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发帖数: 30882 | 1 中国超精密抛光工艺被封锁
文章来源: 科技日报 于 2018-06-25 22:09:08 - 新闻取自各大新闻媒体，新闻内容并
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原标题：是什么卡了我们的脖子——通往超精密抛光工艺之巅，路阻且长 亟待攻克的
核心技术
本报记者张景阳
在茫茫宇宙中，一个类金属合金宇宙探测器以超光速掠过，它由被强互作用力锁死的质
子与中子构成，因表面绝对光滑而可以反射一切电磁波，并且无坚不摧……这是刘慈欣
在科幻小说《三体》中提到的一种名叫“水滴”的宇宙飞行器。
事实上，人类对“绝对光滑”的追求也已经从科学幻想转变为实践，比如推动“集成电
路变身革命”的超精密抛光技术。像《三体》中描述的一样，当前最为先进的化学机械
抛光（chemical mechanical polishing，CMP）技术也已进入原子尺寸级。而当电子工
业强国争相攀登或到达这一工艺巅峰之时，我们却还只能仰望。
现代电子工业，超精密抛光是灵魂
物理抛光是上世纪80年代之前最为常用的抛光技术，但是电子工业的高速发展对材料器
件的尺寸、平整度提出越来越严苛的要求。当一块毫米厚度的基片需要被制成几十万层
的集成电路时，传统老旧的抛光工艺已经远远不能达到要求。
“以晶片制造为例，抛光是整个工艺的最后一环，目的是改善晶片加工前一道工艺所留
下的微小缺陷以获得最佳的平行度。”中科院国家纳米科学中心研究院王奇博士向科技
日报记者介绍。
今天的光电子信息产业水平，对作为光电子基片材料的蓝宝石、单晶硅等材料的平行度
要求越来越精密，已经达到了纳米级。这就意味着，抛光工艺也已随之进入纳米级的超
精密程度。
超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要，其应用的领域能够直接说明问题：集成电路
制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。
王奇说：“超精密抛光技术在现代电子工业中所要完成的使命，不仅仅是平坦化不同的
材料，而且要平坦化多层材料，使得几毫米见方的硅片通过这种‘全局平坦化’形成上
万至百万晶体管组成的超大规模集成电路。例如人类发明的计算机从几十吨变身为现在
的几百克，没有超精密抛光不行，它是技术灵魂。”
核心技术被雪藏，国内需求受制于人
浙江晶盛机电股份有限公司是我国电子制造业追逐“全局平坦化”的开路先锋之一，公
司多年从事抛光工艺研发的技术主管孙明告诉记者：“如果把抛光工艺比作做煎饼，卡
我们脖子的就是锅，别人的锅不粘锅底，而我们做不到。”
孙明所说的“锅”就是抛光机的核心器件——“磨盘”。超精密抛光对抛光机中磨盘的
材料构成和技术要求近乎苛刻，这种由特殊材料合成的钢盘，不仅要满足自动化操作的
纳米级精密度，更要具备精确的热膨胀系数。
当抛光机处在高速运转状态时，如果热膨胀作用导致磨盘的热变形，基片的平面度和平
行度就无法保证。而这种不能被允许发生的热变形误差不是几毫米或几微米，而是几纳
米。
目前，美国日本等国际顶级的抛光工艺已经可以满足60英寸基片原材料的精密抛光要求
（属超大尺寸），他们据此掌控着超精密抛光工艺的核心技术，牢牢把握了全球市场的
主动权。而事实上，把握住这项技术，也就在很大程度上掌控了电子制造业的发展。
孙明介绍，日本产抛光机的研磨盘均为定制，不进行批量生产，直接限制了他国仿制；
王奇也告诉记者，美国的抛光设备销往中国，价格一般都在1000万元以上，而且销售订
单已经排至2019年年底，此前不接受任何订单。
“面对如此严密的技术封锁，我们很急，春秋时期，鲁班为人类发明石磨助力了农耕文
明，如今我们的电子工业进步却再次被一种磨盘卡住了脖子。但是再急，目前我们还得
等，要么等进口，要么自主研发。”王奇说。
登顶技术巅峰，求人不如求己
其实在超精密抛光领域内，中国并非毫无建树。作为一套技术要求极高的合成工艺，超
精密化学机械抛光工艺精必须由设备和材料（抛光液）组成，二者缺一不可。
2011年，王奇博士团队研发的“二氧化铈微球粒度标准物质及其制备技术”获得中国石
