化のための評価技術
◎スラリー供給のフローや装置の概要、スラリーの品質維持と安定供給のための取り組み
◎3D形状を有する工作物の精密研磨に向けた小径研磨工具の挙動評価
◎GaN基板やダイヤモンド基板の高効率加工に向けた新たなCMPプロセス・装置の開発例　など