次世代CMPプロセスを拓くデジタルツイン基盤とサイバーフィジカルシステムの開発

提案手法を実現するには，精度の高いモデルとシミュレータを開発する必要がある．そこで．2022年度は以下の研究を実施した．１．ストップ研磨評価法を利用した研磨効率分布モデルの開発ウェハキャリアの回転を停止してウェハ面内の研磨レート分布を計測することで，研磨条件と研磨効率分布の関係を分析することができる．そこで，様々な条件下において実験を実施し，CMPプロセスの特性を分析した．評価実験の結果，CMPプロセスにおいては，圧力と速度に対する非直線性を考慮した修正プレストン則を考慮する必要があることを明らかにした．検証実験を通じて，研磨圧力と相対速度の影響を考慮した修正プレストン則におけるパラメータ同定手法を開発した．加えて，研磨パッド表面状態の劣化やスラリ供給条件の効果を推定可能な研磨効率の空間分布・動的変化モデルを開発した．２．基礎的なCMPシミュレータの開発１の結果に基づき，CMP装置の内部情報と修正プレストン則から，研磨トルクや研磨抵抗，研磨レートを推定するプロセスシミュレータを開発した．さらに，摩擦係数と研磨効率の相関性を考慮したモデルを提案し，検証実験を通じてその特性を明らかにするとともに，提案モデルをCMPシミュレータに実装した．提案モデルによる推定結果は，実験結果とよく一致することを確認した．

提案手法を実現するには，精度の高いモデルとシミュレータを開発する必要がある．そこで．2022年度は以下の研究を実施した．１．ストップ研磨評価法を利用した研磨効率分布モデルの開発ウェハキャリアの回転を停止してウェハ面内の研磨レート分布を計測することで，研磨条件と研磨効率分布の関係を分析することができる．そこで，様々な条件下において実験を実施し，CMPプロセスの特性を分析した．評価実験の結果，CMPプロセスにおいては，圧力と速度に対する非直線性を考慮した修正プレストン則を考慮する必要があることを明らかにした．検証実験を通じて，研磨圧力と相対速度の影響を考慮した修正プレストン則におけるパラメータ同定手法を開発した．加えて，研磨パッド表面状態の劣化やスラリ供給条件の効果を推定可能な研磨効率の空間分布・動的変化モデルを開発した．２．基礎的なCMPシミュレータの開発１の結果に基づき，CMP装置の内部情報と修正プレストン則から，研磨トルクや研磨抵抗，研磨レートを推定するプロセスシミュレータを開発した．さらに，摩擦係数と研磨効率の相関性を考慮したモデルを提案し，検証実験を通じてその特性を明らかにするとともに，提案モデルをCMPシミュレータに実装した．提案モデルによる推定結果は，実験結果とよく一致することを確認した．