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张泽芳博士:氧化铝磨粒在研磨抛光应用中的机遇与挑战(报告)
2023年04月07日 发布 分类:行业要闻 点击量:970
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氧化铝磨料表面细腻,质地坚硬,耐磨性好,耐腐蚀,适用于多种材料的研磨抛光处理,市面上最常用的就是性能优良的α-Al2O3磨料。主要精细应用领域:

1.第一代半导体材料硅片和第二代半导体材料砷化镓的研磨过程中使用的平板状氧化铝。平板状氧化铝微粉的晶体形状为六角平板状,这种形状使磨料颗粒在研磨运动中平行于被加工工件表面,产生滑动的研磨效果,而非传统磨料的滚动研磨,故对研磨对象(如半导体硅片)来说不易划伤。同时,由于研磨压力是均匀分布在平板状磨粒表面,颗粒破碎减少,耐磨性大幅提高。

2.第三代半导体材料碳化硅抛光过程中使用的纳米氧化铝,纳米氧化铝除了具备普通氧化铝高硬度、高强度、耐腐蚀、抗磨损、耐高温、高绝缘性、高抗氧化性等许多优良的特性以外,凭借强的体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,比普通氧化铝有着更为优异的物理化学特性。用于碳化硅精磨精抛,可以提高芯片的散热性能和优化集成电路的制作工艺。

3.蓝宝石抛光过程中使用的亚微米氧化铝,由于蓝宝石的技术成熟,机械强度高,器件稳定,透光率尚可。因此,在光电子领域,广泛应用于发光二极管(LED)衬底。蓝宝石表面质量对LED器件性能和质量有着非常重要的影响,目前要求超光滑、无缺陷,且粗糙度Ra小于0.3nm,因此其最后一道抛光加工的要求很高,成为最重要的制程之一。

在研磨抛光领域,国内的氧化铝研究及产业化起步较晚,至今专业从事这个领域的企业也不太多见,但这个领域的市场规模却在逐年增加,势必造成很多客户依赖进口的情况。国内氧化铝现阶段面临的机遇是半导体材料国产化势在必行,尤其是硅和碳化硅产能急剧扩大,对氧化铝的需求越来越多;现阶段的挑战是如何满足客户的需求,总结下来国内的氧化铝在应用过程中有3个问题:1、耐磨性差;2、批次稳定性差;3、纳米级的粒度分布宽,易造成划伤。为了共同探讨这些行业性的痛点难点问题,张泽芳博士将在4月17~19日粉体圈的无锡氧化铝论坛上就氧化铝磨粒应用的市场机遇以及面临的挑战进行细致的介绍。

报告人简介

张泽芳

张泽芳,上海映智研磨材料有限公司、临汾博利士纳米材料有限公司创始人。2008年进入中国科学院上海微系统与信息技术研究所攻读博士学位,从事蓝宝石和玻璃的CMP研究。2011年至2014年任中国科学院上海微系统与信息技术研究所助理研究员,负责下一代LED蓝宝石衬底、光学玻璃等抛光液的研究开发。2015年至2018年在复旦大学电子科学与技术博士后流动站从事科研工作,负责优化蓝宝石抛光液配方和铝合金抛光液配方。先后以第一作者发布SCI收录论文20余篇,授权专利10余项。在化学机械抛光领域代表期刊《Journalof ElectrochemicalSociety》以第一作者在国内外杂志上发表论文10余篇,被EI收录1篇。主持的重点项目:国家自然科学基金青年基金项目,新型LED蓝宝石衬底抛光液设计及其抛光机理研究;上海市科技型中小企业创新基金,新型蓝宝石抛光液的设计制备及产业化。参与国家十一五、国家十二五集成电路重大专项。被授予山西省青年拔尖人才、上海青浦区专业技术拔尖人才,曾获得中国科学院院长优秀奖等荣誉。


无锡氧化铝论坛会务组

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