随着半导体技术持续向微缩、低功耗与高整合度迈进，晶圆不仅在尺寸上变得更大-从 200mm 到 300mm、甚至迈向 450mm，其厚度却呈现相反的趋势——越来越「薄」。这种演进并非单纯为了节省材料成本，而是出于功能与制程的双重需求：减少元件间的互连距离、降低封装高度、提升散热效率。
然而，「越薄越好」的背后，是极大的技术挑战。晶圆厚度从原始的 700~800 μm 减少至 70~80 μm，甚至进一步降低至 20 μm 以下，这样的转变使晶圆如同纸片般脆弱，任何一丝机械应力、表面不平或微裂纹都可能导致破裂与报废。在这样的背景下，「薄」的背后，蕴藏的是一门极其精密的工程学问，也正是我们今天要探讨的核心。
目录
超平坦晶圆：为何是半导体制程的「隐形冠军」？
晶圆表面平坦度的重要性，往往被一般人所忽略，但它却是半导体制程中不可或缺的「隐形冠军」。在微影、薄膜沉积、蚀刻等制程中，若表面有奈米级的不平整，便会导致光刻对焦误差、薄膜厚度不均、蚀刻深度失控，最终影响电路图案的解析度与精准度。
想像在盖摩天大楼前，地基若起伏不平，即使建材再好也难以构筑稳固的结构。同样道理，晶圆的平坦度直接决定上层电路的堆叠品质与晶片的最终效能与良率。在先进制程如 FinFET 或 GAA 架构下，奈米级差异都可能成为致命风险，这正是平坦化技术日益重要的原因。
研磨抛光：实现晶圆薄化与超平坦化的核心工艺
背面研磨（Backside Grinding）
在半导体制程中，晶圆薄化不仅是为了节省材料成本，更是实现先进封装与热管理需求的关键步骤。晶圆背面研磨技术（Backside Grinding）主要应用于制程后段，尤其在晶圆完成正面电路制作之后，进入封装前阶段。
晶圆的原始厚度通常为 700~800 μm，透过粗磨（Coarse Grinding）可迅速移除大部分材料，再经精磨（Fine Grinding）处理达到精确厚度与更佳表面品质。典型制程目标厚度为 70~80 μm，而在高密度堆叠与超薄封装需求下，进一步可降低至 20~30 μm，支援如 3D IC、MCP（Multi-Chip Package） 及 Heterogeneous Integration 等封装技术。
背研过程需格外注意机械应力控制与热效应管理。为防止晶圆弯翘或破裂，通常会先贴附一层高黏性、具缓冲性的保护胶带，固定于研磨盘上，保障电路面不受损。此外，为进一步降低薄晶圆的划片风险，可采用「先划片后减薄」（DBG, Dice Before Grinding）工艺流程，先将晶圆背面标记与切割，再进行研磨，使单颗晶粒在减薄后更不易破损。
宏崴的研磨耗材设计便考虑到这些微结构挑战，透过粒径均匀、磨损可控的CMP专用金刚石研磨液，结合高耐磨研磨垫，实现高效率材料移除同时保留晶圆完整性与表面均质性。此技术亦适用于硬脆材质如 SiC、GaN、蓝宝石 等先进功率元件基板。
化学机械平坦化（CMP）
化学机械平坦化（CMP） 是半导体制程中极为关键的「中介技术」，它在每一层薄膜沉积或蚀刻后提供必要的表面修整，确保后续制程精度与结构均匀性。
CMP 技术核心在于同时利用机械研磨力与化学腐蚀反应，以选择性地去除晶圆表面凸起物，使表面达到奈米级平坦度（通常 Ra < 1 nm，甚至可达 sub-nm 等级）。其关键材料为：
- 抛光液（Slurry）：含奈米级磨料，如:金刚石、氧化铝、二氧化矽、氧化铈等与特定化学添加剂，用于选择性腐蚀目标材料。
- 抛光垫（Pad）：高弹性聚合物结构，提供磨削压力与液体分布均匀性。
CMP 广泛应用于以下半导体制程阶段：
- STI（Shallow Trench Isolation）填充后的平坦化：消除填充氧化层与矽基板间的不平差。
- 金属层（如 Cu, W）整平：确保金属互连层厚度均匀，避免电阻异常。
多层互连制程（MLI）堆叠：每一层沉积后须以 CMP 修平，否则层与层间堆叠会产生积错或短路。
宏崴提供多种 CMP 抛光液与抛光垫组合，能根据不同材料，如 Low-K 介电层、TaN 阻障层、铜、氧化矽与不同选择需求，提供最佳匹配方案。其奈米级分散技术与稳定化配方能有效避免 抛光液结块与刮痕形成，实现稳定的移除率（RR）与降低缺陷率。
