迎战未来：研磨抛光耗材如何助力异质整合与先进封装

在过去几十年里，摩尔定律驱动半导体产业飞速成长，不断透过制程微缩提升晶片效能与降低成本。但随着技术逐渐逼近物理极限，传统的微缩策略面临瓶颈——电晶体尺寸接近原子尺度，制程难度与成本急遽上升。

为突破此困境，半导体产业开始寻求「异质整合」与「先进封装」作为延续摩尔定律的替代路径。这些技术透过将多种制程、材料与功能的晶片整合在同一封装中，不仅提升效能，还能降低功耗与缩小体积，推动AI、高效能运算、物联网等应用迈向新世代。

异质整合与先进封装的七大价值

随着摩尔定律逐渐逼近极限，传统的制程微缩已无法满足高效能运算与多功能整合的需求。异质整合与先进封装（Advanced Packaging）技术应运而生，透过晶片堆叠，如:2.5D、3D封装与晶圆级封装等手法，突破单一晶片设计限制，实现系统级创新。以下是七大关键价值，揭示此技术对未来半导体发展的重要性：

突破摩尔定律限制：3D堆叠整合多晶片，打破传统平面微缩瓶颈。
提升运算效能：缩短晶片间讯号路径，降低延迟、提升频宽。
增加晶片密度：封装内可容纳更多逻辑与记忆体元件，支撑巨量资料处理。
降低功耗：减少电讯号传输距离，降低能耗与热耗散压力。
实现异质整合：整合CPU、GPU、记忆体、感测器等异质元件于单一模组。
缩小产品体积：使穿戴装置、智慧手机等消费性电子更加轻薄短小。
提升产品可靠度：透过改良封装结构、减少连接点，提高系统稳定性。

技术演进：对「平坦」与「精确」的极致追求

无论是异质整合或先进封装，其成功与否皆仰赖晶圆与晶片表面的极致平坦度与厚度一致性。下列几项关键封装技术对表面状况的要求极为严格：

技术	介绍	表面处理挑战
3D IC	将晶片垂直堆叠，并透过TSV进行层间连接	晶片需高度平坦以确保垂直对准与接点导通
Chiplet/小晶片	多个小晶片并列封装成单一模组	不同晶片厚度需极度一致，避免封装变形或连接失效
Fan-Out (扇出型)	重布线技术提升I/O密度，常应用于行动装置SoC封装	对晶片边缘与重布线层的平整度有高要求，影响线路成形与封装品质
CoWoS / InFO	高阶2.5D/3D封装，应用于AI/HPC处理器	晶片与中介层（interposer）介面需无缺陷，精准研磨至目标厚度
TSV（Through-Silicon Via）	TSV制程中需先在硅晶圆上开孔、沉积、填铜，再透过CMP移除多余金属与硅材层，确保完整导通与表面平整。	确保通孔导通品质，TSV 的 CMP 工艺需在高选择比、高均匀性与极低损伤间取得完美平衡

CoWoS:Chip on Wafer on Substrate

什么是硅穿孔-TSV（Through-Silicon Via）？

在高效能计算、智慧手机、AI 晶片等领域不断追求高速与高密度封装之际，硅穿孔（Through-Silicon Via, TSV）技术成为实现 3D IC 的核心制程之一。透过垂直导通孔，TSV 可打破传统封装的 I/O 限制，大幅缩短晶片间距与讯号传输路径，提升电性效能并降低功耗。

TSV 制程包含数个高度精密的步骤：

在硅晶圆表面沉积氧化硅（SiO₂）与光阻剂。
透过蚀刻技术开孔，形成特定深度与直径的通孔结构。
以气相沉积（CVD）或原子层沉积（ALD）方式，沉积介电层、阻障层及晶种层。
接着填充高导电材料，如铜，再透过化学机械平坦化（CMP）去除多余金属层，使表面平整。
最终再次以 CMP 移除多余硅层，露出完整导通孔，实现多层晶片间的垂直互连。

