近日，國家知識產權局信息顯示，南京航空航天大學取得一項名為“一種基于固結磨料的第三代半導體晶圓的電化學機械拋光的方法及裝置”的專利，實現了(le)第三代半導體晶圓表面陽極氧(yang)化并在線去除的拋光模式。

發明專(zhuan)利申請 來源：國(guo)家知識(shi)產權局

固結（堆積）磨料即通過特殊的造粒方式，用高強度粘結劑把細顆粒磨料粘接起來，使其形成一個獨立的堆積組合體，這種組合體通常具有磨具的三要素——磨料、結合劑和極細小氣孔，可將其稱為一種微型磨具。固結磨料適用于制作多種涂附磨具，如砂帶、砂紙等，也可制備固結磨具如刃磨砂輪等。

化(hua)(hua)學(xue)機(ji)械拋(pao)光(guang)技術（CMP）作為新型(xing)的拋(pao)光(guang)技術，利(li)用(yong)機(ji)械與化(hua)(hua)學(xue)的復合作用(yong)實現(xian)對(dui)材(cai)料的微(wei)量去除(chu)。化(hua)(hua)學(xue)機(ji)械拋(pao)光(guang)主要有(you)游離(li)磨(mo)(mo)(mo)料的拋(pao)光(guang)技術和固結(jie)磨(mo)(mo)(mo)料的拋(pao)光(guang)技術。游離(li)磨(mo)(mo)(mo)料加(jia)(jia)工過程中磨(mo)(mo)(mo)粒(li)分散不均(jun)(jun)勻，磨(mo)(mo)(mo)粒(li)運動具(ju)有(you)不可控性，造成(cheng)工件面型(xing)精度(du)難(nan)以(yi)(yi)保證(zheng)；同時有(you)磨(mo)(mo)(mo)粒(li)利(li)用(yong)率(lv)低、污(wu)染(ran)嚴(yan)重，加(jia)(jia)工成(cheng)本高(gao)等缺點。固結(jie)磨(mo)(mo)(mo)料加(jia)(jia)工技術則克(ke)服了(le)以(yi)(yi)上(shang)缺點，將磨(mo)(mo)(mo)料固結(jie)在拋(pao)光(guang)盤上(shang)，磨(mo)(mo)(mo)料分散均(jun)(jun)勻，保證(zheng)了(le)材(cai)料去除(chu)的均(jun)(jun)勻性；拋(pao)光(guang)液中只添加(jia)(jia)少(shao)量的簡單化(hua)(hua)學(xue)試劑，大大減少(shao)了(le)對(dui)環境的污(wu)染(ran)。

此(ci)外，固結磨料(liao)加工(gong)(gong)(gong)作(zuo)為(wei)新型的(de)超精(jing)密(mi)加工(gong)(gong)(gong)技術之一，在很多(duo)難加工(gong)(gong)(gong)材料(liao)，特(te)別(bie)是光學玻(bo)璃的(de)加工(gong)(gong)(gong)中得到了廣泛的(de)應用。

南京(jing)航(hang)空航(hang)天大學(xue)本次(ci)發(fa)明(ming)“一種(zhong)基于固結(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)的(de)(de)第(di)三(san)代半導(dao)(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓(yuan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)機械拋光(guang)(guang)(guang)(guang)方法及裝(zhuang)置”，其特(te)征是根據半導(dao)(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓(yuan)尺寸調整(zheng)工件夾持裝(zhuang)置并吸附在(zai)加壓(ya)裝(zhuang)置上，半導(dao)(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓(yuan)通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)環連接(jie)(jie)到電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)正極(ji)(ji)為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解系(xi)統的(de)(de)陽極(ji)(ji)；固結(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)墊通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)膠固定在(zai)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)盤上，通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)環連接(jie)(jie)到電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源負極(ji)(ji)為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解系(xi)統的(de)(de)陰極(ji)(ji)；在(zai)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)液通過固結(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)墊上的(de)(de)通孔與(yu)固定拋光(guang)(guang)(guang)(guang)墊的(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)膠相連形成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解池通路，拋光(guang)(guang)(guang)(guang)時(shi)在(zai)第(di)三(san)代半導(dao)(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓(yuan)表(biao)面發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)(hua)和陽極(ji)(ji)氧化(hua)(hua)(hua)共同(tong)形成一層(ceng)硬(ying)度較(jiao)低的(de)(de)鈍化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)層(ceng)，鈍化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)谷被鈍化(hua)(hua)(hua)保護，峰被固結(jie)(jie)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)快速去(qu)除(chu)(chu)，實現(xian)了第(di)三(san)代半導(dao)(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓(yuan)表(biao)面陽極(ji)(ji)氧化(hua)(hua)(hua)并在(zai)線去(qu)除(chu)(chu)的(de)(de)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)模式。該發(fa)明(ming)具有磨(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)利用率(lv)高(gao)、材料(liao)(liao)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)、表(biao)面質量好、拋光(guang)(guang)(guang)(guang)液循(xun)環使用等優點。

南京航(hang)空航(hang)天大學(xue)(xue)創建(jian)于1952年10月，是新中(zhong)國(guo)自己創辦(ban)(ban)的首(shou)批(pi)航(hang)空高(gao)等(deng)院(yuan)校(xiao)之一(yi)。建(jian)校(xiao)以來(lai)，學(xue)(xue)校(xiao)獲部省(sheng)級(ji)以上科技(ji)成果獎(jiang)1849項(xiang)，其(qi)中(zhong)國(guo)家獎(jiang)84項(xiang)（截至2024年11月）。學(xue)(xue)校(xiao)大力推進開放辦(ban)(ban)學(xue)(xue)，積極開展(zhan)協同創新，先后建(jian)立(li)了(le)一(yi)批(pi)產學(xue)(xue)研(yan)合作研(yan)究基地；開展(zhan)廣泛的國(guo)際(ji)交(jiao)流(liu)與合作，已與國(guo)外三百余所著名(ming)高(gao)校(xiao)及(ji)知名(ming)研(yan)究機構(gou)建(jian)立(li)了(le)長期穩定的合作關(guan)系(xi)，形成了(le)“服(fu)務航(hang)空航(hang)天民航(hang)、服(fu)務江蘇，面(mian)向(xiang)全國(guo)、面(mian)向(xiang)世界”的開放型辦(ban)(ban)學(xue)(xue)新格局。

參考來源：

[1] 國家(jia)知識產(chan)權局、中國超硬材料(liao)網(wang)、南京航空航天(tian)大學官(guan)網(wang)

[2] 王(wang)占(zhan)奎等(deng)，固(gu)結磨料研磨石英玻璃的工藝(yi)參(can)數(shu)優化