前工程(ウェハプロセス)

CMPエンジニア(化学機械研磨工程)

最終更新:2026-09-28

この職種は何をするのか

CMPエンジニアは、スラリー(研磨液)と研磨パッドを使ってウェハ表面を化学的・機械的に削り、平らにする工程を担当する職種です。多層配線を積み上げるには各層を平坦にしなければ次の露光で焦点が合わないため、CMPは配線層の数だけ繰り返されます。研磨しすぎ(ディッシング・エロージョン)と研磨不足の両方を防ぐ、残膜厚の管理が仕事の中心です。

仕事内容

研磨条件と終点検出

研磨圧力・回転数・スラリー流量を設計し、光学やモータトルクの信号から研磨の終わりを検出します。終点検出の精度がそのまま残膜厚のばらつきになります。

ディッシング・エロージョンの管理

配線パターンの密度によって削れ方が変わり、銅配線の中央がへこむディッシングや、密集部全体が削れるエロージョンが起きます。設計側にダミーパターンを要求することもあります。

スラリー・パッドの評価

スラリーの砥粒と薬液、パッドの硬さと溝形状、パッドコンディショナの条件を組み合わせて評価します。消耗品の寿命管理とコストも担当範囲です。

研磨後洗浄とスクラッチ対策

研磨後のウェハには砥粒や金属イオンが残るため、ブラシ洗浄と薬液洗浄で除去します。スクラッチの発生原因を突き止めるのもCMP担当の重要な仕事です。

担当する工程・装置

酸化膜CMP装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置金属CMP装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置STI形成CMP装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置パッドコンディショナー半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置CMP後洗浄装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置スラリー供給・回収装置半導体製造装置 / 前工程装置 / CMP装置CMPスラリー半導体製造装置 / 材料

必要になる知識・用語

CMPChemical Mechanical PolishingCMPスラリーCMP Slurry研磨パッド(CMPパッド)Polishing PadパッドコンディショニングPad ConditioningリテーナリングRetainer Ring研磨レート(Prestonの式)Removal Rate / Preston Equation研磨均一性(WIWNU・WTWNU)CMP Uniformity (WIWNU / WTWNU)ディッシング(CMP)Dishingエロージョン(CMP)Erosionスクラッチ(CMP傷)CMP ScratchポストCMP洗浄Post-CMP CleaningシャロートレンチアイソレーションShallow Trench Isolation (STI)

主な企業

荏原製作所JPApplied MaterialsUS東京精密(Accretech)JPフジミインコーポレーテッドJPレゾナック(旧昭和電工)JPCMCマテリアルズ(Cabot Microelectronics)USニッタ・デュポンJP

関連する技術比較

CMPとエッチバックの違い|平坦化手法を比較セリアスラリーとシリカスラリーの違い(CMP砥粒の比較)Cu-CMPとW-CMPの違い(メタルCMPの比較)

よくある質問

CMPはどの工程で使われますか?

素子分離(STI)、層間絶縁膜、タングステンプラグ、銅配線と、FEOLからBEOLまで繰り返し使われます。対象の膜ごとにスラリーと条件がまったく違うため、担当が膜種で分かれることもあります。

CMPエンジニアに向いているのはどんな人ですか?

化学と機械の両方に関心がある人です。研磨は化学反応と摩擦の組み合わせなので、薬液の働きとパッド・ヘッドの機械的挙動の両面から原因を考える必要があります。

日本企業の存在感はありますか?

大きい分野です。CMP装置の荏原製作所、スラリーのフジミインコーポレーテッドやレゾナックなど、装置と材料の両方で日本企業が主要なシェアを持っています。

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