油和化学工业联合会技术发明一等奖，相关纳米级粒度标准物质获得国家计量器具许可
和国家一级标准物质证书。二氧化铈新材料的超精密抛光生产试验效果一举赶超了国外
传统材料，填补了该领域空白。
但是王奇说：“这并不意味着我们已经攀登到了这一领域的顶峰，对于整体工艺来说，
只有抛光液而没有超精密抛光机，我们最多还只是卖材料的。”
孙明认为，明确现代电子工业生产制造的具体要求，才能找准攻克超精密抛光工艺的方
向：“抛光工艺需要满足目前电子工业制造的要求，可以概括为超精密、大尺寸。有了
顶级的抛光材料仅仅是基础，以此为基础，我们还需要分两步走，首先解决磨盘问题，
其次解决抛光面积扩大问题。”
孙明介绍，美国、日本抛光机磨盘的材料构成和制作工艺一直是个谜。换言之，购买和
使用他们的产品，并不代表可以仿制甚至复制他们的产品，这是两回事。
“用什么材料和工艺才能合成这种热膨胀率低、耐磨度高、研磨面超精密的磨盘，是我
们首先需要集中力量攻克的技术难题，这个问题一旦解决，60英寸抛光作业面也将不再
是梦想。而这样的核心技术，永远不能指望从别人手中获得，除了依靠自己，我们别无
选择。”孙明说。 |
V**3
发帖数: 12756 | 2 厉害国真到了较真的时候才发现，原来厉害的不是自己，哈哈哈哈
习大大的历史功绩就是， 终于发现了自己是光腚的，在中国版的皇帝的新衣 里面，皇
上最终发现了感情自己没穿衣服，皇上才是睿智的
【在 w*********g 的大作中提到】
: 中国超精密抛光工艺被封锁
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: 原标题：是什么卡了我们的脖子——通往超精密抛光工艺之巅，路阻且长 亟待攻克的
: 核心技术
: 本报记者张景阳
: 在茫茫宇宙中，一个类金属合金宇宙探测器以超光速掠过，它由被强互作用力锁死的质
: 子与中子构成，因表面绝对光滑而可以反射一切电磁波，并且无坚不摧……这是刘慈欣
: 在科幻小说《三体》中提到的一种名叫“水滴”的宇宙飞行器。
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d*c
发帖数: 1 | 3 这逻辑奇怪。人家自己研发的技术秘密，凭啥要告诉你？ |
t**x
发帖数: 20965 | |
V**3
发帖数: 12756 | 5 就是，只要见过别人推屁股，自己上手容易的很
【在 t**x 的大作中提到】
: 屁大点事
: 。。。。
: 只要见过懂点原理容易得很
|
o***e
发帖数: 814 | |
h*******8
发帖数: 1 | 7 怎么个原理?
科普一下
： 屁大点事
：。。。。 |
t**x
发帖数: 20965 | 8 得让我看看我就说清楚了
感觉就是颗粒大小控制
离心技术可解
测试
激光干涉仪中国没有问题
控制
估计日本人的东西改改就行了
没有那么多问题。。
就是个经验。
低端的中国有，推到高端不成问题。
控制其实不用日本
自己多校正几次也差不多。。
: 怎么个原理?
: 科普一下
: ： 屁大点事
: ：。。。。
【在 h*******8 的大作中提到】
: 怎么个原理?
: 科普一下
:
: ： 屁大点事
: ：。。。。
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A****s
发帖数: 932 | 9 chemical mechanical polishing (CB)， 这个十年前是热门。关键是磨料的配方，说
难也不难，主要是大量的试错和经验积累。土工能走的捷径都走完了，以后的发展都要
靠自己积累经验，不能再浮躁了。
【在 h*******8 的大作中提到】
: 怎么个原理?
: 科普一下
:
: ： 屁大点事
: ：。。。。
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h*****s
发帖数: 733 | 10 你不懂套路，年初写个如何如何困难，最好难过登陆火星，然后，年末出个总结，说经
过浴血奋战攻克了难关，功劳比天大。
真正难的东西没人吹。
：厉害国真到了较真的时候才发现，原来厉害的不是自己，哈哈哈哈
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