科创中国
一种用于SiC晶片化学机械抛光的磁流变弹性金属接触腐蚀抛光垫、制备方法及其应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-05-20 10:42:12
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-05-20 10:42:12
本发明提供的磁流变弹性金属接触腐蚀抛光垫，能够通过外加磁场控制抛光垫的硬度实现控制抛光垫中的金属在电解质溶液中对SiC晶片的化学腐蚀作用，本申请将金属粉末固结在抛光垫中，金属粉末颗粒在不具有腐蚀性的电解质溶液中能对SiC晶片表面发生接触腐蚀，极强氧化性的空穴将SiC表面氧化成硬度较低、结合力较小的SiO2氧化层，然后在磨料的机械作用下实现对SiC晶片表面的高效材料去除。通过调节抛光垫中的磨料对SiC表面腐蚀层的机械去除，实现化学机械作用平衡的高效材料去除、获得高质量SiC晶片表面。
该技术首创磁流变弹性金属复合抛光垫，通过磁场实时调控抛光模量，实现SiC晶片动态压力精准抛光。创新性融合化学腐蚀与机械研磨协同机制，开发选择性金属接触活化技术，在纳米尺度同步优化材料去除率与表面质量。采用多孔梯度结构设计，显著提升抛光液利用效率并降低亚表面损伤，突破传统抛光垫寿命短、一致性差的瓶颈。技术方案实现工艺参数智能化匹配，抛光后表面粗糙度达亚纳米级，关键技术指标国际领先。
该技术主要面向第三代半导体产业链，可广泛应用于SiC功率器件、射频器件等高端芯片制造环节。在新能源汽车电驱系统、5G基站、轨道交通等领域的SiC器件生产线具有明确应用需求，同时可延伸至GaN、蓝宝石等硬脆材料晶圆加工领域。随着碳化硅器件市场快速增长，该技术有望成为半导体制造关键工艺装备的核心部件，市场空间广阔。
广东工业大学（GDUT）是广东省重点建设的以工为主、多学科协调发展的综合性大学，坐落于广州。学校始建于1958年，1995年由三所工科院校合并组建，现为广东省高水平大学建设高校，入选国家"111计划"和"卓越工程师教育培养计划"。学校以工科见长，工程学、材料科学等学科进入ESI全球前1%，拥有国家重点实验室等国家级科研平台。现有全日制在校生4.6万余人，设21个学院，84个本科专业，8个一级学科博士点。学校注重产学研结合，与华为、美的等企业深度合作，科研经费超10亿元，专利授权量位居全国前列。
1.技术效益：解决SiC晶圆加工效率低、损伤层控制难等行业痛点，推动半导体制造工艺升级
2.经济效益：较进口产品成本降低30%以上，抛光垫寿命提升2-3倍，显著降低芯片制造成本
3.产业效益：打破国外对高端抛光材料的垄断，完善我国第三代半导体产业链关键环节
4.社会效益：促进新能源汽车、智能电网等战略产业发展，助力"双碳"目标实现
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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