プラナリゼーションにおけるCMP作用の解明とCMP用ゾル・ゲル研磨剤の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450062
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 柴田 順二 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30052822)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大田 正人 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (50052874) ; 木邑 隆保 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90052711)
• Keywords: CMP / プラナリゼーション / ゾル・ゲル法 / 研磨剤 / Siウエハー / 研磨布 / pH / シリカ

Research Abstract

本研究では,CMP用スラリーの研磨作用を合理的に分析し,そのための最適なスラリーの作製をめざしている.本年度はこのProcess Tribologyのメカニズムに直接,かつ最も大きく関わると予想される3因子:スラリー,ポリッシャー,ワークに着目し,実験計画法に基づいて実験データの多変数要因分析を行った.このための実験には,トルク式摩擦抵抗測定機を改造して,CMP試験機を試作し実験に供したが,その性能は期待以上に良好で,所期の目的を達成することができたと考える.
本年度の実験において,以下の結果を得た.
(1) 試作スラリーの研磨性能は,市販のものよりかなり低いが,濃度,粒度などの調整で,先行メーカ並みの性能を得る見通しを得た.
(2) pHの効果(寄与率)が極めて大きいこと,pH自体は直接研磨作用を有しておらず,これはワークやポリッシャーとの交互作用によること,などが明らかになった.
(3) ポリッシャー材質の寄与率が顕著であることを再確認した.
(4) 試作スラリーのチクソトロピー特性は,今後の改善目標である.
(5) 試作スラリーと市販スラリーのpH効果が異なることは,化学的研磨作用(Chemical)と機械的研磨作用(Mechanical)の割合の相違で説明できる.このことは今後,CMPメカニズムを追究する上で,大きな拠り所になり得る.

Research Products

• [Publications] SHIBATA J.: "A STUDY ON THE POLISHING MECHANISM" Advances in ABRASIVE TECHNOLOGY. II. 91-96 (1998)
• [Publications] 先生秀紀,柴田順二: "研磨作用を支配する影響因子の分析" 1998年度砥粒加工学会学術講演会講演論文集. 403-404 (1998)