「薄」的挑战与研磨抛光耗材的创新应对
在追求极致「薄」与「平」的道路上，传统耗材已无法满足现代制程的需求。宏崴团队结合材料科学与制程理解，开发出一系列创新研磨与抛光耗材，专为解决先进制程痛点而设计。
- 超薄晶圆的应力控制:宏崴研磨液具备温和、均匀的研磨作用，搭配高弹性的抛光垫结构，有效分散应力，减少翘曲与微裂风险，保护极薄晶圆在制程中维持完整性。
- 表面无损伤研磨:利用高纯度金刚石微粒（粒径 ≤ 50 nm）与特殊分散技术，我们的抛光液可在有效移除材料的同时，避免产生划痕与次表面缺陷，是高阶功率元件与高频通讯晶片的理想选择。
- 精确的去除速率控制:研磨液与抛光垫的协同设计，实现极高的材料去除均匀性与速率控制能力，即使在 20 μm 以下的超薄晶圆，也能精准达到预定厚度与平坦度。
终极清洁度:所有耗材皆采用低残留、抗污染配方，可实现无颗粒、无化学残留的抛光表面，满足最严苛的制程洁净标准。
宏崴耗材如何实现卓越的薄化与平坦化
在高规半导体制程中，我们的耗材成功实现更高的洁净标准与操作可靠性:
- 金刚石研磨液：宏崴的金刚石抛光液，专为 SiC、GaN 等高硬度材料设计，采用表面微结构改质技术，包括导入球形金刚石颗粒，有效降低研磨过程中的刮痕与表面应力，使工件表面更不易受损。此技术能在背面研磨阶段达成极低次表面损伤，为高功率元件的散热与可靠度提供强而有力的保障。
- CMP 解决方案：搭配宏崴五层高性能抛光垫与氧化铈抛光液，我们可将晶圆表面粗糙度降低至 Ra ≤ 10 nm，并控制 TTV（总厚度变异）于业界领先标准内，助力半导体制程稳定量产。
- 材料精准匹配：宏崴提供包括氧化铝、二氧化矽、氧化铈、金刚石等多种抛光液组合，可依不同材料与制程需求量身打造专属方案，提升生产效率与良率。
- 晶圆研磨砂轮:我们的晶圆平面磨削砂轮适用于多种晶圆材料，具备稳定的高材料移除率，可有效缩短加工时间并提升生产效率。其优异的磨耗控制设计，确保砂轮寿命更长，并在研磨过程中保持低研削阻力，减少设备负担并保护工件，确保加工品质稳定。特别适用于矽晶圆的平坦化及背面减薄研磨。
- 矽晶圆倒角砂轮:专为半导体材料基板倒角与磨削设计，采用高精度精加工技术，具备均匀细微的磨粒层结构，经修整后能达到低缺陷率与卓越加工精度。产品线涵盖外周及凹槽加工，并提供单槽型、多槽型及精粗加工混合型等多种款式，满足不同制程需求。
- 晶圆划片刀:宏崴划片刀产品广泛应用于半导体晶圆、封装基板以及LTCC、PZT、TGG等各类硬脆材料的加工，深受封测与后段封装产线青睐。 HWD25系列硬刀具备极小切缝与优异加工精度，适用于矽晶圆与各类化合物晶圆；HWS25硬刀强调切割稳定性与尺寸控制，适用于陶瓷LED基板与硬脆封装材料；EWS25软刀则兼具高速切割与长寿命，特别适用于PCB、EMC、Chip LED等基板，全面满足半导体封装领域的多元需求。
结论
在半导体制程不断迈向极限的今日，每一层晶片的成功堆叠、每一个电路的精确成形，都奠基于一块又薄又平的晶圆上。宏崴深知这项「薄」学问的重要性，致力于研发能够面对未来挑战的耗材解决方案，助力业界打造更小、更快、更强的半导体产品。
让我们用技术，为未来平坦好走的道路，磨出最坚实的基础。
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- 免费咨询与专案评估： 我们的宏崴金刚石工业耗材专家为您提供产品咨询，并针对您的具体制程需求进行专业评估，一同找出最佳的研磨抛光解决方案。
- 客制化方案设计： 无论您面对的是硅晶圆，还是化合物半导体（SiC, GaN, GaAs）的挑战，我们都能为您量身打造最符合您需求的半导体研磨、抛光方案。
- 先进材料与效能验证： 我们提供业界领先的宏崴金刚石抛光液、金刚石碟、精密砂轮等耗材，并可协助您进行制程实施与效能验证，确保您的产品达到预期的高良率与卓越效能。
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