半導体用語集
CMP
英語表記：chemical Mechanical Polishing
砥粒などの粒子による機械的な除去作用と加工液による化学的な溶去作用を重畳させた研磨（ポリシング）方法で、化学的機械研磨（Chemical Mechanical Planarization）の略。また、化学的機械研磨による平坦化（Chemical Mechanical Planarization）の意味で使う場合もある。米国IBM社が、基板表面の段差を平坦化する手法に取り入れたときから一般的に呼称されたものであるが、とくにLSI用シリコンウェーハの鏡面仕上げ加工に用いられてきた実績がある。シリカやアルミナなどの微粒子をアルカリ性あるいは酸性の化学的水溶液中に混合、分散させた研磨剤（スラリー）と、弾性研磨布（研磨パッド）が使用される。加工レートRは、所謂プレストンの経験式（R=k・p・v、ｋ:定数、p:加工圧力、v:相対速度）で示される。シリコンウェーハを例にすれば、砥粒により直接削り取られるというよりも、ウェーハ面に生成された水和物膜が砥粒で除かれ加工が進行すると一般的に考えられている。加工変質層深さもほとんど皆無に近く、高能率で鏡面に仕上げられる特徴がある。加工対象によって、研磨布や砥粒や加工液の種類、濃度、pHなどを選んで加工する。酸化膜（SiO2）のCMPは、KOHなどのアルカリでpHを制御したシリカスラリーを用い、Si-O-Si結合を切り離し、Si(OH)4のような水和物にした後、微粒子によって除去していく。一方、メタルのCMPは、酸化剤を添加した酸性溶液の中にアルミナやシリカ粒子を分散させたスラリーで、メタル表面に生成させたメタル酸化膜を微粒子が除去するメカニズムと考えられている。加工対象が何であろうとも、CMP後の洗浄が汚染防止のために極めて重要である。
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