2019年,有研集團圍繞第十次黨代會提出的“創新驅動高質量發展”戰略,大力推進創新體系能力提升,涌現出了一批在科技和產業方面做出突出貢獻的單位、團隊和個人。我們從中選取了部分獲得國家級、省部級獎勵的科技成果作系列報道,這些獲獎項目是集團創新能力提升的“縮影”,也是對科研工作者的激勵和鼓舞,將激勵我們進一步落實科技創新大會部署,全力推進集團高質量發展。
本期推出“2019有研集團科技成果展示①——大尺寸硅片超精密磨削技術與裝備”報道。下面,讓我們從一張照片開始說起。
上面這張照片拍攝于人民大會堂前,是有研半導體材料有限公司參與的“大尺寸硅片超精密磨削技術與裝備”項目榮獲2019年國家技術發明二等獎的珍貴紀念。該項目的完成填補了國內直徑300mm硅片超精密磨削技術和設備的空白,為硅片高精度、高質量和高效率的工業化生產提供了技術支持。
關于硅片
硅片又稱硅晶圓,是制作集成電路(IC)的重要材料。運用注入、沉積、光刻等工藝在硅片上制成IC芯片,要求硅片具有超平整超光滑無損傷的表面。大尺寸硅片生產技術在硅單晶微缺陷控制、材料切割、磨削、拋光等加工過程的精度方面具有很高要求,要逾越很多技術壁壘才能達到后工序的要求。
其中,超精密磨削主要用于襯底硅片的平整化加工,大尺寸硅片磨削的規模化生產要求設備及工藝必須具有高穩定性、高加工精度、高生產效率及高成品率等特點。目前國內大尺寸硅片制造企業在技術研發和品質控制方面還不能滿足IC制造廠商的需求,硅片表征參數的穩定性與一致性和國外供應商還存在一定差距,且加工設備還依賴于進口。因此,掌握大尺寸硅片超精密磨削技術及裝備,將為有研半導體未來的大硅片生產及應用起到重要的推動作用。
“中(zhong)國芯”制造(zao)
大硅片是集成電路(IC)制造領域的關鍵材料,也是保障國家信息安全的基礎材料,是有研集團支柱產業之一。300mm大硅片在中國大陸尚未實現規模化生產,但國內的總需求量已超過50萬片/月,隨著中國半導體產業的快速發展,需求量還在不斷增長,大尺寸硅片的國產化迫在眉睫。大尺寸硅片的超精密磨削是硅片制造的關鍵工藝之一,該技術和設備一直被國外壟斷,是制約“中國芯”制造的技術瓶頸之一。
有研半導體材料有限公司研發團隊與大連理工大學等單位開展聯合攻關,參與直徑300mm硅片超精密磨床的功能需求分析、方案設計、性能測試與應用試驗;負責超精密磨床在首條國產直徑300mm硅材料成套加工設備示范線中的應用驗證和性能考核工作;負責超精密磨削工藝在生產線中的應用以及300mm硅片磨削加工精度和質量的分析;開展直徑300mm硅片超精密磨削用系列砂輪的應用驗證工作,為系列砂輪的實際應用積累了重要的數據參考。
經過多年的聯合攻關,“大尺寸硅片超精密磨削工藝技術與設備”項目取得重大突破,成果整體達到國際先進水平。利用該成果制造的硅片已供應于中芯國際集成電路制造(北京)有限公司等用戶,為“中國芯”制造提供了有力支撐!