量子分子動力学法によるCu 配線の化学機械研磨プロセスシミュレーション

摘要

近年，半導体素子の微細化，多層化によりCu 配線表面には高い平坦度が求められており，平坦化する技術として化学機械研磨(CMP)が広く採用されている．現在Cu CMP には，ディッシング，エロージョン，銅残渣および配線腐食などの問題がある．今後，配線幅は100 nm を下回り，上記の問題に対する許容範囲は厳しく制限される．さらに，配線幅が100 nm を下回ると，Cu 配線抵抗率の上昇が確認されており，更なる細線化により配線抵抗率が著しく増加することが予測されている．以上のような微細化に伴うCu 配線の課題に対して，電子·原子スケールでのCu CMP メカニズムの理解が不可欠である．本研究ではCu CMP プロセスの理論的な解析を行うため，Tight-binding 法に基づく量子分子動力学法を用いた解析を行った．