在1980 年代初半導體製程方面,IBM 公司為了解決IC 製造時

因晶圓表面線路圖案所引起的鍍膜高低起伏而導致微影製程聚焦不

良問題, 開發了一項平坦化技術稱為化學機械研磨

(Chemical-Mechanical Polishing, CMP)。由IBM 之Base Technology Lab

(East Fishskill,NY)提出適用於低電阻值銅導線製程的金屬鑲嵌

(Damascene)概念,亦即將介電層予以圖案後填入金屬層,然後將

最上層之金屬予以回蝕刻(Etch back),使金屬面與介電層在同一平

面上,如此反覆幾次製程即可以產生多重連線元件,並可大大提高

元件產品的良率。此Damascene 概念,促使CMP 技術可同時應用於

銅導線及介電層的平坦化。化學機械研磨平坦化製程的研磨設

備平台的示意圖如圖1-3 所示。主要是利用研磨漿中所含的酸性或是

鹼性的化學溶劑及微細拋光顆粒所混合製成的研磨漿(Slurry),配

合上拋光盤之彈性研磨墊(Pad)與晶圓面及研磨顆粒三者的相對運

動來磨除晶圓面表面粗度,達到拋光的目的。常見使用在研磨漿中

研磨顆粒有SiO2、Al2O3 及CeO2 等三種,在一般的半導體製程中晶

圓平坦化的研磨過程材料的移除率並不多,主要著重在被加工表面的

光滑及平坦化,因而一般均採用較均勻且細小的研磨顆粒,反之若是

要求工件表面的材料磨耗量的話,則多是使用較粗大的研磨顆粒,如

一般的金屬研磨製程。CMP 技術亦可應用於硬碟片的研磨五金上,

因為電腦硬碟片記憶容量不斷地提高,因而需要提高硬碟片上的紀

錄密度,而欲提高紀錄密度則有賴於提高硬碟片表面的平坦性,又

由於CMP 技術是一種精密的微加工技術,也已被成功的應用於微機

電(MEMS)元件的製作上。研磨拋光製程應用領域非常廣泛,於機械

零件的加工過程時,除了縮小工件本身的尺寸公差外,並能減少工

件表面的加工缺陷及損傷進而提升其機械強度。在儀器方面如水平

儀的製作即是利用鑄鐵製的高精度平台上配合微小的研磨粒加以研

磨製成。光電領域方面目前研磨製程也已見諸於複印機感光鼓、導

波管、共振器、玻璃基板等零件。綜合以上所述在在顯示研磨製程

再表面精密加工是一項不可或缺重要的技術。

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