宝丰堂“等离子体原子级超光滑低损高效加工关键技术及装备科技成果鉴定会”圆满完成

5月21日，由南方科技大学、珠海宝丰堂半导体股份有限公司及深圳市鼎鑫盛光学科技有限公司共同组织，广东省机械工程学会鉴定的“等离子体原子级超光滑低损高效加工关键技术及装备科技成果鉴定会”在珠海宝丰堂圆满完成。

面向量子计算机、高能激光器、探测卫星等高端装备性能极端化需求，在半导体精密光学等核心器件上制备出超光滑低损伤表面具有重要意义。

但以美国为首的西方发达国家在发展半导体、精密光学等相关产业超精密加工技术及装备方面起步较早并形成技术壁垒，这给我国国家安全和国民经济发展带来严峻挑战。

为此，我国将重大技术装备列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》制造业核心竞争力提升专栏。

深圳市作为中国半导体、精密光学产业的重镇之一，近年来已重点开展了一系列与超光滑低损伤表面创成关键技术攻克及其装备开发相关的研究工作,旨在打破国外技术封锁,形成核心竞争力以服务国家需求。

目前，单晶硅、熔石英、金刚石等材料因其良好的物理性能被广泛应用于集成电路、光学成像、大功率激光系统等领域。

化学机械抛光（CMP）作为获取高质量表面的主要手段，其材料去除方式依赖于软磨粒对表面改性层的划擦作用。

但这些材料较高的硬度、脆性、化学稳定性等特点会导致加工效率低的问题，而且过程中产生的亚表面损伤、纳米尺度非晶层等会严重限制表面质量的提高，难以满足高端装备核心器件性能极端化需求。

因此，如何在核心器件上高效制备出超光滑低损伤表面已成为制约我国半导体、精密光学等相关产业发展的关键技术问题之一。

本项目围绕高温、高粒子浓度等离子体诱导材料表面化学刻蚀、物理重构、羟基改性作用的思路，开展了等离子体抛光、检测及损伤修复的关键技术研究，通过产学研联合攻关掌握了相关的超光滑低损伤表面高效创成方法并形成了一系列理论、工艺规范等，而且自主开发出多种等离子体源加工设备并进行了应用推广。

研究成果为深圳市超精密加工技术的科学进步提供了理论、方法支持，而且对促进半导体、精密光学产业升级具有重要意义。

基于高端装备核心器件对超光滑低损伤表面的迫切需求，由南方科技大学作为牵头单位，联合珠海宝丰堂半导体股份有限公司、深圳市鼎鑫盛光学科技有限公司共同攻关等离子体超精密加工关键技术。

本次鉴定委员会成员包括华南理工大学，广东工业大学，国机智能科技有限公司，上海交通大学，浙江大学，华中科技大学，暨南大学共同组成。

本次鉴定委员会听取了项目完成单位的技术研制工作总结等汇报，考察了生产现场、审查了提交鉴定的有关资料，经质询和讨论后，形成如下意见：

1. 项目提供的鉴定资料齐全，符合科技成果鉴定要求。

2. 项目针对我国半导体及精密光学产业超光滑低损表面高效制备的难题，提出了基于大气等离子体原子选择刻蚀效应的单晶材料原子尺度抛光的新方法、基于大气电感耦合等离子体诱导原子迁移效应的表面制造新工艺、基于等离子体诱导羟基脱水缩合反应的金刚石高效高质量抛光工艺。

3. 项目攻克了大口径单晶硅晶圆等离子体原子选择刻蚀、等离子体的半导体晶圆亚表面损伤高效检测、光学元件等离子体高效损伤修复、光学元件表面原子排列调控和金刚石等离子体辅助原子级抛光等技术，自主开发出多种等离子体加工设备。

4. 项目形成的等离子体设备及光学元件两大类产品具有知识产权，经第三方机构检测认证，所检项目符合相关标准要求，经用户使用反映良好，取得了显著的经济和社会效益。

鉴定委员会认为该项目具有完全自主知识产权，整体技术处于国际先进水平，其中表面原子排列调控与表面损伤控制方面处于国际领先水平，同意通过科技成果鉴定。