2022 Fiscal Year Annual Research Report
次世代CMPプロセスを拓くデジタルツイン基盤とサイバーフィジカルシステムの開発
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22H01381
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
鈴木 教和 中央大学, 理工学部, 教授 (00359754)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | CMP / デジタルツイン / サイバーフィジカルシステム / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
提案手法を実現するには，精度の高いモデルとシミュレータを開発する必要がある．そこで．2022年度は以下の研究を実施した．
１．ストップ研磨評価法を利用した研磨効率分布モデルの開発
ウェハキャリアの回転を停止してウェハ面内の研磨レート分布を計測することで，研磨条件と研磨効率分布の関係を分析することができる．そこで，様々な条件下において実験を実施し，CMPプロセスの特性を分析した．評価実験の結果，CMPプロセスにおいては，圧力と速度に対する非直線性を考慮した修正プレストン則を考慮する必要があることを明らかにした．検証実験を通じて，研磨圧力と相対速度の影響を考慮した修正プレストン則におけるパラメータ同定手法を開発した．加えて，研磨パッド表面状態の劣化やスラリ供給条件の効果を推定可能な研磨効率の空間分布・動的変化モデルを開発した．
２．基礎的なCMPシミュレータの開発
１の結果に基づき，CMP装置の内部情報と修正プレストン則から，研磨トルクや研磨抵抗，研磨レートを推定するプロセスシミュレータを開発した．さらに，摩擦係数と研磨効率の相関性を考慮したモデルを提案し，検証実験を通じてその特性を明らかにするとともに，提案モデルをCMPシミュレータに実装した．提案モデルによる推定結果は，実験結果とよく一致することを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた通り，最初にストップ研磨法を通じてウェハ面内の研磨レート分布を明らかにするとともに，研磨効率分布モデルを開発した．さらに，CMPプロセスの修正プレストン則，および摩擦係数と研磨効率の相関性のモデルを考案した．これらのモデルを利用して研磨プロセスを推定するシミュレータを開発し，CMP装置の内部情報と併用することで高精度なプロセスシミュレーションを実現する基礎技術を開発した．今後はこれを利用したサイバーフィジカルシステムの研究開発に取り組むことができる．このため，予定通り研究を進展することで，今後の発展が期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，機械の実稼働データやセンシングデータを活用したパラメータ同定法について検討することで，高精度なデジタルツイン技術を開発する．さらに，デジタルツインを活用した研磨特性の実時間推定手法について検討することで，CMPプロセスのサイバーフィジカルシステムの基盤開発に取り組む．
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Research Products
(10 results)
