首台国产CMP设备进入集成电路大生产线

2017-12-28 来源:工信部网站 发布:高端装备产业研究中心

  11月21日,由中国电子科技集团公司第四十五研究所(以下简称“电科装备45所”)研制的200mm化学机械抛光(CMP)商用机完成离线测试,并在中芯国际天津公司进行上线测试。这是国内首台拥有完全自主知识产权的200mmCMP商用机首次正式进入在线验证,填补了国产设备产线验证的空白。

 

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  CMP设备由抛光、清洗、晶圆传输三大模块组成,按照国际半导体设备材料产业协会(SEMI)最新标准进行设计,能够满足集成电路晶圆制造中包括浅沟道隔离(STI)、介电层(ILD)、钨插塞(Wcontact)、铜互联(Cu interconnect)、金属栅(Metal Gate)等复杂抛光工艺和先进封装硅通孔(TSV)、微机电系统(MEMS)等新领域抛光工艺需求,适用于氧化物、氮化物、硅、钨等主流半导体材料以及聚合物等特殊材料。在“极大规模集成电路制造装备与成套工艺”国家科技重大专项的支持下,先后突破了光学在线终点检测、区域压力控制等10余项关键技术,申报国内外专利43项,取得CMP基础技术、应用工艺、核心零部件、整机等多项成果,形成了完整的CMP技术体系。例如,通过攻克微弱信号高精度采集技术、信号滤波处理技术、检测模块安装设计等难题,成功研制出光学在线终点检测模块,使得晶圆的片间非均匀性指标WTWNU≤3%;采用模块化设计方法,攻克高精度低压力控制技术(UPA),成功研发出适用于CMP设备生产线的压力控制模组,控制精度达到±0.02Psi(磅/平方英寸),调节时间小于1s,达到国际先进水平。

 

  目前,该设备已完成3个批次近10000片圆晶工艺试验,性能指标经中芯国际测试达到设备进厂在线验证要求。未来6个月,200mmCMP设备将正式接受大生产(50000片/月)的考验。这是我国CMP设备向产业化迈进的关键一步,对我国集成电路装备国产化具有重大意义。