創新研磨拋光耗材：驅動半導體產業邁向更高精密度

在半導體產業，對「高精密度」的追求從未止步。從早期微米級製程走向現在的3nm、2nm先進節點，晶片設計日益複雜，結構日趨微縮，而對製程中每一項環節的要求也隨之提高，尤其是晶圓表面的平坦度與缺陷控制，成為決定成品良率與可靠度的關鍵。

傳統上，研磨拋光耗材常被視為配角，輔助完成化學機械平坦化（CMP）與其他相關製程步驟。然而，在今日這個「原子級精度」為目標的時代，這些耗材早已不再只是輔助角色，而是驅動製程品質提升、支撐技術節點向前推進的核心推手。耗材的創新與性能，已深刻影響晶圓製程中每一吋面積的成敗。

晶圓表面粗糙度的精密規格

在邁向3nm、2nm製程節點的時代，晶圓表面的粗糙度（Roughness）成為製程能否成功的關鍵因素之一，其標準早已逼近原子尺度：

如何提升精密度？半導體製程對耗材的極致要求

半導體製程對「精密度」的定義，已遠超傳統加工的概念。在先進製程中，所謂的「高精密度」不再只是微米級的誤差控制，而是向奈米、甚至皮米等級逼近。這對研磨拋光耗材提出了四大挑戰與技術門檻：

1. 超低表面粗糙度（Ultra-Low Surface Roughness）

晶圓表面必須達到原子級平坦，否則後續的光刻、鍍膜、蝕刻等製程將無法精準對位或均勻沉積。例如，高階晶圓拋光後的平均表面粗糙度（Ra）需控制在 0.5 nm 以下，甚至進一步要求 0.2 nm 的界面平滑度。傳統機械方式難以達到此標準，因此需仰賴精密的化學機械研磨與先進耗材的結合。

2. 極低缺陷率（Ultra-Low Defectivity）

製程中最常見的缺陷包括劃痕、顆粒、殘留物、凹陷等，這些微小瑕疵都可能導致電性異常或短路，進而嚴重影響晶片的良率。根據目前的檢測技術（如SEM、AFM、拉曼光譜等），一顆亞微米級顆粒即可對3nm製程造成不可逆損害。耗材的純淨度、分散穩定性與化學性質控制，直接影響其在實際應用中是否會引入新缺陷。

3. 卓越的厚度均勻性（Excellent Thickness Uniformity）

在多層堆疊的晶圓上，拋光每一層都需控制材料去除速率，使整片晶圓上的膜厚保持一致。例如在鍍有7 nm氧化鋁的晶圓上進行CMP，除了要求去除厚度誤差小於1 nm外，介面粗糙度甚至要求低至 0.2 nm。這對耗材的分佈均勻性與力學結構設計提出極高要求。

4. 高選擇比（High Selectivity）

先進製程往往涉及異質材料的多層結構，如GAA（Gate-All-Around）架構中出現的Inner Spacer、Etch Back等步驟，需精準去除特定材料而不傷及鄰近層。這就要求耗材不僅要夠「溫柔」，也要能「識材」，具備良好的材料選擇性去除能力。

在這樣的背景下，市面上對研磨拋光耗材的期望，早已從「能用」進階到「能精確執行指定功能、穩定控制製程變異」的程度。

製程檢測技術

為了確保耗材能符合上述極致要求，現代半導體工業搭配先進的檢測技術，從多角度檢查晶圓品質。包括：

• 無圖形缺陷檢測（Non-patterned Defect Inspection）：掌握表面粗糙度、顆粒污染、膜層不均、微裂紋等。
• 有圖形缺陷檢測（Patterned Defect Inspection）：識別圖形偏差、蝕刻缺陷、殘留物等。
• 拉曼光譜分析：分析材料結構、應力與污染。
• 奈米探針（AFM/STM）技術：提供原子級表面形貌資訊。
• X光反射率（XRR）技術：非破壞性量測超薄膜厚與界面粗糙度。

這些檢測手段，進一步提高了耗材研發與品管門檻，促使供應商必須以創新材料與精準製程回應市場需求。

面對這些前所未有的製程挑戰，宏崴的研磨拋光耗材產品線，正是為「更高精密度」而量身打造。無論是在晶圓粗磨、精磨、CMP 拋光或修整器應用，宏崴皆投入大量研發資源，優化材料結構與製程配方，幫助客戶在高端製程中實現穩定、高良率的成果。

宏崴研磨液系列

宏崴的研磨液採用先進的奈米級微粒技術，提供多種材料專用配方與粒徑選擇，針對不同表面特性實現極致效果：

• 宏崴鑽石拋光液：應用高純度鑽石微粒，粒徑可控制在 ≤50 nm，提供從粗磨到鏡面級拋光的全面支援，特別適用於 SiC、GaN 等超硬材料的表面處理，實現 Ra ≤ 0.01 μm（10 nm） 的極低表面粗糙度，顯著提升功率元件良率與散熱效率。
• 宏崴氧化鋁拋光液：針對矽、金屬層（如銅、鎢）與介電層材料設計，兼具材料移除率與表面品質，確保高良率的多層堆疊製程。
• 宏崴氧化鈰拋光液：適用於STI（淺溝槽隔離）與低k介電層平坦化，具備高選擇比與低缺陷率，能精準移除指定層而不傷害鄰近結構。
• 宏崴二氧化矽拋光液：廣泛用於矽晶圓與介電層的精拋，具備穩定去除速率與優異平坦度控制，為高階邏輯晶片與記憶體製程提供理想解決方案。

