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近日，国家知识产权局信息显示，南京航空航天大学取得一项名为“一种基于固结磨料的第三代半导体晶圆的电化学机械抛光的方法及装置”的专利，实现了第三代半导体晶圆表面阳极氧化并在线去除的抛光模式。

发明专利申请 来源：国家知识产权局

固结（堆积）磨料即通过特殊的造粒方式，用高强度粘结剂把细颗粒磨料粘接起来，使其形成一个独立的堆积组合体，这种组合体通常具有磨具的三要素——磨料、结合剂和极细小气孔，可将其称为一种微型磨具。固结磨料适用于制作多种涂附磨具，如砂带、砂纸等，也可制备固结磨具如刃磨砂轮等。

化学机械抛光技术（CMP）作为新型的抛光技术，利用机械与化学的复合作用实现对材料的微量去除。化学机械抛光主要有游离磨料的抛光技术和固结磨料的抛光技术。游离磨料加工过程中磨粒分散不均匀，磨粒运动具有不可控性，造成工件面型精度难以保证；同时有磨粒利用率低、污染严重，加工成本高等缺点。固结磨料加工技术则克服了以上缺点，将磨料固结在抛光盘上，磨料分散均匀，保证了材料去除的均匀性；抛光液中只添加少量的简单化学试剂，大大减少了对环境的污染。

此外，固结磨料加工作为新型的超精密加工技术之一，在很多难加工材料，特别是光学玻璃的加工中得到了广泛的应用。

南京航空航天大学本次发明“一种基于固结磨料的第三代半导体晶圆的电化学机械抛光方法及装置”，其特征是根据半导体晶圆尺寸调整工件夹持装置并吸附在加压装置上，半导体晶圆通过导电环连接到电源的正极为电解系统的阳极；固结磨料垫通过导电胶固定在抛光盘上，通过导电环连接到电源负极为电解系统的阴极；在抛光时抛光液通过固结磨料垫上的通孔与固定抛光垫的导电胶相连形成电解池通路，抛光时在第三代半导体晶圆表面发生化学氧化和阳极氧化共同形成一层硬度较低的钝化氧化层，钝化氧化层的谷被钝化保护，峰被固结磨料快速去除，实现了第三代半导体晶圆表面阳极氧化并在线去除的抛光模式。该发明具有磨料利用率高、材料去除率高、表面质量好、抛光液循环使用等优点。

南京航空航天大学创建于1952年10月，是新中国自己创办的首批航空高等院校之一。建校以来，学校获部省级以上科技成果奖1849项，其中国家奖84项（截至2024年11月）。学校大力推进开放办学，积极开展协同创新，先后建立了一批产学研合作研究基地；开展广泛的国际交流与合作，已与国外三百余所著名高校及知名研究机构建立了长期稳定的合作关系，形成了“服务航空航天民航、服务江苏，面向全国、面向世界”的开放型办学新格局。

参考来源：

[1] 国家知识产权局、中国超硬材料网、南京航空航天大学官网

[2] 王占奎等，固结磨料研磨石英玻璃的工艺参数优化