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半導体用語集

CMP

英語表記：Chemical Mechanical Polishing

CMPは、日本語では化学的機械研磨に相当する。英語表現ではChemical Mechanical Polishing buld Mechano-chemical polishing と表記されていることも多い。この研磨方式の目的はシリコン研磨ウェハ製造工程の実質的な最終工程である鏡面研磨鏡面研磨プロセスでは物理的な研磨と同時に、加工歪層を除去するための化学的なエッチングを進行させる機械化学研磨方式、いわゆるCMP方式を用いている。シリコンウェハの鏡面研磨では通常はシリカ系の微粉末をアルカリ溶液に懸濁した研磨スラリーを用い、研磨布を貼った定盤と擦り合わせて研磨するが、この場合、機械的研磨過程をシリカ微粉末、エッチング過程をアルカリ溶液が受け持つ。研磨スラリーの組成にはいろいろなものがあり、研磨材も加工段階の目的に応じて石英系の鉱物を微小な粉末に破砕した粉末や、アルカリ溶液中でコロイド状に分散しやすい合成シリカ凝集粉を用いる。アルカリ溶液にはアルカリ金属塩系、アンモニア系、アミン系などの化学物質の溶液に各種の添加物を加えたものが用いられる。研磨布にはいろいろなものがあるが、不織布や合成皮革を用いることが多い。ウェハ加工でいうCMPは前述のような意味を持っているが、近年ではCMPといった場合に指す内容が少々変化している。これは、LSIデバイスの集積度がきわめて高くなったことに伴い、LSI製造工程が若干変化していることに起因している。従来、ウェハの研磨工程は実質的にはシリコンウェハの製造工程でのみ行われていた。一方, LSIの集積度を上げるためには回路の線幅をさらに細くする必要がある。LSIの回路は写真技術を利用して焼きつけるので、より細かい回路、すなわち配線を焼きつけるにはより平坦な面が必要であるが、LSIがより高性能になるにつれて回路が複雑化し、配線を何重にも立体化して行うようになってきている。もちろん、配線を立体的に重ねるには配線の間に絶縁膜を挟むのであるが、配線を重ねていくにつれて回路の表面は凹凸が大きくなってしまい細かい配線を焼きつけるのに支障が生じるようになってきた。そこで、この絶縁膜の表面をCMP方式で研磨してより細かい配線を焼きつけられる平坦な面を作る研磨加工方式がLSI製造工程の一部として導入されつつある。こちらのCMPは、本来はChemical Mechanical Planarization(機械化学式平坦化)加工の略であるが、最近ではCMPというと、この加工を指すことが多くなっている。両者の違いは被加工物が基板(シリコン)であるか、成膜した絶縁体(多くの場合シリカガラス)であるかということと、被加工物が異なることに伴って使用する研磨スラリーの種類が違うことくらいで、加工に用いる装置、研磨メカニズムなどは基本的に同じものである。

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