技術_CMP

定義

CMP（Chemical Mechanical Planarization／Polishing，化學機械平坦化）以化學反應軟化晶圓表面，再由研磨液顆粒與旋轉拋光墊移除材料，使晶圓達到奈米級平坦度。它同時用於前段銅互連、介電層、晶圓再生，以及 CoWoS／SoIC 等先進封裝的薄化與表面整平。

圖解

flowchart TD
    W[晶圓固定於 Carrier Head] --> M[Membrane 分區背壓]
    S[Slurry 化學反應與磨粒] --> I[晶圓 / Pad 接觸介面]
    P[旋轉 CMP Pad] --> I
    M --> I
    I --> R[材料移除與全域平坦化]
    C[Conditioner 修整 Pad 表面] --> P
    R --> Q[清洗、缺陷與厚度檢測]

圖說：CMP 結果不是由單一耗材決定，而是 Pad、Slurry、Membrane 背壓、轉速與 Conditioner 共同形成的製程窗口。

技術原理／流程

1. Carrier Head 以 Membrane 分區壓力固定晶圓並控制中心到邊緣的受力。
2. Slurry 中的化學成分先氧化或軟化目標材料，磨粒再協助機械移除。
3. Hard Pad 提供較高移除率與全域平坦化；Soft Pad 常用於最後精拋，以降低微刮傷與表面缺陷。
4. Conditioner 持續修整 Pad 表面，維持孔隙、粗糙度與 Slurry 輸送能力。
5. 製程後清洗並檢查膜厚均勻性、刮傷、殘留物、dishing 與 erosion。

關鍵參數

參數	意義	主要取捨
Removal Rate	單位時間材料移除量	速度過高可能增加缺陷與局部過磨
WIWNU	晶圓內厚度不均勻度	受 Pad 平整度、Membrane 分區壓力與 Slurry 分布影響
Pad 硬度／孔隙	接觸剛性與 Slurry 傳輸	Hard Pad 利於平坦化；Soft Pad 利於低缺陷精拋
Selectivity	不同材料的移除速率比	決定停止層保護與多材料介面控制
Defectivity	刮傷、顆粒、殘留與表面缺陷	直接影響良率與後續鍵合可靠度
Pad 壽命	可維持穩定製程窗口的時間	影響耗材成本、停機與批次一致性

技術瓶頸

• Pad 配方、發泡孔隙與表面微結構需在批次間高度一致，否則移除率與均勻度會漂移。
• 先進封裝同時存在金屬、介電層與大面積結構，局部壓力差更易造成 dishing／erosion。
• Soft Pad 雖較標準化、便於複製，仍需通過長週期客戶認證；高階 Hard Pad 則更依賴客戶製程共同開發。
• 新廠／新產線必須重新完成設備、製程與客戶端認證，產能建成不等於可立即認列營收。

應用

應用	CMP 目的	主要耗材
前段銅互連／介電層	去除過量金屬並恢復平坦表面	Hard Pad、Slurry、Membrane
晶圓再生	去除舊膜層與表面缺陷	Soft Pad、清洗化學品
CoWoS／SoIC	薄化後整平、鍵合前表面準備	Hard Pad、Soft Pad、Membrane
最終精拋	降低粗糙度與微刮傷	Soft Pad

相關公司

公司	角色	觀察點
7768_頌勝科技（市）	CMP Hard／Soft Pad、Membrane	Soft Pad 二供認證、合肥／中科擴產

相關技術／供應鏈

• 技術_CoWoS與先進封裝
• 技術_混合鍵合
• 供應鏈_先進封裝載板

來源

• 活動_頌勝科技法說_20260814 — 頌勝科技法說會 memo，2026-08-14（產品、應用、認證與擴產時程）