隨著半導體技術持續向微縮、低功耗與高整合度邁進，晶圓不僅在尺寸上變得更大-從 200mm 到 300mm、甚至邁向 450mm，其厚度卻呈現相反的趨勢——越來越「薄」。這種演進並非單純為了節省材料成本，而是出於功能與製程的雙重需求：減少元件間的互連距離、降低封裝高度、提升散熱效率。
然而，「越薄越好」的背後，是極大的技術挑戰。晶圓厚度從原始的 700~800 μm 減少至 70~80 μm，甚至進一步降低至 20 μm 以下，這樣的轉變使晶圓如同紙片般脆弱，任何一絲機械應力、表面不平或微裂紋都可能導致破裂與報廢。在這樣的背景下，「薄」的背後，蘊藏的是一門極其精密的工程學問，也正是我們今天要探討的核心。
目錄
超平坦晶圓：為何是半導體製程的「隱形冠軍」？
晶圓表面平坦度的重要性，往往被一般人所忽略，但它卻是半導體製程中不可或缺的「隱形冠軍」。在微影、薄膜沉積、蝕刻等製程中，若表面有奈米級的不平整，便會導致光刻對焦誤差、薄膜厚度不均、蝕刻深度失控，最終影響電路圖案的解析度與精準度。
想像在蓋摩天大樓前，地基若起伏不平，即使建材再好也難以構築穩固的結構。同樣道理，晶圓的平坦度直接決定上層電路的堆疊品質與晶片的最終效能與良率。在先進製程如 FinFET 或 GAA 架構下，奈米級差異都可能成為致命風險，這正是平坦化技術日益重要的原因。
研磨拋光：實現晶圓薄化與超平坦化的核心工藝
背面研磨（Backside Grinding）
在半導體製程中，晶圓薄化不僅是為了節省材料成本，更是實現先進封裝與熱管理需求的關鍵步驟。晶圓背面研磨技術（Backside Grinding）主要應用於製程後段，尤其在晶圓完成正面電路製作之後，進入封裝前階段。
晶圓的原始厚度通常為 700~800 μm，透過粗磨（Coarse Grinding）可迅速移除大部分材料，再經精磨（Fine Grinding）處理達到精確厚度與更佳表面品質。典型製程目標厚度為 70~80 μm，而在高密度堆疊與超薄封裝需求下，進一步可降低至 20~30 μm，支援如 3D IC、MCP（Multi-Chip Package） 及 Heterogeneous Integration 等封裝技術。
背研過程需格外注意機械應力控制與熱效應管理。為防止晶圓彎翹或破裂，通常會先貼附一層高黏性、具緩衝性的保護膠帶，固定於研磨盤上，保障電路面不受損。此外，為進一步降低薄晶圓的劃片風險，可採用「先劃片後減薄」（DBG, Dice Before Grinding）工藝流程，先將晶圓背面標記與切割，再進行研磨，使單顆晶粒在減薄後更不易破損。
宏崴的研磨耗材設計便考慮到這些微結構挑戰，透過粒徑均勻、磨損可控的CMP專用鑽石研磨液，結合高耐磨研磨墊，實現高效率材料移除同時保留晶圓完整性與表面均質性。此技術亦適用於硬脆材質如 SiC、GaN、藍寶石 等先進功率元件基板。
化學機械平坦化（CMP）
化學機械平坦化（CMP） 是半導體製程中極為關鍵的「中介技術」，它在每一層薄膜沉積或蝕刻後提供必要的表面修整，確保後續製程精度與結構均勻性。
CMP 技術核心在於同時利用機械研磨力與化學腐蝕反應，以選擇性地去除晶圓表面凸起物，使表面達到奈米級平坦度（通常 Ra < 1 nm，甚至可達 sub-nm 等級）。其關鍵材料為：
- 拋光液（Slurry）：含奈米級磨料，如:鑽石、氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰等與特定化學添加劑，用於選擇性腐蝕目標材料。
- 拋光墊（Pad）：高彈性聚合物結構，提供磨削壓力與液體分布均勻性。
CMP 廣泛應用於以下半導體製程階段：
- STI（Shallow Trench Isolation）填充後的平坦化：消除填充氧化層與矽基板間的不平差。
- 金屬層（如 Cu, W）整平：確保金屬互連層厚度均勻，避免電阻異常。
多層互連製程（MLI）堆疊：每一層沉積後須以 CMP 修平，否則層與層間堆疊會產生積錯或短路。
宏崴提供多種 CMP 拋光液與拋光墊組合，能根據不同材料，如 Low-K 介電層、TaN 阻障層、銅、氧化矽與不同選擇需求，提供最佳匹配方案。其奈米級分散技術與穩定化配方能有效避免 拋光液結塊與刮痕形成，實現穩定的移除率（RR）與降低缺陷率。
