当前，全球半导体超精密加工抛光液市场长期被国际巨头垄断，众多核心磨料及配方受制于人——例如高端DUV/EUV掩膜版抛光领域，先进制程193nm DUV及EUV抛光液及抛光粒子已被实施禁售，国内现有纳米二氧化硅凝胶、氧化铈、氧化铝等抛光液仅适用于DUV中低端制程，无法满足EUV级的严苛要求；与此同时，三代半加衬底及氟化钙等光学器件加工中，传统磨料在高压下极易在脆性材料表面产生缺陷，加工时间长，精度控制难以达标。

苏州极钻纳米科技有限责任公司（极钻纳米）开发出全球最小粒径（2nm）超纳六方金刚石（Ultranano Diamond, UNDs）和系列超精密抛光液，不仅实现了全流程生产工艺完全国产自主可控，更填补了我国半导体及光学超精密抛光解决方案的空白。

极钻纳米开发的高纯度（4N-5N）超纳六方金刚石

六方金刚石与传统立方金刚石差别在于碳原子的堆叠方式不同，这就给六方金刚石带来与众不同的超能力。正如单崇新老师在两会采访总结：传统的金刚石等超硬材料就像七个葫芦娃，各有特色和应用场景，六方金刚石就像金刚葫芦娃，集合了众多材料的优势。首先，六方金刚石的硬度比立方金刚石高出40% 以上，是世界上新的最硬的材料；其次，六方金刚石有效克服了立方金刚石在特定晶面易滑移的弱点，高硬度的同时也拥有更强的韧性，解决了传统结构材料硬度和韧性的天然矛盾；并且，六方金刚石真空环境下的热稳定性可达1100℃，高于Al散热等需求的900℃，长期服役性能肯定会高于700℃的传统立方金刚石。然而，天然六方金刚石及其罕见，相当长时间内仅在陨石撞击坑中被发现，所以也叫做陨石钻石。六方金刚石最早从美国的陨石里发现，澳大利亚科学家团队2017年合成了10-20nm的六方金刚石，近两年，我国三个不同的科学家团队合成了不同尺寸的六方金刚石。然而合成条件远高于产业化的10GPa等大型生产方式，目前无法产业化，仅仅停留在实验室水平。

极钻纳米团队受到地球上金刚石在上地幔中形成机制和金刚烷低温辐照的启发，创新采用产业化成熟的六面顶大压机，大规模的制备了超纳立方金刚石粉体，将其主要应用在高端半导体精密抛光领域，结合我国金刚石制造业大国的优势，真正的解决抛光液核心原材料的卡脖子问题。在表征的过程中偶然的发现了在特定的工艺条件下，通过调控前驱体、温度、压力条件可以批量化的合成不同尺寸的六方金刚石，将传统的金刚石合成时间14天甚至更久缩短到了5分钟，将纳米金刚石的产品纯度从1N提高到了5N，同时在合成过程解决了纳米分散的问题，相比较传统方法成本降低了30-50%。

其技术路线一、二、三如下所示：

Fe₂C + 2Fe₂O₃ → 6FeO + C（金刚石）

C₁₀H₁₆金刚烷→ C（金刚石）

C₁₁H₁₈O金刚烷甲醇 → C（金刚石）

极钻纳米本次参展海报

一定有很多人想知道，如何才能精确控制超纳金刚石UNDs的尺寸（近期马普所刚发表完13GPa合成超纳金刚石的Nature），并且使其达到远高于传统爆轰法破碎法的4N-5N纯度，同时还能具有极高分散稳定性。正如好井出好水，只有好的粉体才能制备好的抛光液。一定还有人想知道基于超纳六方金刚石粉体，如何给出高端DUV/EUV掩膜版抛光及其提高碳化硅等半导体及高端光学材料抛光速度精度的解决方案。

7月15-16日，无锡，2026第四届精密研磨抛光材料及加工技术发展论坛，极钻纳米刘添彪总经理将作报告，现场向参会人员揭晓答案。

报告人简介

刘添彪，男，32岁，拥有多年半导体材料、设备研发经验，专注于超纳/六方金刚石产品迭代。熟悉掩膜版和量检测技术，具备超精细研磨抛光、离子束抛光及飞秒激光加工等先进技术的实践经验。在高纯靶材国产化、光刻胶开发等“卡脖子”技术领域取得突破性成果，撰写多篇专利，并与国内龙头企业合作推动技术落地。具备扎实的交叉科学背景，熟练掌握金刚石材料及器件合成、表征和应用。责任心强，创新能力突出，善于团队协作与问题解决，致力于通过技术创新推动超纳六方金刚石产业成熟和亚原子加工平台落地。

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