第三代半导体(如氮化镓、碳化硅)的原子级抛光效率低下,已成为制约芯片产业发展的核心瓶颈。传统的抛光液配方、装备研发乃至工艺优化往往局限于点,缺乏系统协同,导致提升效果不足,试错成本偏高。该问题已经引起国家重视——工信部2025年未来产业创新任务就包括了多场辅助化学机械原子级抛光装备的研发。理解这项技术需要围绕能场调控、抛光液创新、工艺优化、装备研发及去除机理五个方面进行分解。
1、能场调控是指多物理场协同强化表面改性。比如通过电场、超声场、紫外或激光场等等的辅助,诱导晶圆表面反应或驱动强化抛光液冲击,从而提升去除率;
2、抛光液创新包括环保组分、磨料优化、循环再生等内容,追求选择性抛光,节约成本,持续作业等价值;
3、工艺优化的核心是多参数动态匹配,如压力、温度、转速协同,又涉及在线监测的实时反馈能力;
4、装备研发要满足多能场集成,原子级精度,复杂结构和大尺寸兼容等限制,模块化设计是实现上述结果的重要解决路径;
5、去除机理须能解释和预测多能场耦合效应,从而起到在光、电、超声、机械协同机制下指导抛光液组分设计等具体任务。
综上,多能场辅助抛光技术通过跨尺度协同创新,系统性破解第三代半导体抛光效率瓶颈,为国产芯片产业链的自主进阶提供核心装备支撑。苏州大学机电工程学院王永光教授致力于面向第三代半导体晶圆的原子/分子级超精密加工制造的研究,在金属布线、氮化镓、碳化硅、硅片等晶圆的原子级化学机械抛光加工领域开展了深入研究并取得了重要成果。
定于7月24-25日,在东莞举办的2025年全国精密研磨抛光材料及加工技术发展论坛(第三届),王永光教授将作题为“多能场辅助的原子级化学机械超精密抛光技术”报告,敬请期待!
报告人简介
王永光,苏州大学机电工程学院教授、博士生导师。从事超精密加工、机械摩擦磨损与润滑研究。入选江苏省科技副总、江苏省双创人才。担任中国机械工程学会机械设计分会委员、中国稀土学会稀土抛光材料与界表面调控加工技术专业委员会、江苏省摩擦学会常务委员。先后主持国家自然科学基金面上2项和青年项目1项,省部级项目5项,企业产学研项目20余项等科研项目。作为第一/通讯作者在Science Bulletin、Applied Surface Science、Tribology International、Journal of Manufacturing Processes、Wear、中国科学、摩擦学学报等国内外重要期刊上发表SCI论文50余篇。授权发明专利22件(PCT 1件)。获江苏省科学技术奖二等奖(排名2)、湖南省自然科学奖二等奖(排名2)、中国商业联合会科学技术奖二等奖(排名1)、第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛江苏省选拔赛一等奖指导教师等荣誉。
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