半導体用語集

均一性

英語表記:uniformity

<p>CMPとは、酸化膜CMPを例に取って記述すると、ウェハ上の酸化膜を対向する定盤上に張られた研磨パッドに一定圧力で押しつけ、ウェハおよび定盤をそれぞれ回転させながら、研磨液(シリカなどの砥粒を含む)を流して研磨するというものである。この際、研磨レートは次に示すPreston の式で示される。
  </p><p>dT/dt=kp(ds/dt)</p><p>
ここで、T:酸化膜の厚さ、t:研磨時間、p:研磨圧力、ds/dt:ウェハと研磨パッド間の相対速度、k=定数、である。またkはPreston定数と呼ばれ、CMPの場合化学的相互作用の影響がこのバラメータに含まれる。この式より、ウェハ面内の研磨均一性は、まずは面内各箇所における荷重の均一性、および一定の相対速度の実現により決まることがわかる。</p><p>CMPの目的がウェハ表面の微小な凸部を平坦化することである以上、加工基準面は、ウェハ表面であるべきである。加工ヘッドには、ウェハ裏面から加圧機構が設けられており、均一荷重をかけるべく、各種エアバック方式が取られている。一方、ウェハには研磨布が接触する構造になっているが、特にウェハ端近傍は、研磨布の弾性変形特性ゆえに均一性が劣化しやすい箇所であり (ふちだれ現象)、リテーナリングの工夫で改善する必要がある。</p><p>また、ウェハ面内均一性を確保すべく、研磨布側の工夫としては、表面に硬質パッド、その下層に軟質パッドからなる複合タイプの研磨布が用いられる。さらに安定的に均一性維持するために、研磨布のドレッシング作業を行うことも重要なポイントである(「研磨布」の項参照)。
また、ウェハ各箇所にて同一相対速度をえるため、加工ヘッドおよび研磨布を貼りつけた定盤の回転速度を最適化する必要がある。従来の定位置での回転機構に加え、近年均一相対速度をより高効率でえるべく, オービタル方式およびリニア方式の研磨機構も実用化されてきている。</p>



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