透明マイクロパターンパッドを用いたCMP中の微粒子観察に関する研究（落射型顕微鏡による微粒子観察の検討）

摘要

配線の微細化および多層化が進むICや，SiC基板等の難加工材を用いたパワー半導体デバイスにおいて，Chemical Mechanical Polishing（CMP）技術は原子レベルの平坦かつダメージフリーな表面を得るために必要不可欠である．CMPの性能はスラリーやポリシングパッド等の消耗材，研磨装置そしてプロセス条件といった要素によって左右されるが，それぞれの要素が影響しあう複雑性から，従来のCMP技術は経験則に頼った開発·改良が主だっていた．しかしながら，CMPに求められる加工性能は次世代のデバイス開発の進歩とともに高まっている．CMP技術のより一層の発展のためには研磨対象材料や工程に対する最適化が必要であり，その達成のためには材料除去現象のメカニズムを理解することが重要となる．材料除去メカニズムに関する研究例としては，基板表面に形成された化学反応層へ研磨微粒子が接着·脱離するモデルのほか，固体接触モデルや化学的凝着などを考慮した様々なモデルが報告されており，また様々な解析手法の発達によってCMPの材料除去現象とそれぞれの要素との関連性が徐々に明らかになってきている．それらの多くはモデル実験などの間接的な実験結果に基づいており，材料除去メカニズムに対するさらなる考察·解明のためには，材料除去現象を直接観察することが重要である．