TSV 制程不仅对光蚀刻、镀膜与填孔等步骤的精度要求极高，更对背面研磨、抛光、表面平坦度与金属残留控制提出严苛规格。为确保通孔导通品质，TSV 的 CMP 工艺需在高选择比、高均匀性与极低损伤间取得完美平衡，也因此对研磨抛光耗材提出更高挑战。

研磨抛光耗材：异质整合与先进封装的「无形推手」

在晶圆加工与封装流程中，研磨与抛光并非只是材料去除，更是决定封装品质、效能与良率的核心步骤。从晶片背面研磨（Backgrinding）、硅穿孔（TSV）制作、至重布线制程，耗材的选择将直接影响微结构的完整性与尺寸控制。

关键耗材应用与价值

宏崴钻石抛光液（Diamond Slurry）：高硬度材料，如:SiC、GaN加工利器，具备高效率、低刮痕特性。
CMP抛光垫与抛光液：用于晶圆表面或中介层平坦化，控制Ra值与表面粒子污染。
晶圆研磨砂轮与垫材：针对晶片薄化与粗略加工，讲求压力均匀与稳定性。
宏崴晶圆划片刀系列： 专为半导体晶圆与封装基板等各类硬脆材料而设，涵盖高精度电铸刀、稳定耐磨的硬刀，以及高速长寿的软刀，全面满足晶圆划片与后段封装切割的高效率、高良率需求。

创新耗材方案：突破先进封装的研磨抛光瓶颈

在异质整合与先进封装进程加速的同时，晶圆在粗磨、精磨、化学机械平坦化（CMP）等关键环节所面临的挑战亦日益严峻。宏崴精密深知制程的每一微米皆关键，针对不同材料特性与制程需求，打造完整且高效的研磨抛光耗材产品线，协助客户在高阶封装技术中实现更高良率、更稳定的产出。

宏崴奈米级研磨液技术：对应多样材料，精准配方

宏崴的研磨液采用先进的奈米级微粒技术，提供多种材料专用配方与粒径选择，针对不同表面特性实现极致效果：

项目	STI、低k介电层	硅(Si)	碳化硅(SiC)
研磨耗材	氧化铈	氧化铝、二氧化硅研磨液/粉	金刚石研磨液/膏
研磨耗时		20~30分钟	60~120分钟
损失率		<1%	≧5~10%

金刚石抛光液：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等不同结构，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。
氧化铝抛光液：高效对应金属层与硅基层，兼顾材料去除率与表面平坦度，适用于多层堆叠制程。
氧化铈抛光液：在STI与低k材料中展现出色的选择性与低缺陷率，适合复杂结构下的层间平坦化。
二氧化硅抛光液：稳定且高均匀性，为先进逻辑与记忆体制程提供理想精抛方案。

三大特色优势：

高稳定性：不易沉淀、不结晶，有效降低制程异常风险。
环保易处理：低毒性与废液友善处理设计，符合绿色制造趋势
抗污染设计：低颗粒残留、气泡与表面污染，确保最小化缺陷率。

宏崴抛光垫创新：五层结构，全方位提升CMP性能

随着先进半导体制程对表面品质的要求越来越严苛，抛光垫作为晶圆化学机械平坦化（CMP）制程中的关键耗材，其性能将直接影响到晶圆表面粗糙度、材料去除速率与整体制程稳定性。宏崴精密开发的高性能晶圆研磨抛光垫，结合创新材料科学与微观结构设计，为业界提供更高效率、更低成本的CMP解决方案。

材料科学突破-五层结构实现功能整合:宏崴抛光垫采用独特的五层复合结构设计，相较于传统单层或三层抛光垫，不仅提高了机械强度与形变控制能力，更能针对不同制程阶段提供精准的支撑与介面回应。各层分工明确，从载体基底的刚性控制，到接触层的弹性模量与摩擦系数调节，再到表层的动态调压能力，每一层都经过精密设计与材料优化，确保与不同类型的抛光液（如SiO₂、CeO₂、Al₂O₃、钻石等）高度匹配，提升去除率与表面均匀性。

