水酸化フラーレンを用いたCu-CMP における化学反応過程の解明(第一報)－In-situ ラマン分光分析装置の開発

摘要

現在のLSI デバイスは回路の高集積化を実現するため多層構造を形成しており，製造プロセスにおいて，層間の平坦化を担う化学機械研磨(CMP: Chemical Mechanical Polishing)が用いられている．次世代の微細銅配線用砥粒として粒径1nm と超微小な水酸化フラーレンが提案されており，初期粗さ20 nm RMS から1nm RMS 以下へ平滑化する高い研磨特性が確認されている．水酸化フラーレンは他の砥粒と異なり，砥粒自体が化学反応性を持ち，水酸化フラーレンと銅との化学的作用が研磨において大きな影響を持つと考えられている．現在は水酸化フラーレンにより銅表面を加工が容易な物質に変化され，加工が進むと推測されている．しかし，その化学反応の詳細は明らにはなっていない．一般的な固体表面の分析では，乾燥させた表面を分析する手法が主である．しかしスラリーから取り出した試料は大気による酸化や時間経過による変質の影響が大きく研磨時の状態とは大きく異なっていると推測される．そこで化学的作用解明のため，研磨時の状態に近い液中において，銅と水酸化フラーレンの反応をin-situ で測定評価出来る手法の開発が求められている．