半導体用語集

終点検出

英語表記：end point momtoring

<p>CMPにおけるウェハ処理手順として、従来は、モニタウェハを先行処理しポリッシュレート測定をした後、 製品ウェハを処理するというシーケンスが取られてきた。しかしながら、こうした方法ではCMP処理のTAT(Turn Around Time) が大きくなり、装置スループットにも影響を及ぼす。また、モニタウェハの消費量増大も問題になる。理想的には製品ウェハ自身のCMP処理中に終点検出されることが必須となる。CMPの計測技術としては、こうしたin-situ計測と同時に in-lineの残膜厚測定も一般的になされているが,ここでは則者のin-situ 計測について記述する。</p><p>CMPは被研磨膜によって絶縁膜
CMPとメタルCMPに大別される。絶縁膜CMPには層間膜CMPのようにストッパを用いないものと、STI-CMPのようにSiNなどのストッパを用いるものとがある。特に層間絶縁膜 CMPにおける残膜厚制御は重要であるが、一般にこうしたストッパを用いない方式では、終点検出は困難である。光学式膜厚測定に依らざるをえず、in-situの光学測定法の実用化が待たれる。</p><p>また、メタルCMPの場合には一般的にストッパ方式が採用されるが、over polishingによるerosion を抑制するためにも終点検出は重要で ある。
現在一般的に実用化されているものに、トルク検出法がある。これは、被研磨ウェハと研磨布(pad)の間の摩擦係数変化を、ウェハキャリアや定盤のトルク電流の変化として検出するものであり、たとえば前述の、SiN膜をストッパとしたSi02 CMPプロセス、あるいはW-CMPなどのメタル CMPプロセスなどに効力を発揮する。</p><p> CMPで用いられる終点検出法としては、この他に静電容量法、光学的方法、振動解析法などが知られている。
また前提として、終点検出が有効であるのは、ウェハ面内の研磨ばらつきが小さい時である。ばらつきが大きいと、上述のトルク検出法では信号変化が明確に現われない。 光学式の場合には、ウェハ面内で過剰研磨および研磨不足の領域が現われてしまう。さらに、トルク検出法では、ノイズをいかにカットするかという信号処理系の改善も同時に重要である。</p>


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