最後更新:2026年10月8日CMP・平坦化晶圓切割・研磨中國大陸:磨料

磨粒(研磨材)是什麼

Abrasive

磨粒(研磨材)是研磨或研削時用來磨除材料的硬質微粒。在半導體領域,用於CMP研磨液、晶圓的研光(lapping)與拋光,以及晶背研磨的砂輪與切割刀片。依材質分別使用:氧化膜與最終拋光用二氧化矽,STI的CMP用氧化鈰,金屬用氧化鋁,硬質材料的研削則用鑽石。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

磨粒(Abrasive)是研磨或研削時用來磨除材料的硬質微粒,也稱為研磨材。在半導體領域,從CMP(化學機械研磨)的研磨液、矽晶圓的研光與拋光,到晶背研磨與切割所用的砂輪、刀片,幾乎所有將晶圓磨平、薄化、切開的製程都會用到。磨粒的材質、大小、形狀與硬度,決定了磨除速度與完成表面的品質。

半導體使用的主要磨粒如下。(1)二氧化矽(SiO₂):以膠體二氧化矽或燻矽(fumed silica)的形式,最廣泛用於氧化膜、銅、鎢的CMP及晶圓的最終拋光。(2)氧化鈰(CeO₂):容易與氧化膜發生化學反應,以少量粒子即可快速研磨,且能相對於氮化膜選擇性地磨除氧化膜,因此用於STI(淺溝槽隔離)的CMP。(3)氧化鋁(Al₂O₃):硬度高,用於金屬CMP與研光。(4)鑽石:最硬,用於晶背研磨砂輪、切割刀片,以及SiC等硬質基板的加工。

磨粒分為分散於液體中、搭配研磨墊使用的游離磨粒,以及以樹脂或金屬固結成砂輪或刀片的固定磨粒。在CMP研磨液中,除了平均粒徑之外,極少量混入的大粒子或凝聚塊,是在晶圓上造成深刮傷(scratch)的最大原因,因此會嚴格管控粗大粒子的數量,並在使用前以過濾器去除。砂輪與刀片則以鑽石粒的大小(粒度號數)及固結用結合劑的種類,調整磨除速度與表面粗糙度、崩缺(chipping)之間的平衡。

磨粒(研磨材)的常見問題

磨粒還有哪些稱呼?
磨粒是研磨或研削時用來磨除材料的硬質微粒,也稱為研磨材、研磨劑或abrasive。在半導體領域,用作CMP研磨液,以及研削、切割用砂輪與刀片的材料。
CMP中氧化鈰與二氧化矽如何區分使用?
二氧化矽是通用的磨粒,廣泛用於氧化膜與金屬的CMP及晶圓的最終拋光。氧化鈰容易與氧化膜發生化學反應,以少量即可快速研磨,且能相對於氮化膜選擇性地磨除氧化膜,因此用於STI(淺溝槽隔離)的CMP等。

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