中國粉體網訊  2022年7月13日，由中國粉體網主辦的“第一屆半導體行業(yè)用陶瓷材料技術研討會”于山東濟南隆重舉行。期間，我們邀請到多位與會專家學者做客“ 對話”欄目，本期為您分享的人物專訪是來自中國建筑材料科學研究總院的劉海林所長。

圖片 中國建筑材料科學研究總院劉海林所長

劉海林所長主要從事碳化硅陶瓷及其復合材料的研發(fā)，在大尺寸、復雜形狀碳化硅凈尺寸成型技術、鋁基碳化硅材料、SiC陶瓷基復合材料、高純CVD SiC膜及體材料、特種陶瓷3D打印成型技術等領域開展了深入系統(tǒng)的研究，研發(fā)的新材料、新產品成功應用于空間遙感、航空發(fā)動機、集成電路制造裝備等重點工程，填補國內空白，整體達到國際先進水平。先后承擔國防重點配套項目8項，科技部 “十三五”“十四五”重點研發(fā)劃項目4項。獲建材聯合會科技進步二等獎1項、建材集團科技進步二等獎3項，發(fā)表論文20余篇，授權專利10余項。

粉體網：相比于其它陶瓷材料，碳化硅陶瓷的性能優(yōu)勢有哪些？

劉海林所長：與其它陶瓷材料相比，碳化硅陶瓷具有低密度、高強度、高硬度、高彈性模量、高比剛度、高耐磨的特點，同時它的導熱系數比較高、熱變性系數較低，隨溫度變化不易出現變形情況，這也是碳化硅材料在半導體裝備中被大量應用的主要原因。

碳化硅吸盤，高純碳化硅晶舟（圖片來源：中國建材總院）

粉體網：碳化硅陶瓷部件在半導體設備上有哪些重要應用？

劉海林所長：碳化硅陶瓷在半導體制造的前段到后段工藝裝備中都有廣泛應用，例如在研磨拋光吸盤、光刻吸盤、檢測吸盤、精密運動平臺、刻蝕環(huán)節(jié)的高純碳化硅部件、封裝檢測環(huán)節(jié)中精密運動系統(tǒng)等等，都有碳化硅陶瓷的應用。

碳化硅氣浮導軌及超精密氣浮運動系統(tǒng)（圖片來源：中國建材總院）

粉體網：請您談一下，目前在半導體設備用精密陶瓷結構件的研發(fā)和應用方面，全球競爭格局如何？

劉海林所長：目前來看，集成電路核心裝備用精密陶瓷結構件的研發(fā)和應用方面主要集中在美國、日本、歐洲等，他們目前還處于絕對壟斷的地位。我國在集成電路核心裝備用精密陶瓷結構件的研發(fā)和應用方面起步較晚，正處于研發(fā)階段，進程比較緩慢，雖然有一些特殊部件已經初步實現了國產替代，但要實現大批量生產或與國外直接競爭還有些差距。

碳化硅片叉，檢測用碳化硅吸盤（圖片來源：中國建材總院）

粉體網：半導體設備用碳化硅陶瓷部件方面，目前我國還有那些關鍵技術問題有待突破？

劉海林所長：國內要想突破的話需要從三方面入手：原材料純度控制、精密成型制造、后期精密加工就。首先，這些陶瓷部件對原料的純度要求比較高，需要嚴格控制原材料的純度；另一方面因為此類陶瓷部件內部結構都非常復雜，我們要掌握這些復雜部件的精密成型技術；此外，這些陶瓷部件一般要求需要達到零缺陷，這無疑對整個生產工藝的控制，不管是前道的制備還是后道的精密加工工藝都提出了非常高的要求。

碳化硅多孔吸盤，碳化硅組合式框架（圖片來源：中國建筑材料科學研究總院）

粉體網：中國建材總院在精密碳化硅陶瓷制備技術方面做了哪些創(chuàng)新工作？

劉海林所長：在國內，建材院率先開展了極大規(guī)模集成電路制造裝備用精密碳化硅結構件的制備工藝研究，攻克了以集成電路制造關鍵裝備用大尺寸、中空薄壁、復雜結構、精密碳化硅結構件制備的技術難關，形成一系列自主知識產權的專利技術，制備出了諸如碳化硅真空吸盤、導軌、反射鏡、工件臺等一系列超精密碳化硅結構件。

建材院最初更多的是做軍品，我們現在做的產品應用的技術更多來源于國防技術， 在原有技術積累的基礎上，又我們掌握了精密成型制造、微結構的超精密制造加工等技術，開發(fā)出了大尺寸、復雜形狀、高精度碳化硅結構件制造工藝，實現了集成電路核心裝備用大尺寸、高精度、中空、閉孔結構的碳化硅零部件的制備，填補了國內集成電路核心制造裝備用高精密碳化硅結構件制造技術的空白。

粉體網：中國建材總院在碳化硅陶瓷部件的產業(yè)化方面取得了哪些成果？

劉海林所長：目前建材院已經建立了一個小的生產線，已經實現了小批量的生產。隨著國內需求的提升，我們將進一步放大產能，因為我們現在掌握的技術是成熟的，這個過程不會有太大的困難。

粉體網：好的，感謝劉所長接受我們的采訪，謝謝。

（中國粉體網編輯整理/山川）

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