一,、團(tuán)隊(duì)介紹
潘國(guó)順 博士
清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 副研究員
摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室深圳微納工程研究室 常務(wù)副主任
深圳市微納制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 主任
深圳清華大學(xué)研究院微納工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 常務(wù)副主任
目前主要從事超精密拋光技術(shù)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)等方面的研究,。
科研骨干人員：
顧忠華 工程師 主研方向：半導(dǎo)體材料拋光
周 艷 工程師 主研方向：LED襯底,、硬盤盤基片拋光
鄒春莉 工程師 主研方向：化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)
徐 莉 工程師 主研方向：化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)
龔 樺 工程師 主研方向：化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)
二、實(shí)驗(yàn)室主要工作
1,、總體定位
科研方向主要集中在：
一,、集成電路制造中的化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù)
二、計(jì)算機(jī)硬盤盤基片表面超精拋光
三,、金屬材料拋光
四,、硅材料拋光
五,、化合物材料拋光
六,、微納米材料研發(fā)
2、研究方向,、工作重點(diǎn)
※ 集成電路制造中的化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù):
集成電路(IC)尤其是超大規(guī)模集成電路(ULSI)是現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)的核心技術(shù),，是現(xiàn)代信息社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。現(xiàn)代集成電路的設(shè)計(jì)多采用多層銅互連技術(shù),，以適應(yīng)集成電路微型化對(duì)互連材料低電阻率,、高抗電子遷移特性的要求。
研究?jī)?nèi)容：主要研究集成電路制造過(guò)程中化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù),，開發(fā)CMP拋光液,，包括Cu層拋光液、SiO2拋光液等
※ 計(jì)算機(jī)硬盤盤基片表面超精拋光:
隨著垂直磁記錄技術(shù)的運(yùn)用，計(jì)算機(jī)硬盤存儲(chǔ)密度得以大幅度增加,，硬盤的存儲(chǔ)容量飛速擴(kuò)大,。同時(shí)，硬盤磁頭的飛行高度進(jìn)一步降低,，這就要求硬盤盤基片表面更加光滑,、無(wú)任何缺陷，表面粗糙度更小,。
本研究主要致力于計(jì)算機(jī)硬盤盤基片（鋁基片與玻璃基片）的超精密拋光,。一直以來(lái)，我們與國(guó)內(nèi)最大的硬盤制造商保持長(zhǎng)期合作,。最新的研究成果表明,，主要技術(shù)指標(biāo)如硬盤盤基片的表面波紋度Wa、表面粗糙度Ra等已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了日本,、美國(guó)等國(guó)際先進(jìn)水平,。前期成果已經(jīng)通過(guò)教育部科技成果鑒定，專家鑒定意見為：磁頭,、磁盤表面納米級(jí)拋光總體達(dá)到目前國(guó)際先進(jìn)水平,，其中磁盤表面拋光為目前國(guó)際領(lǐng)先。
具體研究?jī)?nèi)容包括：
1)硬盤鋁基片粗拋液的研究與開發(fā)
2)硬盤鋁基片精拋液的研究與開發(fā)
3)硬盤玻璃基片拋光液的研究與開發(fā)
※ 金屬材料拋光:
主要從事金屬拋光蠟紫蠟,、綠蠟,、藍(lán)蠟以及小白蠟的研究。紫蠟主要是白剛玉與油性強(qiáng)的油脂混合而成,，要求拋光蠟油性大,，磨削力度強(qiáng)；綠蠟主要是用氧化鉻綠加上一定種類的油脂配制而成,，要求能夠達(dá)到快速上光,、無(wú)明顯劃痕；藍(lán)蠟主要是用超細(xì)氧化鋁,、顏料以及一定種類的油脂混合而成,，要求拋光鈦合金達(dá)到超鏡面、無(wú)劃痕,；小白蠟主要是用納米級(jí)的氧化鋁粉以及各種精制的油脂經(jīng)過(guò)蒸汽加熱法配制而成,，要求拋光高檔不銹鋼表帶達(dá)到無(wú)劃痕超鏡面效果。
1)紫蠟:多用于各種硬度較大金屬的粗中磨,，如不銹鋼,、鐵、鋼以及鈦合金等,。
2)綠蠟:常用于各種不銹鋼制品,、鋁合金以及鈦合金的精細(xì)拋光,，
3)藍(lán)蠟:主要用于眼鏡架鈦合金的超鏡面拋光，能使產(chǎn)品表面達(dá)到超鏡面的效果,。
4)小白蠟:主要用于高檔不銹鋼表帶以及鋁合金的超鏡面拋光,。
※ 半導(dǎo)體材料拋光:
以硅材料為主的半導(dǎo)體專用材料已是電子信息產(chǎn)業(yè)最重要的基礎(chǔ)功能材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)中占有很重要的地位,。全世界的半導(dǎo)體器件中有95%以上是用硅材料制成,，其中85%的集成電路也是由硅材料制成。硅拋光片是制造IC芯片的基礎(chǔ)材料,，為滿足IC工藝技術(shù)要求,，高品質(zhì)的硅單晶拋光片是基本條件。