微观结构设计-让浆料流动与气泡排出更流畅:宏崴抛光垫表面经过高度工程化设计，具备高密度微孔结构与最佳化的沟槽纹理，可在抛光过程中均匀分布研磨液，防止局部堆积与干摩擦，并有效引导气泡排出，降低微刮痕与表面缺陷风险。

长寿命与制程稳定性：宏崴抛光垫具备优异的抗磨耗性与形状保持性，即使在长时间高负载条件下使用，仍能维持稳定的压力分布与研磨效果，大幅延长垫材使用寿命。更换周期的延长不仅降低材料成本，同时也减少停机频率与制程变动风险，提升整体产线稼动率与良率表现。

此设计可有效防止干摩擦、局部磨损与微刮伤，并支援与多种研磨液，如:氧化铈、氧化铝、金刚石等匹配应用。其抗磨耗性与寿命延展性，不仅提升制程稳定性，也有助于降低生产成本与停机风险。

宏崴精密砂轮系列：对应不同晶圆材料的高效解决方案

为了因应晶圆加工不同阶段对粗糙度与表面品质的严格要求，宏崴提供一系列对应材料与应用的专业研磨砂轮：

硅晶圆用倒角磨削砂轮
用于晶圆边缘倒角处理，可有效去除切割后的毛边与微裂痕，确保边缘光滑无损，降低后段制程中因微裂造成的晶圆崩裂风险，并提升整体良率。
晶圆平面磨削用砂轮
应用于硅晶圆表面平整化加工，宏崴砂轮能实现高去除率与低表面粗糙度的理想平衡，协助晶圆达到高平坦性（TTV、WARP控制）与低Ra值，是先进封装与高阶制程不可或缺的基础。
化合物半导体专用砂轮:
因应SiC、GaN等超硬且脆性的化合物半导体材料日益广泛的应用，宏崴开发专用高硬度、高耐磨砂轮配方，能有效实现快速粗磨同时减少表面微裂与材料损伤，支援功率元件与RF元件的高良率加工需求。

宏崴晶圆划片刀系列：精准对应多样材料的高效切割方案

为了满足半导体封测与后段封装中对各类硬脆材料的高精度、高稳定性切割需求，宏崴提供多款专业划片刀产品，对应不同材质与应用场景，确保加工品质与制程效率：

晶圆电铸划片刀
适用于矽晶圆、氧化物晶圆以及SiC、GaAs、GaP等化合物晶圆材料，具备超小切缝与高加工精度特性，有效降低切割损耗并提升晶粒品质，广泛应用于晶圆划片与精密元件制程。
晶圆封装划片刀-硬刀
采用高耐磨材质与稳定刀刃结构，能有效控制晶片侧壁台阶与尺寸精度，适用于陶瓷LED基板、半导体封装基板、PZT与TGG等硬脆材料，是高良率封装制程的稳定利器。
晶圆封装划片刀-软刀
具备高速切削（达200mm/s）与长寿命（超过7000m）双重优势，特别适合PCB、EMC、Chip LED基板以及LTCC、PZT、TGG等材料之高效量产需求，提升切割效率与生产稳定性。

实践未来：宏崴科技在异质整合与先进封装的贡献

面对制程日益复杂化的半导体产业，宏崴科技不仅提供耗材，更提供完整解决方案。我们的策略包括：

前瞻性研发投入：宏崴积极与先进制程供应链协作，导入客制化配方与奈米级微粒控制技术。
材料精准匹配能力：因应复杂的多层堆叠结构与异质材料整合，宏崴提供高选择比、低缺陷的耗材选择。
成功案例实证：我们的金刚石抛光液成功应用于超硬材料晶圆薄化阶段，达成业界领先的表面粗糙度标准与终点控制。
永续制造导向：产品皆采用低毒性、易清洁配方，符合绿色制造趋势，降低客户环保处理成本。

立即行動，與我們共同開啟半導體精密製程的新篇章！

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。
宏崴拥有稳定供货能力、品质保证、售后服务与客制化支持，能给您最恒定的产品质量。

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