化學機械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)是目前半導體產業中很普遍而且很重要的平坦化技術，尤其在0.25微米以下之先進製程，平坦化技術更是不可或缺的一道製程。研磨墊調節器(Pad Conditioner )為CMP 製程中維持長時間穩定晶圓移除率和均勻性的關鍵組件，在研磨的過程中一旦失效將造成晶圓細微刮傷報廢損失。針對此問題，本研究依據萃智(TRIZ)系統化創新的理論為基礎，運用TRIZ中的工具，功能分析、因果衝突鏈分析、衝突矩陣與發明原則、參數展開與操作、換加減原則(Substitution-Addition-Subtraction, SAS)、功能導向搜尋與裁剪等方法。提供有效解決調節器失效的問題之方案。
本研究之貢獻包括：1）藉由TRIZ系統性整合流程，提出了改變調節器或研磨墊或引入超音波…等15個解決方案可以使研磨墊絨毛不沾附殘留物或大幅提升調節器移除殘留物的效益。2）有效解決調節器失效之問題，降低細微刮傷缺陷提升良率。以某8吋晶圓廠2014實際報廢為例，可望有效降低報廢損失，潛在財務效益100萬/年。3）本研究提供一個實際運用 TRIZ手法的案例，透過本案例可讓業界更有效運用TRIZ創新理論解決實務問題。

Chemical Mechanical Polishing (CMP) is a universal and an important process of planarization in semi-conductor manufacturing, especially for the advanced processes with feature sizes at 0.25um or below. Pad conditioner is the key component of the whole CMP system, maintaining and offering a stable removal rate and planarization. If Pad conditioner doesn’t work satisfactorily, the wafer may be scratched, scrapped, and thus may cause great lost to the company. Focusing on this problem, our research provides efficient solutions based on TRIZ System Innovation Methods, such as Function Analysis (FA), Cause-Effect & Contradiction Chain Analysis (CECCA), Contradiction matrix and inventive principles, Parameter Deployment and Manipula-tion, Substitution-Addition- Subtraction Method, Function-Oriented Search, and Trimming, etc.
The main contributions of this work are as follows. 1) Providing 15 solutions to the problem by applying the TRIZ System Innovation Methods, such as redesign of Pad conditioner and Pad. Those solutions can either improve the remove rate of the Pad conditioner, or make the Pad to remove the residue automatically. 2) Solving the problems of the Pad conditioner and then lower the defective rate. According to the scrap status of one of the semi-conductor 8-inch foundries in Taiwan, it is estimated that 1.0 million NT dollars can be saved each year in the future by our solutions. 3) This paper can also help other industries to better understand the TRIZ method, apply this method into their cases, and solve the problems efficiently.

英文參考文獻：
1. Altshuller, G. (1984), “Creativity as an Exact Science: The Theory of the Solution of Inventive Problems”, New York, NY: Gordon & Breach.
2. Altshuller, G. (1996), “And suddenly the inventor appeared：TRIZ, the theory of inventive problem solving”, Worcester, MA: Technical Innovation Center.
3. Sikder,A.K., Giglio, Frank, Wood, John, Kumar, Ashok, and Anthony, Mark (2001), “Optimization of Tribological Properties of Silicon Dioxide during the Chemical Mechanical Planarization Process,” Journal of ElectronicMaterials, Vol. 30, No. 12, pp. 1520-1526.
4. Belski, I. (2007), “Improve Your Thinking: Substance-Field Analysis”, Mel-bourne.A, TRIZ4U.
5. Burge, S. (2009), “The Systems Engineering Tool Box”.
6. Bukhman, I. (2012), “TRIZ technology for innovation”, Cubic Creativity Com-pany.
7. Hooper,B. J., Byrne,G. , Galligan, S.( 2001) ,〝Pad conditioning in chemicalme chanical polishing〞,Department of Mechanical Engineering,UniversityCollege Dublin,Accepted 5 September.
8. Cooke, J. (2009), “How to have your TRIZ cake and eat it too?”, The Altshuller Institute for TRIZ Studies.
9. Garretson, C.C., Mear, S. T., Rudd,J. P., Prabhu, Osterheld,G., T., Flynn,D.(2000), “New Pad Conditioning Disk Design Delivers Excellent Pro-cess PerformanceWhile Increasing CMP Productivity,”CMP-MIC Conference, pp.N1-N5.
