超精密加工技术的发展及对策

超精密加工目前尚没有统一的定义，在不同的历史时期，不同的科学技术发展水平情况下，有不同的理解。通常我们把被加工零件的尺寸精度和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术称为超精密加工技术。

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单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺

目前，国内外学者研究了许多碳化硅衬底平坦化技术，如机械研磨［1－2］、磁流变抛光［3］、离子束抛光［4－5］、化学机械抛光［6－7］等．为了获得一定的形状，一般采用数控研抛技术对碳化硅反射镜进行研磨，其材料去除机理为机械破碎去除，会对工件造成一定的微损伤［1－2］．王芳杰等［3］进行 6H－SiC 单晶片的磁流变抛光工艺实验，最终获得的加工表面粗糙度Ｒa 为 0． 5 nm，亚表面破坏层深度为 1． 5 nm． Deng 等［4－5］提出等离子体辅助抛光单晶碳化硅的方法，借助大气压下水蒸气等离子体辐射进行表面改性并使用 CeO2磨料抛光，获得无损伤和原子级平坦化的碳化硅表面，但抛光前需要对表面进行适当的改性处理． Chen 等［6］采用硅溶胶对机械研磨后的碳化硅衬底进行化学机械抛光，获得表面粗糙度ＲMS0．096 nm 的超光滑表面．

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半导体设备及材料行业综合分析

全球设备市场创新高，受益于制程进步、资本开支提升 2020 年全球半导体设备市场规模创 700 亿美元新高，大陆首次占比全球第一。根据 SEMI，2020 年半导体设备销售额 712 亿美元，同比增长 19%，全年销售额创历史新高。大陆设备市场在 2013年之前占全球比重为 10%以内，2014~2017年提升至 10~20%， 2018 年之后保持在 20%以上，份额呈逐年上行趋势。2020 年，国内晶圆厂投建、半导体行业加大投入，大陆半导体设备市场规模首次在市场全球排首位，达到 181 亿美元，同比增长 35.1%，占比 26.2%。2021-2022年，存储需求复苏，韩国领跑全球，但大陆设备市场规模仍将保持在约 160 亿美元高位。

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新型工业材料加工用金刚石工具

我国金刚石工具的发展大概经历了地质勘探、石材和建材加工等传统的大发展阶段，其代表产品包括地质钻头、金刚石锯片、绳锯，框架锯等。随着技术的不断进步，以及国家对环保理念的不断普及，金刚石工具不断进入新领域，如光伏半导体晶硅加工，LED领域的蓝宝石加工以及其它硬脆贵重材料的加工；新产品、新技术研发方面不断取得突破，新一代高附加值的金刚石工具被不断地开发出来，如高精度套料钻头、超细粒度金刚石砂轮、金刚石超薄切割片、金刚石线锯等，已经在新型工业材料加工中发挥着重要的作用。同时，相对于传统领域，新兴领域对金刚石工具提出了更高的要求，要求有更高的精度、更好的性能以及更为复杂的制造工艺，尽最大可能精细精密金刚石工具，对金刚石工具制造业来说是一个挑战。

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大直径硅片超精密磨削技术的研究与应用现状

随着IC制造技术的飞速发展，为了增加IC芯片产量和降低单元制造成本，硅片趋向大直径化，原始硅片的厚度也相应增大以保证大尺寸硅片的强度；与此相反，为了满足IC封装的要求，芯片的厚度却不断减小，需要对图形硅片进行背面减薄。硅片和芯片尺寸变化所导致的硅片加工量的增加以及对硅片加工精度和表面质量更高的要求，使已有的硅片加工技术面临严峻的挑战。本文详细分析了传统硅片加工工艺的局限性，介绍了几种大直径硅片超精密磨削加工工艺的原理和特点，评述了国内外硅片超精密磨削技术与装备研究和应用的现状及发展方向，强调了我国开展大直径硅片超精密磨削技术和装备研究的必要性。

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我国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究

先进半导体材料是全球半导体产业发展新的战略高地。当前，美国及其伙伴国将一些关键材料、生产装备列入管制清单，危及我国半导体产业和相关工业体系的安全。实现我国先进半导体材料、辅助材料、关键技术、重要装备等的自主可控刻不容缓。

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大尺寸单晶硅片加工技术简介

硅元素在地壳中的含量仅次于氢元素和氧元素，其主要以化合物的形式广泛存在于自然界中。在20世纪，人们发现硅的半导体性质后，硅材料即作为基础性材料被陆续用于晶体管和集成电路等半导体产业中。由于硅的储量丰富，价格低廉等特点，使其在半导体材料中居于极为重要的地位，并随着科技进步而蓬勃发展。

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半绝缘碳化硅单晶衬底的研究进展

半导体产业发展至今经历了三个阶段：第一代半导体材料以硅为代表,主要应用在以集成电路（IC）为核心的信息电子领域；第二代半导体材料以砷化镓等化合物半导体为代表，主要应用在光电子领域、通信领域；第三代半导体材料的兴起，则是以氮化镓（GaN）薄膜材料的 P 型掺杂的突破为起点，以高亮度蓝光发光二极管（LED）和蓝光激光器（LD）的研制成功为标志。

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