CMPプロセスの設計と高精度、安定化技術

第1部 シリコン・パワー半導体におけるCMPプロセスのモニタリング手法と難加工材における高効率研磨微粒子の探索

(2023年6月9日 10:30〜12:00)

　本講演ではCMP技術を中心に、パワー半導体やシリコン半導体の技術動向について解説する。パワー半導体では基板形成プロセスおける研削やCMP技術の役割について解説する。 　ここではサファイア基板やSiC基板の研磨技術の動向やこれまで著者が行なってきた高効率研磨微粒子に関する研究紹介を行う。一方、シリコン半導体についてはフロントエンドプロセスを中心にCMP技術の適用例について解説する。特にCMPではエンドポイントが重要となるが、著者の研究内容も含めてCMPのモニタリング技術について解説する。

1. CMP技術の概要
   1. CMPの適用例
   2. なぜ、半導体プロセスでCMPの頻度が増えたか?
   3. CMPの除去メカニズム (なぜ、無欠陥)
   4. 装置概要
   5. 洗浄の考え方
2. パワー半導体とシリコン半導体におけるCMP技術の違い
   1. 研磨レート、均一性の考え方
   2. 工程管理とモニタリング手法 (概念)
   3. CMPにおける問題点
   4. 研磨部材の概要
3. パワー半導体におけるCMP技術について
   1. 基板製造プロセスの概要
   2. 基板研磨法
   3. 研磨部材について
   4. CMPにおける研究動向
   5. 高効率研磨微粒子による研究事例
4. シリコン半導体に関するCMP技術について
   1. フロントエンドにおけるCMPの適用
   2. エンドポイントの考え方
   3. パターン研磨における課題
   4. 研磨部材について
5. CMPの将来展望
   1. バックエンドへの展開
   2. 将来展望
• 質疑応答

第2部 CMPプロセスの高精度化、安定化に向けた要素技術とパッドコンディショニング技術の展望

(2023年6月9日 13:00〜14:30)

　昨今の経済安全保障における半導体サプライチェーンの強化において、半導体製造プロセスの重要性は高まっています。半導体産業は、産業のコメと言われた時代から、現在では重要な社会インフラとして、今後の発展には必要不可欠な産業として根付いています。本講演の主題であるCMPプロセスは、半導体製造プロセスの中でも半導体の多層配線形成に必要不可欠なキープロセスとして、これからも更なる需要拡大が見込まれています。 　本講演では、半導体サプライチェーンの一つであるCMPプロセスの中でも、特に研磨パッドおよびパッドコンディショニング技術に着目し、CMPプロセスを安定化させるための必要な要素技術や、その要素技術を基にした更なる技術の高度化を図る取り組みについて解説します。

1. 研磨パッド表面状態の定量化
   1. 研磨パッドの特徴
   2. 研磨パッド表面の幾何学的な状態把握
   3. 研磨パッド表面の化学的な状態解析
2. パッドコンディショニング技術
   1. パッドコンディショニング技術の概略
   2. ダイヤモンド配列による長寿命化
   3. ファイバーコンディショナーによる表面基準コンディショニング
   4. コンディショニングの均一性・微細性
   5. コンディショニングの長寿命性
3. 次世代SiC半導体に対する最新加工技術
   1. 現在のSiC加工技術
   2. 次世代SiC基板における最新加工技術
• 質疑応答

第3部 化学機械研磨プロセスにおける計算科学シミュレーションを用いた理論的設計

〜最近の計算科学シミュレーションは化学反応と力学作用が複雑に絡み合った化学機械研磨プロセスをどこまで理論的に設計することができるようになったか〜

(2023年6月9日 14:40〜16:10)

　近年の計算科学シミュレーションの発展は目覚ましく、多くの企業で計算科学シミュレーションを今後、十分に活用できるかどうかが、将来の企業における材料開発・プロセス開発の成否を分ける重要な鍵となるとの認識が広がりつつあります。 　そこで本講演では、化学機械研磨プロセスシミュレーションを例に、計算科学シミュレーションをいかに実際の企業における材料開発・プロセス開発に応用可能であるか、これまでにどのような成功例があるのか、どうすれば計算科学シミュレーションを有効に活用できるのかの基礎を理解して頂けるものと考えています。 　将来的に、計算科学シミュレーションを、いかに企業における製品開発に役立たせることができるのかの道筋を理解することができます。 尚、各聴講者の質問についても、可能な範囲で回答する予定です。

1. 企業における計算科学シミュレーションの意義と活用方法
2. 開発した化学機械研磨プロセスシミュレータの概要
3. 化学機械研磨プロセスシミュレータの具体的な応用事例
   1. Cuの化学機械研磨プロセスシミュレーション
   2. ガラスの化学機械研磨プロセスシミュレーション
   3. ダイヤモンドの化学機械研磨プロセスシミュレーション
   4. GaNの化学機械研磨プロセスシミュレーション
4. 化学機械研磨プロセスシミュレータの基礎・方法論・適用限界
5. 今後の展望
   1. マルチフィジックスシミュレーション
   2. マルチスケールシミュレーション
   3. スーパーコンピュータを活用した超大規模シミュレーション
6. 産学連携を成功させるための方法論
7. 質疑応答