10. Malik,F., and Hasan,M. (1995), ”Manufacturability of the CMP process”, Thin SolidFilms, Vol.270, pp.612-612.
11. Jeong,H. D., Park,K. H., and Cho,K. K. (2007), “CMP Pad Break-in Time Re-duction in Silicon Wafer Polishing”,Annals of the CIRP, pp357-360.
12. Liang, H., Martin, J. M., and Lee,R.(2001), “Influence of Oxides on Friction DuringCu CMP” University of Alaska and Argonne National Lab Journal ofelec-tronic materials.
13. Ideation International (2005), Innovation WorkBench, Ideation Internatinal.
14. International University of Scientific-Engineering Creativity (IUSEC) (1991), “Algorithm of Inventive Problem Solving - ARIZ-91”.
15. Sung,J., Pai,Y. L.(2000),“CMP Pad Dresser: A Diamond Grid Soltion”,Advances in Abrasive Technology III, The Society of Grinding Engineers, pp.189-196.
16. Wang,J. K., and Lee,William(2001) ,〝A Novel Pad Conditioning Disk Design of Tung-sten Chemical Mechanical Polishing Process for Deep Sub-Micron Device Yield Improvement〞,National Chiao-Tung University,National Chiayi University and Kinik Company,Taiwan,R.O.C..
17. Coppeta,J., Rogers,C., Philipossian,A., Kaufman,F., and Racz,L.(1998), “Padeffects on slurry transport beneath a wafer during polishing”, Third Interna-tional Chemical Mechanical Polish Planarization for ULSIMultilevel Intercon-nection Conference, Santa Clara, CA, USA, 36.
18. McGrath, John, Davis,Chris(2004), “Polishing Pad Surface Characterisation in Chemical Mechanical Planarisation”, Journal of Materials ProcessingTech-nologh,pp666-673.
19. Park,K. H., Kim,H. J., Chang,O. M., and Jeong,H. D.(2007), “Effect of Pad Properties on Material Removal in Chemical Mechanical Polishing,” Journal of-Materials Processing Technology, pp73-76.
20. Nakagawa, T. (2004), “Problem Solving Methodology for Innovation: TRIZ/USIT. Its Philosophy, Methods, Knowledge Bases, and Software Tools”, TRIZ Home Page in Japan. http://www.osaka-gu.ac.jp/php/nakagawa/TRIZ/eTRIZ/epapers/e2004Papers/eNakaJAIST0402/eNakaTRIZIntro040825.html
21. Litvin S.S. (2005), “NEW TRIZ-BASED TOOL — FUNCTION-ORIENTED SEARCH (FOS)”, The TRIZ Journal.
22. Marconi, J. and Works, M. (1998), “ARIZ: the algorithm for inventive problem solving”, The TRIZ Journal.
23. Mann, D. L. (2002), “Hands on Systematic Innovation”, CREAX press.
24. Mann, D. L. and Coony, J. (2003), “A Systematic Machine Maintenance Innova-tion Methodology”. http://ebookbrowse.com/thinking-for-systematic-innovation-pdf-d425383212
25. Mann, D. L. (2007), “Hands on systematic innovation”, CREAX press.
26. Kim,Nam-Hoon, Young,Jin-Seo, Lee,Woo-Sun(2006),”Temperature effects of Pad conditioning process on oxide CMP:polishing Pad,slurry characteristics.and surface reaction”,Microelectronic Engineering ,83,pp362-370
27. Pugh, S. (1996), “Creating Innovative Products Using Total Design”, Addi-son-Wesley Publishing Co. .
28. Rubina, N.V., Dolina, I., and Nakagawa, T. (2002), “Topic 1. Modeling with Smart Little People.”, TRIZ Home Page in Japan. http://www.osaka-gu.ac.jp/php/nakagawa/TRIZ/eTRIZ/electures/eRubinaCIDBook3-2/GuideBook3-2-1.html
29. Savransky, S. D. (2000), “Engineering of creativity: Introduction to TRIZ meth-odology of inventive problem solving”, Boca Raton, FL: CRC Press.
30. Huey,Sidney, Mear,Steven T., and Wang,Yuchun(1998), “Technological Break-through InPad Life Improvement and its Impact on CMP CoC”,IEEE/SEMI AdvancedSemiconductor Manufacturing Conference, pp.54-58,(1999).
31. Terninko, J., Zusman A., and Zoltin, B. (1998), “Systematic Innovation An In-troduction to TRIZ”, New York, St. Lucie Press.
