引言

18世紀第一次工業革命以來，創新技術的進步呈指數級迅猛發展。 進入本世紀，以數字化為象征的第四次工業革命預計將于2045年展開(技術奇點)1)，有必要認識其動向(圖1 )。 聚焦于物半導體，考慮被稱為其代表的SiC、GaN或終極的金剛石基板的加工工藝。 這些半導體基板具有優異耐電場、耐溫度等耐環境性，高效長壽命發光特性。

介紹

本文就超難加工化合物半導體的加工工藝中超精密加工(研磨)清洗和評價的一系列工藝技術的關系進行闡述。 首先，了解現狀的研磨/CMP，追溯新奇的加工提案技術的足跡。 在此基礎上，以應對當今課題的新思路為線索，提出新一代半導體工藝技術的突破。

實驗

Si半導體和CMP的發展，以及化合物半導體的超精密加工

(1)Si的CMP的起源和熟化加工工藝、化合物半導體的現狀加工技術

僅通過以往的機械研磨(拋光)作用，難以無限無干擾地使Ge和Si等單晶的原子排列成為平滑的鏡面，無法發揮晶體所具有的特異特性，因此無法得到期望的器件特性。 因此，作為新加工方法，有化學(溶解)作用機械作用復合化的CMP被提出來，通過這種CMP技術的誕生成為了現在ICT社會的驅動力。 該CMP是20世紀60年代中期由美國的IBM、貝爾研究所等提出的，被稱為CMP或MCP。 到了20世紀70年代以后，以Moore定律為象征的半導體集成電路器件化的迅猛發展，造就了高質量、大口徑化的Si單晶從切片到外周邊緣磨削(翻邊)、研磨(平面加工)、蝕刻、CMP (最終精加工)、以及精密清洗(無粒子和雜質的清潔化)的“精密。

尖端器件方面的困難要求的同時，其精密加工工藝，特別是CMP技術迅速深化。 其實績成為其他功能性材料的高度表面創制加工法的模型，其波及效果非常大。 最容易理解的是，20世紀90年代應用于超LSI器件多層布線的平坦化CMP技術包括檢測)等多方面的周邊技術，帶來了巨大的商業機會成為了日本活力的來源之一。 不僅是邏輯器件，即使是極其復雜結構的NAND閃存器件，3D化也需要平坦化CMP，100層以上的多層化也成為了可能。 中國YMTC公司根據超精密CMP工藝和晶片接合工藝推出高性能存儲器件4 )，成為最新的話題(圖3 )。 這樣，為了實現“尖端的3D化器件”，需要導入平坦化CMP技術。

而且晶片的高精度焊接技術的工藝融合正在被要求。 為了實現超高級器件的三維化，在實施超精密CMP的基礎上，包括異種材料在內，混合鍵合技術在大口徑晶片中的融合工藝技術應用不斷擴大

aN基板的加工速率在通常的CMP中根據普雷斯頓定律與加工壓力成比例增加，但是如果對其照射UV (直接照射GaN基板)，則GaN基板的加工速率將增大3倍左右。 一般認為，如果直接向GaN表面照射能量高的短波長的UV，則表面會生成氧化膜性的改性層，通過漿料中的微粒(膠體二氧化硅)或焊盤除去該層。 事實上，如果將GaN基板通過熱處理形成氧化膜后再進行CMP，則精加工時間通常會比CMP長1/3。 SiC基板的情況下，加工速率的增大效果不足2倍，但是UV照射的效果得到了確認。

以至今為止的結果為線索，認為如果積極地向加工面供給氧氣，可以期待更高的效率化。 作為其中的一個方法，考慮通過光催化反應導入和活用活性氧。 一般來說，如果對TiO2粒子照射紫外線，電子會被更高的能量帶激勵，同時作為其漏洞的空穴會使O2-離子變化成氧化力非常強的OH自由基13 )。 因此，進一步在高壓氧氣氛內進行CMP時，膠體二氧化硅中微量的二氧化鈦。

等離子體融合CMP法及其加工特性概述

分利用(優點)進行融合。 根據重疊效果，設計了以創建高效率高品位表面為目標的概念的高維新一代融合加工法是“等離子體融合CMP”15 )。 不賦予加工變質層、可高效去除材料的大氣壓等離子體CVM。
審核編輯：湯梓紅