单晶碳化硅基片是制造高压、高频、高功率半导体器件的理想衬底材料，在新能源汽车、航空航天、轨道交通等领域具有广阔的应用前景。但要真正发挥碳化硅器件的优势，前提是衬底表面必须极为平整、洁净、无损伤。否则即便材料性能再好，器件也难以实现高良率和长寿命。

目前，超精密磨削和化学机械抛光是实现碳化硅基片高面形精度、超光滑表面加工的关键工艺。然而，碳化硅的硬度极高，且具有强烈的各向异性，不同晶向（如Si面、C面）去除特性不同，磨削过程中容易出现表面不均、凹凸纹理甚至微裂纹。而抛光方面，SiC本身化学惰性强，化学机械抛光（CMP）中的化学反应相对有限，因此市场上专用于SiC的抛光液体系仍在持续优化中，如何在高去除率、低损伤与低缺陷之间找到工艺平衡，仍是行业面临的重要挑战。

为实现单晶碳化硅基片高质高效加工，大连理工大学高尚教授团队围绕单晶碳化硅基片磨削表面材料去除机理、亚表面损伤形成与演化机理、表面粗糙度和亚表面损伤深度预测方法和高效高表面质量磨削工艺，以及单晶碳化硅基片化学机械抛光的抛光液进行了系统的研究。

团队不仅针对碳化硅基片磨削加工，揭示了磨削表面材料去除与损伤形成和演化机制，而且建立了磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度预测模型，提出了兼顾表面质量与加工效率的磨削工艺优化方法；还针对碳化硅基片化学机械抛光加工，阐明了磨料、分散剂、氧化剂和催化剂等对抛光表面质量、材料去除率、抛光液稳定性和使用寿命的影响机制，而且开发出性能达到进口抛光液水平的粗抛液和精抛液，为单晶碳化硅基片的高效低损伤磨削和超光滑表面高效抛光提供了完整的技术方案。

如果您对此感兴趣，在将于2025年7月24-25日在东莞喜来登大酒店举办2025年全国精密研磨抛光材料及加工技术发展论坛（第三届）上，高尚教授将发表题为“三代半导体单晶碳化硅基片超精密加工技术”的报告，详细讲述那些跨尺度协同的细节，挖掘出更多装备和材料的潜在价值！

报告人简介

高尚，大连理工大学教授、博士生导师。主要开展硬脆材料超精密加工机理与工艺、多能场复合超精密加工理论与技术的研究。担任中国机械工程学会半导体装备分会委员会委员、《Journal of Advanced Manufacturing Science and Technology》青年编委副主任委员、《金刚石与磨料磨具工程》编委、《机械工程学报》青年编委、河南省超硬材料及制品技术创新中心理事会理事等。主持国家重点研发计划课题、国家自然基金面上和青年项目、JCJQ计划技术领域基金项目、国家自然基金重大项目子课题等20余项；以第一/通讯作者发表SCI论文80余篇，其中ESI高被引论文4篇；第一作者出版英文专著2章，参编中文专著1部；授权发明专利50余项；通过科技成果鉴定8项；获教育部技术发明一等奖1项，中国机械工业科学技术一等奖和二等奖各1项，河南省科技进步二等奖1项；入选大连市“兴连英才计划”高端人才。

东莞抛光论坛会务组