CMP・平坦化
涵蓋化學機械研磨（CMP）設備、研磨液、研磨墊、修整器與 CMP 後清洗等使晶圓表面平坦的技術。平坦化是多層內連線與淺溝槽隔離（STI）等結構不可或缺的步驟，也直接影響後續微影的對焦裕度。
比較文章（4 篇）
- Cu-CMP與W-CMP的差異（金屬 CMP 比較）兩者都是先讓金屬氧化再研磨的金屬 CMP，但材料特性完全相反。銅軟且容易腐蝕，因此以 BTA 等腐蝕抑制劑保護凹部、只研磨凸部的化學設計為核心，碟陷與侵蝕是主要課題。鎢硬且化學性質…
- 氧化鈰研磨液與二氧化矽研磨液的差異（CMP 研磨粒比較）差異在於研磨粒的化學性質。氧化鈰（CeO₂）容易與 SiO₂發生化學反應，即使研磨壓力低也能得到高速率，且可透過添加劑大幅提高與 SiN 的選擇比，因此成為使用停止層的 STI-C…
- CMP與回蝕刻的差異｜平坦化方法比較CMP與回蝕刻最大的差異在於「平坦化的機制」。CMP結合研磨液（化學）與研磨墊（機械）選擇性去除凸起部分，能以奈米級精度對整片晶圓進行全域平坦化，因此是銅鑲嵌金屬連線與STI形成不…
- 侵蝕（Erosion）與腐蝕（Corrosion）的差異差異在於「被什麼削掉」。侵蝕（erosion）是研磨或流體・微粒撞擊造成的機械性磨耗，在半導體中指CMP時導線密集區被磨得比周圍更多的現象。腐蝕（corrosion）是金屬與水分・…
用語解說（23 個）
- CMP（化學機械研磨）CMP 是以研磨液的化學作用與研磨墊的機械作用同時進行，把晶圓表面磨平的製程。多層導線結構的晶片，每一層都需要 CMP 才能做出下一層。
- CMP（化學機械研磨）設備CMP（化學機械研磨）設備是執行CMP製程的半導體製造設備，將晶圓固定於研磨頭並壓向研磨墊，一邊供給研磨液一邊相對旋轉，把晶圓表面平坦化至奈米等級。
- CMP 研磨液CMP 研磨液是在化學機械研磨（CMP）製程中，與研磨墊一起用於晶圓表面平坦化的研磨液，由奈米級磨粒與化學藥劑精密混合而成。
- 研磨墊（CMP 研磨墊）研磨墊是貼附於 CMP 設備研磨平台上、一面保持研磨液一面研磨晶圓的聚氨酯發泡體耗材。研磨墊的硬度直接支配平坦化能力與面內均勻性之間的權衡，因此以硬質研磨墊與軟質底墊的疊層結構取得…
- 研磨墊修整（Pad Conditioning）研磨墊修整是以鑽石電鍍盤磨削 CMP 研磨墊表面，持續再生其性能的處理。研磨反覆進行後，研磨墊表面的微小突起會被壓平而平滑化（釉化），使研磨液保持能力與研磨速率急遽下降，因此需恢復…
- 固定環（Retainer Ring）固定環是在 CMP 研磨頭上環繞晶圓外周的環狀零件。其本質作用不只是防止晶圓飛出，更在於在晶圓外側也壓下研磨墊，使接觸壓力分布連續，以抑制邊緣滾降（edge roll-off）。它…
- 研磨頭（承載頭）研磨頭（承載頭）是保持晶圓並將其壓向研磨墊的機構，是調校面內均勻性的主角。現今的標準是彈性膜（membrane）方式，將接觸晶圓背面的彈性膜以同心圓狀分割為5～7個區域，獨立控制各…
- 金屬 CMP（Cu・W 研磨）金屬 CMP 是以銅鑲嵌導線的多餘 Cu 去除與鎢插塞形成為主要用途的金屬研磨製程。研磨液中的氧化劑將金屬表面轉變為柔軟的變質層，腐蝕抑制劑（BTA）保護凹處，而在凸處磨粒會剝除保…
- 氧化物 CMP（STI-CMP・ILD-CMP）氧化物 CMP 是以 SiO₂ 系絕緣膜為研磨對象的 CMP，代表性的有 STI 形成後去除多餘氧化膜（STI-CMP）與層間介電層的平坦化（ILD-CMP）。STI-CMP 結合…
