【技術書籍】半導体デバイス製造を支えるCMP技術の開発動向

～CMP技術・プロセスの概要理解から、多様な要求事項に応える
　装置・スラリー・パッド・計測・評価・新規プロセス等、要素技術の進展～ 

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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30～50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　　

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礒部 晶　　　　 (株)ISTL
菅井 和己　 　　(株)フジミインコーポレーテッド
加藤　丈滋 　　大塚電子(株)
杉本 建二 　　　三菱ケミカルエンジニアリング(株)
束田 充 　　　　旭ダイヤモンド工業(株)
岡本 宗大 　　　大塚電子(株)
湊 拓也 　　　　大塚電子(株)
橋本 洋平 　　　金沢大学
藤田 隆 　　　　近畿大学
須田 聖一 　　　静岡大学
畝田 道雄 　　　金沢工業大学
會田 英雄 　　　長岡技術科学大学
土肥 俊郎 　　　(株)Doi Laboratory/九州大学/埼玉大学
久保田 章亀 　　熊本大学

第1章　CMPプロセスの基礎と要素技術開発
　はじめに
1.　CMPの応用工程
2.　CMPの性能向上
　おわりに

第2章　CMPプロセスを支える装置・関連資材の開発動向と製品事例
第1節　CMPスラリー技術：フジミインコーポレーテッド社における開発動向
1.　フジミのCMPスラリー
2.　フジミのスラリー開発
　おわりに

 第2節　CMPスラリーの分散性評価技術

　はじめに
1.　光散乱技術を用いたCMPスラリー分散性評価技術
2.　光散乱測定装置の概要
3.　CMPスラリーの評価事例
　おわりに

 第3節　CMPスラリー供給装置

　はじめに
1.　供給装置の概要
2.　供給装置の仕様
3.　供給装置におけるスラリー評価
　おわりに

 第4節　CMP用パッドコンディショナ開発動向

　はじめに
1.　コンディショナ仕様と研磨特性
2.　スクラッチ抑制方法
　おわりに

 第5節　CMPプロセスにおける膜厚計測技術とその事例

　はじめに
1.　膜厚計測の測定原理
2.　計測評価事例
　まとめ

第3章　CMPプロセスを進化させる要素技術の開発動向
第1節　CMPプロセスにおける研磨圧力と研磨効率の可視化技術
　はじめに
1.　研磨圧力分布の可視化技術
2.　研磨効率分布の可視化技術
　おわりに

 第2節　半導体CMP装置における終点検出技術

　はじめに
1.　研磨膜厚の制御による研磨状態のコントロール
2.　研磨終点検出技術
3.　光と磁場の複合による終点検出システムによる相補的な終点検出法
　おわりに

 第3節　研磨材/水/基材界面の電気特性評価によるCMPメカニズムの解明と研磨効率改善への応用

　はじめに
1.　CMPにおける化学研磨と機械研磨の分離
2.　研磨過程における化学反応：化学研磨
3.　界面抵抗評価による水和層の定量的評価
4.　研磨による電位変化評価による水和生成エネルギーの評価
5.　化学研磨性の指標としての電位変化
　おわりに

 第4節　曲面研磨に適した小径研磨工具の挙動評価とその指針提示

　はじめに
1.　バフ研磨法と磁気研磨法のために試作した専用可視化装置の概要と挙動観察の方法
2.　圧力分布の可視化とその評価
3.　研磨工具の挙動観察の結果と形状追従性の評価
　おわりに

第4章　CMPプロセスの進展―GaN基板・ダイヤモンド基板の加工技術―
第1節　GaN基板のコロイダルシリカCMP加工の基礎と応用
　はじめに
1.　GaN基板の基礎的な加工プロセスとCMP加工の位置づけ
2.　GaN基板に対するコロイダルシリカCMPの基礎
3.　次世代型CMP加工技術の開発：加工環境制御CMPおよびプラズマCMP
　おわりに

 第2節　ダイヤモンド基板のCMPプロセスの技術開発動向

　はじめに
1.　溶媒中での触媒作用を援用したダイヤモンドの化学的加工法
2.　ダイヤモンド基板の加工
　おわりに

掲載しております目次は一部抜粋です。詳細目次・お申込みは

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