這些多樣化的磨料選擇，讓宏崴得以依材料性質精準配對，不論是剛性矽晶、複雜金屬、或脆性氧化物，都能找到最適合的研磨方案。

宏崴研磨液特色

• 高穩定性：長時間使用不易沉澱、不結晶，減少製程異常風險。
• 低毒性、易處理：環保配方設計，廢液易於處理，符合綠色製造趨勢。
• 抗汙染能力：有效降低殘留、氣泡與顆粒二次污染的風險，確保缺陷率控制在最小值。
• 易清潔配方：我們深知清潔與工件保護的重要性，特別設計成易清潔配方。

從FinFET製程邁向GAA（Gate-All-Around）架構，對研磨液的要求更加複雜。宏崴團隊提供客製化參數調整，針對不同材料（如 Si、SiC、GaN、氧化物等）與製程條件（去除率、選擇比、缺陷控制、粗糙度標準），量身打造最佳化方案。

宏崴拋光墊系列

隨著先進半導體製程對表面品質的要求越來越嚴苛，拋光墊作為晶圓化學機械平坦化（CMP）製程中的關鍵耗材，其性能將直接影響到晶圓表面粗糙度、材料去除速率與整體製程穩定性。宏崴精密開發的高性能晶圓研磨拋光墊，結合創新材料科學與微觀結構設計，為業界提供更高效率、更低成本的CMP解決方案。

• 材料科學突破-五層結構實現功能整合:宏崴拋光墊採用獨特的五層複合結構設計，相較於傳統單層或三層拋光墊，不僅提高了機械強度與形變控制能力，更能針對不同製程階段提供精準的支撐與介面回應。各層分工明確，從載體基底的剛性控制，到接觸層的彈性模量與摩擦係數調節，再到表層的動態調壓能力，每一層都經過精密設計與材料優化，確保與不同類型的拋光液（如SiO₂、CeO₂、Al₂O₃、鑽石等）高度匹配，提升去除率與表面均勻性。

• 微觀結構設計-讓漿料流動與氣泡排出更流暢:宏崴拋光墊表面經過高度工程化設計，具備高密度微孔結構與最佳化的溝槽紋理，可在拋光過程中均勻分佈研磨液，防止局部堆積與乾摩擦，並有效引導氣泡排出，降低微刮痕與表面缺陷風險。

• 長壽命與製程穩定性：宏崴拋光墊具備優異的抗磨耗性與形狀保持性，即使在長時間高負載條件下使用，仍能維持穩定的壓力分佈與研磨效果，大幅延長墊材使用壽命。更換週期的延長不僅降低材料成本，同時也減少停機頻率與製程變動風險，提升整體產線稼動率與良率表現。

宏崴精密砂輪系列

為了因應晶圓加工不同階段對粗糙度與表面品質的嚴格要求，宏崴提供一系列對應材料與應用的專業研磨砂輪：

• 矽晶圓用倒角磨削砂輪
  用於晶圓邊緣倒角處理，可有效去除切割後的毛邊與微裂痕，確保邊緣光滑無損，降低後段製程中因微裂造成的晶圓崩裂風險，並提升整體良率。
• 晶圓平面磨削用砂輪
  應用於矽晶圓表面平整化加工，宏崴砂輪能實現高去除率與低表面粗糙度的理想平衡，協助晶圓達到高平坦性（TTV、WARP控制）與低Ra值，是先進封裝與高階製程不可或缺的基礎。
• 化合物半導體專用砂輪
  因應SiC、GaN等超硬且脆性的化合物半導體材料日益廣泛的應用，宏崴開發專用高硬度、高耐磨砂輪配方，能有效實現快速粗磨同時減少表面微裂與材料損傷，支援功率元件與RF元件的高良率加工需求。

宏崴提供鑽石碟諮詢：

• 介紹： 作為研磨墊/拋光墊的「修整師」，鑽石碟通過其高硬度，精確修整研磨墊/拋光墊表面，確保其平整度和切削性能，維持最佳切削性能，以維持晶圓拋光過程中的平整度和速率，提高良率。
• 提供服務： 如果想要了解更多細節資訊，歡迎聯絡宏崴，宏崴提供專業相關服務諮詢，為您打造個人化專案。

立即行動，與我們共同開啟半導體精密製程的新篇章！

1. 免費諮詢與專案評估： 我們的宏崴鑽石工業耗材專家為您提供產品諮詢，並針對您的具體製程需求進行專業評估，一同找出最佳的研磨拋光解決方案。
2. 客製化方案設計： 無論您面對的是矽晶圓，還是化合物半導體（SiC, GaN, GaAs）的挑戰，我們都能為您量身打造最符合您需求的半導體研磨、拋光方案。
3. 先進材料與效能驗證： 我們提供業界領先的宏崴鑽石拋光液、鑽石碟、精密砂輪等耗材，並可協助您進行製程實施與效能驗證，確保您的產品達到預期的高良率與卓越效能。
4. 宏崴擁有穩定供貨能力、品質保證、售後服務與客製化支持，能給您最恆定的產品質量。

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• 宏崴奈米鑽石拋光液系列
• 宏崴精密晶圓研磨拋光墊
• 宏崴晶圓平面磨削用砂輪
• 宏崴矽晶圓倒角磨削砂輪

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