32. Ulrich, K.T., and Eppinger, S.D. (2000), “Product Design and Development”, McGraw-Hill.
33. Zlotin, B. and A. Zusman (2005), “The Concept of Resources in TRIZ: Past、Present、Future”.

中文參考文獻：
34. 土肥俊郎等著，王建榮，林必窈，林慶福等編譯(2011)，“半導體平坦化CMP 技術”，全華科技圖書股份有限公司，再版。
35. 宋明弘（2009），TRIZ萃智-系統性創新理論與應用，台北，鼎茂圖書。
36. 呂宗興（2012），「萃智趨勢分析與應用之研究」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
37. 李曉真 (2013)，「整合性萃智發明性問題解題流程建構」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
38. 何碩洋 (2002)，「化學機械拋光中拋光墊修整參數影響之研究」，國立清華大學動力機械工程系碩士論文。
39. 周聖尉 (2003)，「化學機械拋光中拋光墊動態及靜態特性之研究」，國立清華大學動力機械工程系碩士論文。
40. 林芸蔓（2010），「基於萃智的電腦輔助之裁剪流程與工具」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
41. 洪佩文（2002），「化學機械研磨中鑽石修整器修整特性之研究」，台灣大學機械工程系碩士論文 。
42. 許棟樑（2011），萃智創新工具精進：上篇，亞卓國際顧問股份有限公司。
43. 許棟樑（2013），萃智創新工具精進：中冊，亞卓國際顧問股份有限公司
44. 許棟樑（2014），「萃智系統性創新方法」課程教材。
45. 孫韻翔（2016），「物質–功能–屬性模型和參數操作法解物理衝突」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
46. 陳佳宏（2011），「基於功能屬性之通用問題與解答模式：自動辨識解答之發明原則和趨勢」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所博士論文。
47. 陳威呈（2012），「萃智前向思維問題解決流程」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
48. 陳柏定（2013），「失效規避導向的問題解決方法」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
49. 陳沛樺，(2010) 「化學機械拋光中先進鑽石碟對石墨拋光墊之修整與拋光效能研究」，國立清華大學動力機械工程研究所碩士論文。
50. 黃鈺婷（2011），「以功能屬性關係辨識相關技術演化趨勢」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
51. 楊岳崙（2011），「電腦輔助萃智創新工具建立」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
52. 楊茜涵（2011），「萃智精實六標準差流程整合」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
53. 楊琦婷（2002），「化學機械研磨中鑽石修整器磨耗之研究」，國立台灣大學機械工程研究所碩士論文。
54. 楊緯政（2011），「超音波輔助鑽石修整器與高壓噴射修整CMP拋光墊技術開發研究 」，國立勤益科技大學機械工程系碩士論文。
55. 趙弘文（2013），「化學機械研磨中單顆鑽石於研磨墊上作用之探討」，國立台灣大學機械工程研究所碩士論文。
56. 劉世國（2011），「超聲輔助拋光墊修整器之研製」，國立清華大學動力機械工程研究所碩士論文。
57. 葉俐靖（2015），「參數展開與操作：物理衝突的新解法」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
58. 蔡旻志（2010），「因果衝突鏈分析以辨識衝突和解決問題」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
59. 蔡雲方（2014），「整合萃智-KT式理性思考法的系統化分析與解題手法」，國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
60. 蔡進晃（2013），「鑽石修整器修整特性對化學機械研磨製程的細微刮傷缺陷之影響」，國立交通大學工學院半導體材料與製程設備學程碩士論文。
61. 羅正忠、張鼎張編譯(2002) ，Hong Xiao原著，「半導體製程技術導論」，學銘圖書有限公司。頁481~516
62. 羅文雄…編譯(2002) ，Michael Quirk 原著，「半導體製造技術」，滄海書局。頁607~637

參考網址：
1. 經濟部智慧財產局委外之中華民國專利資訊網，http://www.twpat.com/webpat/
2. 美國專利及商標資料庫，（U.S. Patent Database \ Patent Full-Text and Full-Page Image Databases）http://www.uspto.gov/patft/index.htm
3. Google patent，http://www.google.com/?tbm=pts&hl=en
4. IWB Case study，http://www.ideationtriz.com/
5. USA patents，http://patft.uspto.gov/
6. Oxford Creativity，http://www.oxfordcreativity.co.uk/