“半导体行业晶圆用抛光粉、抛光液对外依赖度很高，国内很多企业、科研机构都在重点发力，近年确实有一些产品已进入验证甚至完成国产替代，但有一种我们从没见甚至没听说谁把它做出来。”贯穿2025年的“中国粉体工业万里行”活动中，粉体圈编辑经多方了解、验证了一些信息，其中一条就有关于“日本Fujimi的F0系列抛光粉”，本文对此稍作分析探讨。

1、F0简介

根据公开资料，F0系列磨料是一种UJIMI推出的氧化铝基精密研磨材料，专用于半导体晶圆、光学元件等高附加值工件的表面加工。该产品采用精选原料与独特制造工艺，在粒形与硬度方面进行了优化，兼具稳定的研磨能力与防划伤特性，适用于对表面质量要求极高的场景。

从产品牌号，粒径，组成等参数对应总结，FO系列以低铁含量精细控制为前提，重要组分包括氧化铝、氧化锆、氧化硅以及氧化钛，随牌号数字增加（240#-6000#），粒径范围高度集中的同时不断减小，以适用于窄分布粒子测试的电阻法仪器测定数据，不同牌号最大粒径从90μm至8μm，经精细卡断（CUT）技术处理。另一条直观发现是大牌号（小粒径）的氧化铝含量有降低，氧化硅含量相应升高，如上图所示，1200#以下的氧化铝含量≥45%，氧化硅含量≤20%；1500#以上的氧化铝含量降低至≥40.5%，氧化硅含量升至≤25%。

2、F0为何亟需国产替代

在硅晶圆制备中，FO系列只扮演“研磨剂”的角色，用于前道“粗磨”，后续还要用片状氧化铝、胶体二氧化硅等“抛光料”进行后道精抛，但是当化合物半导体（砷化镓、磷化铟、碳化硅）晶圆陆续出现并开始放量后，FO的“戏份”也逐步变得重要起来。逻辑很简单，胶体二氧化硅无力处理比硅硬的多的材料，FO系列此刻恰恰正合时宜。

FO 其实是Fujimi Optical Emery（光学磨料）的简称，顾名思义，其最早被开发用于光学精密抛光，煅烧氧化铝作为硬磨料相（40%以上），氧化锆作为增韧稳定相（30%以上），二氧化硅则是软磨料相（低于25%），二氧化钛作为少量助剂存在用于控制晶粒生长等。

3、F0机理及优势

这种经过成分设计和颗粒形貌设计的复合磨料属性是能够保持较高切削力的同时，拥有受控的断裂韧性（自锐性），这在硅晶圆粗磨批量化加工中就变成高性价比——即一致的磨粒寿命，低划痕，用晶圆厂的行业术语就是降低了表面缺陷密度，提高了后续CMP抛光效率，提高了晶圆产量。为了便于理解，或许可以用宏观层面的ZTA陶瓷来类比，经过增韧后比氧化铝陶瓷有更好的综合性能，抗弯强度和断裂韧性获得极大提升，常见于陶瓷基板等。

小结

相比单相磨料，FO这种复相磨料的制备流程和工艺控制要求指数级升高。四种原料的纯度控制；混料和均匀分散，烧结、粉碎和分级……F0与单相氧化铝磨料的最大区别在于，它首先从陶瓷粉体变成复合陶瓷，再由复合陶瓷磨细后，进行了包括除铁、分级等精细后处理为研磨剂。做起来确实难，国产替代走得久一些很正常，但我们相信“路虽远，行则必至！”

粉体圈启东