杨 师，史 霄，杨元元，李龙飞，王洪宇

(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176)

随着人工智能、5G通信、物联网及汽车应用等对芯片需求的爆发式增长，半导体工业遇到了巨大的发展契机。而半导体设备所加工的器件尺寸、布线宽度也随着摩尔定律的发展而不断缩小。与此同时，技术节点的升级使得晶圆制造过程工序增加，以CPU芯片为例，90 nm节点需400道，而5 nm则需要超过1 200道，工序增加造成良率降低；行业领军企业10 nm技术节点尚存在不稳定因素，良品率仅为40%，造成良品率降低的一个重要因素就是制造过程中的微污染[1]。测算表明，每提高1%良品率，对于一个年产60 000片的中等工厂来说，会提高2 000万元～9 000万元的净收益。为此，半导体设备的设计理念已开始由“满足工艺使用要求，提高加工效率”向“提高设备生产产品良率”的方向倾斜。因此，控制半导体设备内部微环境，减少晶圆加工过程中微污染便显得愈加重要。

本文针对一种用于晶圆化学机械抛光的CMP设备进行微环境分析与控制研究。

1 现有问题与改进技术方案

工艺节点的提升伴随着晶圆加工过程污染控制的愈加严格，以28～14 nm工艺制程为例，需要晶圆表面颗粒度在0.06μm以上的颗粒少于50颗，要求极为严格[2]。在半导体加工设备中，环境空气一般由过滤器产生洁净气流，洁净气流从设备上方进入，流经工艺区，自下部排风口排出，达到净化设备内部微环境，防止工艺区污染气体沉积的目的。此方法对微环境的控制存在着一定的缺陷和不足。……