近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，南京航空航天大學(xué)取得一項(xiàng)名為“一種基于固結(jié)磨料的第三代半導(dǎo)體晶圓的電化學(xué)機(jī)械拋光的方法及裝置”的專利，實(shí)現(xiàn)了第三代半導(dǎo)體晶圓表面陽(yáng)極氧化并在線去除的拋光模式。

發(fā)明專利申請(qǐng) 來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局

固結(jié)（堆積）磨料即通過(guò)特殊的造粒方式，用高強(qiáng)度粘結(jié)劑把細(xì)顆粒磨料粘接起來(lái)，使其形成一個(gè)獨(dú)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(jié)合劑和極細(xì)小氣孔，可將其稱為一種微型磨具。固結(jié)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(jié)磨具如刃磨砂輪等。

化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（CMP）作為新型的拋光技術(shù)，利用機(jī)械與化學(xué)的復(fù)合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的微量去除。化學(xué)機(jī)械拋光主要有游離磨料的拋光技術(shù)和固結(jié)磨料的拋光技術(shù)。游離磨料加工過(guò)程中磨粒分散不均勻，磨粒運(yùn)動(dòng)具有不可控性，造成工件面型精度難以保證；同時(shí)有磨粒利用率低、污染嚴(yán)重，加工成本高等缺點(diǎn)。固結(jié)磨料加工技術(shù)則克服了以上缺點(diǎn)，將磨料固結(jié)在拋光盤上，磨料分散均勻，保證了材料去除的均勻性；拋光液中只添加少量的簡(jiǎn)單化學(xué)試劑，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。

此外，固結(jié)磨料加工作為新型的超精密加工技術(shù)之一，在很多難加工材料，特別是光學(xué)玻璃的加工中得到了廣泛的應(yīng)用。

南京航空航天大學(xué)本次發(fā)明“一種基于固結(jié)磨料的第三代半導(dǎo)體晶圓的電化學(xué)機(jī)械拋光方法及裝置”，其特征是根據(jù)半導(dǎo)體晶圓尺寸調(diào)整工件夾持裝置并吸附在加壓裝置上，半導(dǎo)體晶圓通過(guò)導(dǎo)電環(huán)連接到電源的正極為電解系統(tǒng)的陽(yáng)極；固結(jié)磨料墊通過(guò)導(dǎo)電膠固定在拋光盤上，通過(guò)導(dǎo)電環(huán)連接到電源負(fù)極為電解系統(tǒng)的陰極；在拋光時(shí)拋光液通過(guò)固結(jié)磨料墊上的通孔與固定拋光墊的導(dǎo)電膠相連形成電解池通路，拋光時(shí)在第三代半導(dǎo)體晶圓表面發(fā)生化學(xué)氧化和陽(yáng)極氧化共同形成一層硬度較低的鈍化氧化層，鈍化氧化層的谷被鈍化保護(hù)，峰被固結(jié)磨料快速去除，實(shí)現(xiàn)了第三代半導(dǎo)體晶圓表面陽(yáng)極氧化并在線去除的拋光模式。該發(fā)明具有磨料利用率高、材料去除率高、表面質(zhì)量好、拋光液循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。

南京航空航天大學(xué)創(chuàng)建于1952年10月，是新中國(guó)自己創(chuàng)辦的首批航空高等院校之一。建校以來(lái)，學(xué)校獲部省級(jí)以上科技成果獎(jiǎng)1849項(xiàng)，其中國(guó)家獎(jiǎng)84項(xiàng)（截至2024年11月）。學(xué)校大力推進(jìn)開放辦學(xué)，積極開展協(xié)同創(chuàng)新，先后建立了一批產(chǎn)學(xué)研合作研究基地；開展廣泛的國(guó)際交流與合作，已與國(guó)外三百余所著名高校及知名研究機(jī)構(gòu)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，形成了“服務(wù)航空航天民航、服務(wù)江蘇，面向全國(guó)、面向世界”的開放型辦學(xué)新格局。

參考來(lái)源：

[1] 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、中國(guó)超硬材料網(wǎng)、南京航空航天大學(xué)官網(wǎng)

[2] 王占奎等，固結(jié)磨料研磨石英玻璃的工藝參數(shù)優(yōu)化