「薄」的挑戰與研磨拋光耗材的創新應對
在追求極致「薄」與「平」的道路上，傳統耗材已無法滿足現代製程的需求。宏崴團隊結合材料科學與製程理解，開發出一系列創新研磨與拋光耗材，專為解決先進製程痛點而設計。
- 超薄晶圓的應力控制:宏崴研磨液具備溫和、均勻的研磨作用，搭配高彈性的拋光墊結構，有效分散應力，減少翹曲與微裂風險，保護極薄晶圓在製程中維持完整性。
- 表面無損傷研磨:利用高純度鑽石微粒（粒徑 ≤ 50 nm）與特殊分散技術，我們的拋光液可在有效移除材料的同時，避免產生劃痕與次表面缺陷，是高階功率元件與高頻通訊晶片的理想選擇。
- 精確的去除速率控制:研磨液與拋光墊的協同設計，實現極高的材料去除均勻性與速率控制能力，即使在 20 μm 以下的超薄晶圓，也能精準達到預定厚度與平坦度。
終極清潔度:所有耗材皆採用低殘留、抗汙染配方，可實現無顆粒、無化學殘留的拋光表面，滿足最嚴苛的製程潔淨標準。
宏崴耗材如何實現卓越的薄化與平坦化
在高規半導體製程中，我們的耗材成功實現更高的潔淨標準與操作可靠性:
- 鑽石研磨液：宏崴的鑽石拋光液，專為 SiC、GaN 等高硬度材料設計，採用表面微結構改質技術，包括導入球形鑽石顆粒，有效降低研磨過程中的刮痕與表面應力，使工件表面更不易受損。此技術能在背面研磨階段達成極低次表面損傷，為高功率元件的散熱與可靠度提供強而有力的保障。
- CMP 解決方案：搭配宏崴五層高性能拋光墊與氧化鈰拋光液，我們可將晶圓表面粗糙度降低至 Ra ≤ 10 nm，並控制 TTV（總厚度變異）於業界領先標準內，助力半導體製程穩定量產。
- 材料精準匹配：宏崴提供包括氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰、鑽石等多種拋光液組合，可依不同材料與製程需求量身打造專屬方案，提升生產效率與良率。
- 晶圓研磨砂輪:我們的晶圓平面磨削砂輪適用於多種晶圓材料，具備穩定的高材料移除率，可有效縮短加工時間並提升生產效率。其優異的磨耗控制設計，確保砂輪壽命更長，並在研磨過程中保持低研削阻力，減少設備負擔並保護工件，確保加工品質穩定。特別適用於矽晶圓的平坦化及背面減薄研磨。
- 矽晶圓倒角砂輪:專為半導體材料基板倒角與磨削設計，採用高精度精加工技術，具備均勻細微的磨粒層結構，經修整後能達到低缺陷率與卓越加工精度。產品線涵蓋外周及凹槽加工，並提供單槽型、多槽型及精粗加工混合型等多種款式，滿足不同製程需求。
結論
在半導體製程不斷邁向極限的今日，每一層晶片的成功堆疊、每一個電路的精確成形，都奠基於一塊又薄又平的晶圓上。宏崴深知這項「薄」學問的重要性，致力於研發能夠面對未來挑戰的耗材解決方案，助力業界打造更小、更快、更強的半導體產品。
讓我們用技術，為未來平坦好走的道路，磨出最堅實的基礎。
立即行動，與我們共同開啟半導體精密製程的新篇章！
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
別讓加工難題限制您的創新！立即聯繫我們，讓宏崴的鑽石工業耗材成為您成功的關鍵力量！
更多宏崴鑽石研磨拋光耗材資訊
欲深入了解宏崴如何為您的半導體製程帶來突破性效益，請點擊以下連結，探索我們全系列的鑽石研磨拋光耗材與技術詳情：
您也可以直接「聯繫我們的宏崴專家團隊」我們將提供最專業的客製化諮詢與解決方案。
閱讀更多相關議題
- 鑽石基板>>>從珠寶到半導體：鑽石成為新世代導熱材料的關鍵角色
- 化合物半導體>>>半導體精密製程的秘密武器：鑽石研磨拋光耗材，高效提升晶圓良率與效能！
- 半導體研磨拋光>>>半導體製程中的研磨拋光：從材料選擇到耗材賦能的卓越製程
研磨方面 我們提供客製化調整，可以依加工需求調整比例已達最高效率
如果看完內文還是不知道怎麼挑選最適合的。
歡迎跟我們聯絡，我們會有專人為您解答
如有需要訂製報價也歡迎與我們聯繫
客服時間：周一至周五09:00~18:00
電話：07 223 1058
有想了解的題材或電話說不清楚的都歡迎私訊臉書~~
宏崴臉書：https://www.facebook.com/honwaygroup
您可能感興趣的文章…
[wpb-random-posts]
