半導体用語集
パターン密度依存性
英語表記：pattern density dependence
絶縁膜CMPを考える時、実際の LSI、特にロジック製品では配線パターンがランダムに配置されており、パターンの疎密の程度がチップ内で異なり、 CMP研磨特性もこうした疎密の影響を大きく受ける。すなわち、孤立したパターンでは研磨レートが速く、密なパターンでは研磨レートが遅い。これらを調整するため、疎密差なくすべく最適なダミーパターン(dummy pattern) の配置が必要とされる。
また、ダマシン配線に代表されるメタルCMPの際には、配線パターン密度および寸法により、ポリッシュの進行程度が異なる。すなわち配線密度の大きい箇所では絶縁膜などのストッパ材料との選択比が十分取れていても、絶縁膜部の加工は食い止められず、配線部のみならず絶縁膜部も加工される。この現象をシニング (thinning) と呼ぶ。また、配線寸法の大きな箇所では、バッドの弾性と研磨材の化学的作用があいまって、 配線中央部が窪んでしまうことがある。この現象をディシング(dishing)と呼ぶ(図1)。シニングとディッシングを総称して工ロージョン(erosion)と称する。ダマシン配線においてエロージョンが発生すると、配線抵抗の上昇およびバラツキが生じてしまう。プロセスとしては、エロージョンの小さな研磨布および研磨材を選択すると同時に、設計段階では最適な配線密度および寸法を盛り込む必要がある。
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