目前IC技術(shù)已邁進(jìn)了線寬工藝小于0.1µm的納米電子時(shí)代,，對(duì)硅單晶拋光片的表面加工質(zhì)量要求愈來(lái)愈高,，12寸硅片逐漸成為主流產(chǎn)品。采用傳統(tǒng)拋光液及拋光工藝加工已不能滿足對(duì)硅單晶片的拋光要求,，為了確保硅拋光片的翹曲度,、表面局部平整度、表面粗糙度等具有更高的加工精度,，必需開發(fā)出新的拋光液及拋光工藝,；獲得表面加工精度更高的硅晶片是制造集成電路的重要環(huán)節(jié)，對(duì)硅片的拋光效果影響到集成電路線寬的大小,，直接關(guān)系到集成電路的合格率,。
1） 8-12寸硅晶片拋光液配方
本項(xiàng)目組成的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)進(jìn)行了多年的集成電路硅晶片拋光液研究，在總厚度變化,、微粗糙度,、拋光液循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面形成突破，達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)際先進(jìn)拋光液的技術(shù)水平,，相關(guān)拋光液在國(guó)內(nèi)6英寸硅片拋光生產(chǎn)線上獲得應(yīng)用,，替代了國(guó)外進(jìn)口拋光液。
本項(xiàng)目將在6英寸硅片拋光液研究與產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)上,，針對(duì)90－65nm集成電路技術(shù)的要求,，研發(fā)8~12英寸硅單晶拋光片用拋光液技術(shù)，形成從初粗拋光液,、細(xì)拋光液到精拋光液的系列關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品,。
2） 8-12寸硅晶片拋光液超純凈化控制技術(shù)
研發(fā)拋光液精制處理技術(shù)，精密,、高效地去除原材料和拋光液中大顆粒和雜質(zhì)顆粒，獲得超精拋光所需的高純潔組分,，避免由于大顆粒和雜質(zhì)顆粒的混入造成的表面劃傷等缺陷,；研究去除原材料和拋光液中有害離子的有效方法，如特殊離子交換工藝等。
3）8-12寸硅晶片拋光液的中間試驗(yàn)與大產(chǎn)業(yè)化
完善生產(chǎn)設(shè)備,、檢測(cè)設(shè)備和工藝手段,，放大原料處理能力、生產(chǎn)能力和質(zhì)量監(jiān)控能力,；有針對(duì)性地進(jìn)行生產(chǎn)控制研究和生產(chǎn)工藝開發(fā),，為拋光液大批量生產(chǎn)創(chuàng)造條件；并進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)工藝試驗(yàn),，促進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)線試用,，實(shí)現(xiàn)高端拋光液的產(chǎn)業(yè)化。
※ 化合物拋光（氧化鋁,、碳化硅,、藍(lán)寶石等）:
以藍(lán)寶石（Al2O3）、碳化硅,、光學(xué)玻璃,、鈮酸鋰及鉭酸鋰等為代表的襯底材料和光學(xué)材料在目前以光技術(shù)產(chǎn)業(yè)為中心的IT產(chǎn)業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景,。如藍(lán)寶石單晶材料（Al2O3）,、碳化硅襯底基片等由于其獨(dú)特的性能和優(yōu)勢(shì)，被廣泛運(yùn)用于發(fā)光二極管（LED）襯底材料,；石英玻璃具有一系列優(yōu)良的物理化學(xué)性能如有極良好的透光性能,，在紫外、可見,、紅外全波段都有極高的透過(guò)率(90％以上),；鈮酸鋰和鉭酸鋰晶片具有優(yōu)良的鐵電、光電,、機(jī)械以及物理性能,從而作為非線性光學(xué)晶體,、電光晶體、壓電晶體,、聲光晶體和雙折射晶體,。采用傳統(tǒng)的拋光方法, 已很難達(dá)到晶片的高平整度、較好的表面完整性和超光滑無(wú)損傷層的要求,。因此這些襯底材料和光學(xué)材料全局平面化的主要超精密加工方法均是采用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)來(lái)完成,。
本研究方向主要針對(duì)藍(lán)寶石（Al2O3）、碳化硅,、光學(xué)玻璃,、鈮酸鋰及鉭酸鋰等化合物材料所面臨的表面超精拋光技術(shù)瓶頸及化學(xué)機(jī)械拋光液的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行研究，開發(fā)出適用于此類襯底材料和光學(xué)材料的拋光技術(shù)及高端拋光液,，逐步替代進(jìn)口拋光液,，提升我國(guó)材料的制造水平和加工技術(shù),。
一、研究?jī)?nèi)容
1） 氧化鋁及藍(lán)寶石晶片表面超精拋光工藝技術(shù)及其拋光液的研究與開發(fā),。 通過(guò)研究拋光液中納米粒子粒徑,、粒度分布、固含量與拋光性能的關(guān)系,，獲得合理的納米顆粒機(jī)械作用能力,；通過(guò)研究拋光液中腐蝕劑、pH值調(diào)節(jié)劑等添加劑的作用規(guī)律,，獲得理想的化學(xué)作用基礎(chǔ),；通過(guò)調(diào)整拋光液中潤(rùn)滑劑、絡(luò)合劑,、改性劑等添加劑的作用,，實(shí)現(xiàn)拋光液在拋光過(guò)程中機(jī)械與化學(xué)作用的合理配伍性，從而獲得能夠滿足拋光要求的化學(xué)機(jī)械拋光液,；
