單晶碳化硅基片是制造高壓、高頻、高功率半導體器件的理想襯底材料，在新能源汽車、航空航天、軌道交通等領域具有廣闊的應用前景。但要真正發揮碳化硅器件的優勢，前提是襯底表面必須極為平整、潔凈、無損傷。否則即便材料性能再好，器件也難以實現高良率和長壽命。

目前，超精密磨削和化學機械拋光是實現碳化硅基片高面形精度、超光滑表面加工的關鍵工藝。然而，碳化硅的硬度極高，且具有強烈的各向異性，不同晶向（如Si面、C面）去除特性不同，磨削過程中容易出現表面不均、凹凸紋理甚至微裂紋。而拋光方面，SiC本身化學惰性強，化學機械拋光（CMP）中的化學反應相對有限，因此市場上專用于SiC的拋光液體系仍在持續優化中，如何在高去除率、低損傷與低缺陷之間找到工藝平衡，仍是行業面臨的重要挑戰。

為實現單晶碳化硅基片高質高效加工，大連理工大學高尚教授團隊圍繞單晶碳化硅基片磨削表面材料去除機理、亞表面損傷形成與演化機理、表面粗糙度和亞表面損傷深度預測方法和高效高表面質量磨削工藝，以及單晶碳化硅基片化學機械拋光的拋光液進行了系統的研究。

團隊不僅針對碳化硅基片磨削加工，揭示了磨削表面材料去除與損傷形成和演化機制，而且建立了磨削表面粗糙度和亞表面損傷深度預測模型，提出了兼顧表面質量與加工效率的磨削工藝優化方法；還針對碳化硅基片化學機械拋光加工，闡明了磨料、分散劑、氧化劑和催化劑等對拋光表面質量、材料去除率、拋光液穩定性和使用壽命的影響機制，而且開發出性能達到進口拋光液水平的粗拋液和精拋液，為單晶碳化硅基片的高效低損傷磨削和超光滑表面高效拋光提供了完整的技術方案。

如果您對此感興趣，在將于2025年7月24-25日在東莞喜來登大酒店舉辦2025年全國精密研磨拋光材料及加工技術發展論壇（第三屆）上，高尚教授將發表題為“三代半導體單晶碳化硅基片超精密加工技術”的報告，詳細講述那些跨尺度協同的細節，挖掘出更多裝備和材料的潛在價值！

報告人簡介

高尚，大連理工大學教授、博士生導師。主要開展硬脆材料超精密加工機理與工藝、多能場復合超精密加工理論與技術的研究。擔任中國機械工程學會半導體裝備分會委員會委員、《Journal of Advanced Manufacturing Science and Technology》青年編委副主任委員、《金剛石與磨料磨具工程》編委、《機械工程學報》青年編委、河南省超硬材料及制品技術創新中心理事會理事等。主持國家重點研發計劃課題、國家自然基金面上和青年項目、JCJQ計劃技術領域基金項目、國家自然基金重大項目子課題等20余項；以第一/通訊作者發表SCI論文80余篇，其中ESI高被引論文4篇；第一作者出版英文專著2章，參編中文專著1部；授權發明專利50余項；通過科技成果鑒定8項；獲教育部技術發明一等獎1項，中國機械工業科學技術一等獎和二等獎各1項，河南省科技進步二等獎1項；入選大連市“興連英才計劃”高端人才。

東莞拋光論壇會務組