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，實現了第三代半導體晶圓表面陽極氧化并在線去除的拋光模式。

發明專利申請 來源：國家知識產權局

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。

化學機械拋光技術（CMP）作為新型的拋光技術，利用機械與化學的復合作用實現對材料的微量去除。化學機械拋光主要有游離磨料的拋光技術和固結磨料的拋光技術。游離磨料加工過程中磨粒分散不均勻，磨粒運動具有不可控性，造成工件面型精度難以保證；同時有磨粒利用率低、污染嚴重，加工成本高等缺點。固結磨料加工技術則克服了以上缺點，將磨料固結在拋光盤上，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單化學試劑，大大減少了對環境的污染。

此外，固結磨料加工作為新型的超精密加工技術之一，在很多難加工材料，特別是光學玻璃的加工中得到了廣泛的應用。

南京航空航天大學本次發明“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方法及裝置”，其特征是根據半導體晶圓尺寸調整工件夾持裝置并吸附在加壓裝置上，半導體晶圓通過導電環連接到電源的正極為電解系統的陽極；固結磨料墊通過導電膠固定在拋光盤上，通過導電環連接到電源負極為電解系統的陰極；在拋光時拋光液通過固結磨料墊上的通孔與固定拋光墊的導電膠相連形成電解池通路，拋光時在第三代半導體晶圓表面發生化學氧化和陽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，峰被固結磨料快速去除，實現了第三代半導體晶圓表面陽極氧化并在線去除的拋光模式。該發明具有磨料利用率高、材料去除率高、表面質量好、拋光液循環使用等優點。

南京航空航天大學創建于1952年10月，是新中國自己創辦的首批航空高等院校之一。建校以來，學校獲部省級以上科技成果獎1849項，其中國家獎84項（截至2024年11月）。學校大力推進開放辦學，積極開展協同創新，先后建立了一批產學研合作研究基地；開展廣泛的國際交流與合作，已與國外三百余所著名高校及知名研究機構建立了長期穩定的合作關系，形成了“服務航空航天民航、服務江蘇，面向全國、面向世界”的開放型辦學新格局。

參考來源：

[1] 國家知識產權局、中國超硬材料網、南京航空航天大學官網

[2] 王占奎等，固結磨料研磨石英玻璃的工藝參數優化