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從性能到場(chǎng)景：吉致電子CMP Pad軟質(zhì)拋光墊與硬質(zhì)墊的區(qū)別

文章出處：責(zé)任編輯：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2025-09-17 15:24【大中小】

在精密拋光領(lǐng)域（如半導(dǎo)體晶圓、光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石襯底等加工），拋光墊CMP PAD的硬度是影響拋光效果的核心參數(shù)之一。CMP化學(xué)機(jī)械拋光工藝中軟質(zhì)拋光墊與硬質(zhì)拋光墊的差異，本質(zhì)上是“材料形變能力”與“機(jī)械作用強(qiáng)度”的對(duì)立與適配，其優(yōu)點(diǎn)和差別主要體現(xiàn)在拋光效率、表面質(zhì)量、適用場(chǎng)景等多個(gè)維度，具體可通過(guò)以下對(duì)比清晰呈現(xiàn)：

一、核心定義與材質(zhì)差異

首先需明確二者的本質(zhì)區(qū)別：

硬質(zhì)拋光墊：通常以高分子聚合物（如聚氨酯、聚酰亞胺）為基材，添加剛性填料（如氧化鈰、氧化鋁、碳化硅微粉），整體結(jié)構(gòu)致密、形變率低（壓縮形變一般＜5%），機(jī)械支撐性強(qiáng)。

CMP軟質(zhì)拋光墊：同樣以聚氨酯為基礎(chǔ)，但通過(guò)調(diào)整泡孔結(jié)構(gòu)（大孔徑、高孔隙率）、添加柔性添加劑（如彈性樹(shù)脂）或采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)（表層軟質(zhì) + 底層支撐），實(shí)現(xiàn)高形變能力（壓縮形變通常＞10%），具備一定彈性和貼合性。

二、關(guān)鍵性能與優(yōu)勢(shì)對(duì)比

對(duì)比維度	硬質(zhì)拋光墊	軟質(zhì)拋光墊	軟質(zhì)拋光墊的核心優(yōu)點(diǎn)
1. 表面貼合性與平整度	剛性強(qiáng)，僅能貼合工件宏觀平面，對(duì)微小凹凸適配性差，易產(chǎn)生 “邊緣過(guò)拋” 或 “局部未拋透”。	彈性強(qiáng)，可自適應(yīng)工件表面微小凹凸（如晶圓邊緣、局部劃痕），貼合度＞95%，減少 “拋光盲區(qū)”。	減少局部缺陷：尤其適合表面有微小起伏的工件，拋光后全局平整度（如 TTV 值）更優(yōu)。
2. 拋光后表面質(zhì)量	機(jī)械切削力強(qiáng)，易產(chǎn)生 “微劃痕”“表面損傷層”（深度可達(dá) 10-50nm），Ra 通常＞5nm。	機(jī)械切削作用弱，以 “柔性研磨 + 化學(xué)作用” 為主，表面粗糙度（Ra）可低至 0.1-1nm，無(wú)劃痕風(fēng)險(xiǎn)。	超光滑表面：滿足光學(xué)元件、半導(dǎo)體頂層拋光等 “無(wú)損傷” 需求，無(wú)需額外后續(xù)精拋。
3. 拋光選擇性與均勻性	對(duì)硬質(zhì)材料切削率高，軟質(zhì)材料切削率低，選擇性強(qiáng)但均勻性差（WUW 通常＜80%）。	對(duì)工件不同材質(zhì)（如金屬層 / 介質(zhì)層）的切削差異小，拋光速率均勻性（Within Wafer Uniformity, WUW）可達(dá) 90% 以上。	高均勻性：適合多層復(fù)合結(jié)構(gòu)（如芯片銅互連 + 介質(zhì)層）的同步拋光，避免層間高差。
4. 拋光液吸附與傳遞	泡孔致密、孔隙率低（＜20%），拋光液吸附量少，易因 “干摩擦” 導(dǎo)致界面溫度升高。	泡孔結(jié)構(gòu)疏松、孔隙率高（30%-60%），可大量吸附拋光液（磨粒 + 化學(xué)試劑），并緩慢釋放至拋光界面。	穩(wěn)定界面環(huán)境：減少拋光液流失，避免磨粒團(tuán)聚，同時(shí)降低界面溫度（＜40℃），保護(hù)工件。
5. 磨損特性與壽命	剛性強(qiáng)、耐磨性好，不易形變，壽命較長(zhǎng)（通常加工 200-500 片晶圓）。	因材質(zhì)柔軟，長(zhǎng)期拋光后易出現(xiàn) “形變老化” 或 “局部磨損”，壽命較短（通常加工 50-100 片晶圓）。	適配高精度場(chǎng)景：雖壽命短，但可通過(guò)定期 “修整（Dressing）” 恢復(fù)表面形貌，保證單批次拋光一致性。
6. 適用場(chǎng)景	側(cè)重 “粗拋 / 中拋”，如晶圓減薄、金屬基底平整化、硬質(zhì)陶瓷毛坯拋光（快速去除余量）。	側(cè)重 “精拋 / 終拋”，如半導(dǎo)體晶圓頂層拋光、光學(xué)玻璃超光滑表面加工、藍(lán)寶石襯底最終拋光。	滿足高精度需求：在 “追求表面質(zhì)量而非效率” 的終端加工環(huán)節(jié)，是不可替代的核心耗材。