| 研究課題/領域番号 |
10650706
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
渡邉 純二 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40281076)
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| 研究分担者 |
峠 睦 熊本大学, 工学部, 助教授 (00107731)
稲村 豊四郎 名古屋工業大学, 教授 (60107539)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 半導体基板 / 超LSI / 平坦化研磨 / CMP / 有限要素法解析 / Cu配線膜 / 極表層研削 / 大口径ウエハ |
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| 研究概要 |
本研究は超LSIのプロセス技術における絶縁膜の高精度平坦化加工(CMP)技術と装置を開発することを目的とする。研究の当該期間に得られた結果は以下の通りである。
1)従来技術の中で改善による平坦化特性の向上を目的として、2層構成パッドによるCMP中のパッド変形についてシミュレーションを実施した。従来静的な変形については実行されているが、動的な変形については検討されていない。実際に動的な有限要素法の実行は困難のため、パッド表面に摩擦力を付加した相似的考え方を導入した。本計算結果では、摩擦力の付加はパッド変形に大きな影響は無いことが判った。この結果は精密工学会に発表した。
2)酸化膜の凸部表面のみをフレキシブルな砥石で走査して、軽い研削を行い、その後CMPを実行したところ凸部の加工の選択性は極めて高くなることが明らかとなった。研削部の微小な凹凸と加工歪が化学的に活性化されたためと思われる。本技術の応用は極めてユニークで効果が大と考えられる。
3)従来の回転定盤付き研磨装置と精密小型グラインダーを組み立てて極表面の軽い研削実験専用機を構成した。ステージ移動は50mm前後であるが、これを自動化し、ストロークを拡大することによって大口径ウエハ加工に適用可能である。スピンドルヘッドは3軸移動、1軸回転可能ステージに取り付けられている。2)と3)を組み合わせることにより、2mm前後の大きなパターンも平坦化が可能となった。
4)モデル実験装置により、Cuメッキ膜付きウエハ面の極表層研削を行い、Cu膜面に極めて微小な引っかき痕の集積からなる加工面が形成可能であることを明らかにした。以上の組み合わせにより、大型基板の新しいCu配線CMP技術の可能性を明らかにした。
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