1.1 LED用藍(lán)寶石基片超精拋光液的研究與開發(fā)
經(jīng)過(guò)多年的藍(lán)寶石晶片拋光液的研究,，分別針對(duì)單面拋光、雙面拋光等不同工藝以及各種不同晶型的藍(lán)寶石晶片（包括C型(0001),、R型(1-102),、A型(11-20)、M型(1-100)等晶型）的拋光在去除率,、表面粗糙度,、表面翹曲和平面度及拋光液循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面形成突破，達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)際先進(jìn)拋光液的技術(shù)水平,。更是有針對(duì)性的提高拋光表面的潔凈度和平整度,。其相關(guān)藍(lán)寶石拋光液在國(guó)內(nèi)多個(gè)廠家已經(jīng)規(guī)模使用，替代了進(jìn)口,。
1.2 窗口材料用藍(lán)寶石晶片拋光液的研究與開發(fā)
在襯底藍(lán)寶石拋光液的基礎(chǔ)上,，根據(jù)納米粒子的機(jī)械作用和化學(xué)作用的合理配伍性，針對(duì)國(guó)內(nèi)外廣泛用于窗口材料的藍(lán)寶石單晶的特點(diǎn),，單獨(dú)進(jìn)行研發(fā)突破,。所制拋光液針對(duì)不同的工藝條件和不同的藍(lán)寶石晶型（包括C型(0001)、R型(1-102),、A型(11-20),、M型(1-100)等晶型）的拋光在在去除率、表面粗糙度,、表面翹曲和平面度及拋光液循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面形成突破,，在藍(lán)寶石拋光的去除率方面更是優(yōu)勢(shì)明顯，目前在深圳,、上海等多個(gè)廠家開始大量使用,，性能穩(wěn)定,，同樣替代了進(jìn)口,。
1.3 超精拋光技術(shù)工藝的建立
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)拋光實(shí)驗(yàn),，研究拋光壓力、拋光上下盤轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速比,、拋光液流速,、拋光時(shí)間、拋光墊性質(zhì)等拋光參量對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光質(zhì)量的影響,，獲得合理的藍(lán)寶石襯底晶片超精拋光技術(shù)工藝,。
2） 光學(xué)玻璃（石英玻璃、微晶玻璃及硅酸鹽玻璃等）拋光液的研究與開發(fā)
通過(guò)研究各種玻璃如石英玻璃,、微晶玻璃及硅酸鹽玻璃等的成分和性質(zhì),，對(duì)其在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中的各種影響因素如pH值、納米粒子粒徑,、潤(rùn)滑劑及各添加劑等的化學(xué)作用和機(jī)械作用的相互平衡,，獲得無(wú)損光滑表面，從而得到各光學(xué)玻璃的拋光液,。
3） 碳化硅基片表面加工,、精拋光工藝及其拋光液的研究與開發(fā)
通過(guò)研究碳化硅材料的性質(zhì)，及在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中的主要影響因素,，提高納米粒子的磨削力,，增強(qiáng)化學(xué)腐蝕作用，從而增強(qiáng)其拋光效果,，提高其去除率,。
4） 各種光學(xué)材料（如鈮酸鋰、鉭酸鋰等）的表面加工,、精拋光工藝及其拋光液的研究與開發(fā)
通過(guò)對(duì)各不同光學(xué)材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的研究,，對(duì)其在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程之中的拋光情況和影響因素進(jìn)行研究，主要通過(guò)對(duì)拋光液中納米粒子,、粒度分布,、固含量及pH值、潤(rùn)滑劑,、添加劑等的調(diào)節(jié),，獲得性能優(yōu)良的化學(xué)機(jī)械拋光液。
※ 微納米材料研發(fā):
納米粉末又稱為超微粉或超細(xì)粉,，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒,，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料,?？捎糜冢焊呙芏却庞涗洸牧?；吸波隱身材料；磁流體材料,；防輻射材料,；單晶硅和精密光學(xué)器件拋光材料；微芯片導(dǎo)熱基片與布線材料,；微電子封裝材料,；光電子材料；先進(jìn)的電池電極材料,；太陽(yáng)能電池材料,；高效催化劑；高效助燃劑,；敏感元件,；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)等）,；人體修復(fù)材料,；抗癌制劑等。
本研究方向主要致力于磁性材料,、稀土氧化物,、金屬材料及電池材料等材料的微納米化加工工藝的研究與開發(fā)。
具體研究?jī)?nèi)容:
1）超微細(xì)粉體加工工藝的研究與開發(fā),；
2）納米材料分散劑的研究與開發(fā),；
3）復(fù)合納米顆粒的合成研究與開發(fā)；
4）超高純納米二氧化硅生產(chǎn)工藝的研究與開發(fā)等
三,、聯(lián)系我們
電話：0755-2695 7638