- 研磨速率（Preston 方程式）研磨速率（移除速率）是 CMP 中單位時間內被削除的膜厚。移除速率與研磨壓力和相對速度的乘積成正比的 Preston 方程式是設計的出發點，但實際上研磨液組成、研磨墊劣化與圖形密度…
- 研磨均勻性（WIWNU・WTWNU）研磨均勻性是表示 CMP 後殘膜厚度變異的指標，晶圓面內稱為 WIWNU，晶圓之間稱為 WTWNU。面內變異起因於研磨頭的壓力分布與相對速度分布，晶圓間變異則起因於研磨墊劣化造成的…
- 刮傷（CMP 刮痕）刮傷是 CMP 製程中在晶圓表面產生、長度數μm至數百μm的線狀傷痕。元兇並非奈米尺寸的磨粒本身，而是研磨液中的凝聚粒子、研磨墊或固定環的磨耗碎片等大上好幾個數量級的異物。在柔軟的…
- 停止層（研磨停止層）停止層（研磨停止層）是為了防止 CMP 過度研磨而預先設置於底層、不易被研磨的膜。在 STI-CMP 中，主動區上方的 SiN 即屬此類，使用 SiO₂ 對 SiN 選擇比高的研磨…
- 碟陷（CMP）碟陷（CMP）是化學機械研磨後，寬幅金屬圖案的中央部分被過度研磨而呈碟狀凹陷的現象。在銅鑲嵌導線的 Cu-CMP 中特別明顯，會因導線截面積減少而使電阻增加，並造成後續製程的對焦裕…
- 侵蝕（CMP）侵蝕（CMP）是在導線高密度聚集的區域，不僅金屬、連周圍的絕緣膜也一起被過度研磨，使整個區域高度下降的現象。與導線內部凹陷的碟陷不同，其特徵是整個圖案低於周邊，在多層內連線中，段差…
- CMP 後清洗（Post-CMP Cleaning）CMP 後清洗是在 CMP 之後立即去除晶圓表面殘留研磨液、研磨碎屑與金屬離子的清洗製程。磨粒與表面的交互作用強，單純沖洗無法去除，因此需結合 PVA 刷的物理力，以及使微粒與表面…
- 刷洗（PVA 刷洗器）刷洗（PVA 刷洗器）是讓多孔質聚乙烯醇製刷子一面旋轉一面接觸晶圓，搭配藥液刷除殘留微粒的清洗方式。標準用於 CMP 後的殘留研磨液去除，並以清洗模組形式整合於 CMP 設備中。由…
- 膠體二氧化矽膠體二氧化矽是直徑數nm～100nm左右的二氧化矽（SiO₂）微粒均勻分散在液體中的膠體。在半導體中用作CMP研磨液的研磨粒子，以及矽晶圓的最終拋光研磨劑。其粒子圓且大小一致，不易…
- 磨粒（研磨材）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…
- 研磨平台（Platen）Platen意指「平台、定盤」，在CMP設備中是指上面貼有研磨墊的圓形旋轉台。一邊供應研磨液一邊將晶圓壓在上面，使研磨平台與研磨頭旋轉進行研磨。量產設備以多個研磨平台分段分擔研磨，…
- 虛擬圖形（Dummy Fill）虛擬圖形（Dummy Fill）是不具電路功能，但為了使製造成果一致而放置在晶片空白區域的圖形。在CMP中可抑制導線密度不均造成的侵蝕（erosion）與碟化（dishing），維…
- 粒徑分布粒徑分布是表示在粒子群中，各種大小的粒子分別占多少比例。以累積達10%、50%、90%時的粒徑（D10、D50、D90）表示，並以雷射繞射法或動態光散射法量測。在半導體中，CMP研…
- 布輪研磨（Buff 研磨）布輪研磨是在布、毛氈等柔軟的研磨材（布輪）上沾附研磨劑並使其旋轉，藉此研磨表面，加工成平滑而有光澤之表面的方法。在半導體領域，指的是 CMP 主研磨之後去除細微刮傷與附著微粒的精修…
最後更新：2026年10月8日