单晶SiC是第三代半导体材料的代表，广泛应用于5G通讯、汽车电子、电力电子、LED照明等领域。碳化硅单晶材料属典型的硬脆材料，化学稳定性好，常温下几乎不与其他物质反应，因此较难获得高精度无损伤的晶片表面。但是高性能的碳化硅电子器件必须要求碳化硅原始晶片表面粗糙度在纳米级别、平面度好、表面不能存在明显缺陷；否则会导致使晶体的结晶构造发生变化，进而对器件的电学性能造成很大的影响。因此，碳化硅单晶材料的加工工艺技术直接制约着碳化器件的发展，而如何获得高质量的SiC晶片表面也成为目前急于解决的问题。

对于具有高硬度、化学性质稳定等特性的单晶SiC而言，高效超精度抛光难度大、加工成本高。化学机械抛光(CMP)是目前实现单晶SiC超精密加工的一种有效且常用的方法，也是单晶SiC基片加工的最后一道工艺，是保证被加工基片表面实现超光滑、无缺陷、无损伤的关键。

化学机械抛光是通过化学腐蚀和机械磨损协同作用，实现工件表面材料去除及平坦化的过程。晶片在抛光液的作用下发生化学氧化作用，表面生成化学反应层，随后该反应软化层在磨粒的机械作用下被除去。

CMP工艺表面反应原理

由于化学机械抛光技术涉及多学科知识，如化学、物理、摩擦、力学和材料学等，因此影响其抛光效果的因素很多，主要为抛光液（磨粒、氧化剂、pH值、添加剂等），抛光垫（硬度、弹性、表面形貌等）和抛光参数（抛光压力、抛光头/抛光盘转速、抛光液流量等）。

深刻研究抛光反应原理，在抛光液、抛光垫、抛光盘等各环节精细把控，才能制备出更高质量的晶片。在即将于2023年9月18-19日在东莞举办的“2023年全国精密研磨抛光材料及加工技术发展论坛”，将由来自广东工业大学机电工程学院的路家斌教授分享报告“单晶SiC超精密抛光研究进展”。报告将围绕单晶SiC超精密抛光研究进展，重点介绍单晶SiC表面的固相反应原理及其CMP工艺研究，在此基础上介绍基于芬顿反应的单晶SiC 固相反应抛光盘的制备（包括环氧树脂基、陶瓷基的固相反应抛光盘，磁流变弹性体抛光垫），并介绍基于金属接触腐蚀的半导体晶片抛光方法。

报告人简介

路家斌：广东工业大学机电工程学院教授/博士生导师，中国机械工程学会生产工程分会委员、光整加工专业委员会委员，中国机械工业金属切削刀具技术协会切削先进技术研究分会理事。主要从事半导体晶片超精密加工、金属薄板精密剪切等相关领域的研究，作为项目负责人主持国家自然科学基金面上项目2项，省市级、企业研究项目近10多项。第一或通讯作者发表学术论文60多篇，其中SCI收录论文30多篇，EI收录论文40多篇。授权国家发明专利10多件，PCT专利1件，授权实用新型专利20多件, 获2020年度广东省科学技术奖技术发明奖二等奖。

东莞抛光论坛会务组

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