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中国超精密抛光工艺严重落后 核心技术受制美日

中国官方科技媒体披露,在推动“集成电路变身革命”的超精密抛光技术方面,中国一直受制于美国、日本等电子工业强国。

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超精密抛光工艺在集成电路等现代制造业中应用广泛(图源:VCG)。

北京时间6月26日报道称,电子工业的发展对材料器件的尺寸、平整度提出越来越严苛的要求,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。

中科院学者王奇介绍,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。

据介绍,在当前的光电子信息产业,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,已经达到纳米级这意味着,抛光工艺也已随之进入纳米级的超精密程度。

超精密抛光工艺的应用领域包括: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。

据悉,磨盘被视为抛光机的核心器件。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。

《科技日报》介绍,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),美日也据此掌控着超精密抛光工艺的核心技术,把握了全球市场的主动权,而把握超精密抛光核心技术也在很大程度上掌控了电子制造业的发展。

中科院学者王奇形容,“中国电子工业进步被一种磨盘卡住了脖子”。

中国专家介绍,电子工业强国对超精密抛光工艺保持着异常严格的技术封锁,“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,购买和使用美日产品,并不代表可以仿制甚至复制。

据悉,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,而美国的抛光设备销往中国,价格一般都在1,000万元人民币(1元人民币约合0.153美元)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。

中国专家介绍,抛光机磨盘的材料构成和制作工艺是中国技术人员需要集中力量攻克的首要难题,“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,别无选择”。

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