我们将在半导体材料高质高效磨粒加工领域不断精进，立足自主研发、掌握核心技术，在高端超硬材料科技创新方面不断实现新突破。”
——郑州磨料磨具磨削研究所有限公司执行董事、高性能工具全国重点实验室主任 赵延军
想象一下，如何将一粒石子打磨成直径如发丝细小？在半导体材料磨粒加工领域，也一直受类似难题的困扰。近日，由郑州磨料磨具磨削研究所有限公司为第一完成单位开展的“半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用”项目获2023年度国家科技进步奖二等奖。这项技术为破解我国半导体材料精密磨粒加工难题打造出了一支超薄、超精、超硬的“金刚钻”。
半导体器件制造技术是信息、新能源、智能制造等国家战略性新兴产业创新发展的关键。由于半导体器件制造过程复杂、要求严苛，采用金刚石磨粒工具对半导体材料进行多种形式加工是必不可少的环节。
据统计，我国磨具消耗量全球第一，但半导体用系列精密磨具长期依赖进口。
“工具设计缺依据、工具制造遇瓶颈、加工工艺难掌控、加工装备自主率低等突出问题是制约我国高性能半导体器件自主创新的主要瓶颈。”郑州磨料磨具磨削研究所有限公司执行董事、高性能工具全国重点实验室主任赵延军说。
这次获奖的项目针对以上瓶颈，攻克了半导体材料精密磨粒加工系列技术难题，为我国半导体领域高质高效加工解决了关键材料的迫切需求。
精密磨具制备往往耗时耗力，技术链也很长，包括不同材料的磨削机理研究、砂轮原材料及结合剂制备、磨削工艺控制等。由此一来，磨具的性能稳定性就取决于制备技术链上下游各单元的技术协同与参数匹配，这为高效精密磨具的制备带来不小的挑战。
可项目团队勇于接受挑战。“只要国家需要，我们一定顶上，我们就是要做‘顶天’‘立地’的事情。”赵延军说。
过去，高精度金刚石磨粒工具的核心材料和精密制造技术一直是光伏、集成电路、第三代半导体等行业发展的难题。赵延军介绍，以郑州磨料磨具磨削研究所有限公司为主要完成单位的项目组，联合华侨大学等高校和知名企业协同攻关，在多项国家科技项目支持下，形成了涵盖“理论—工具—工艺—装备”的具有自主知识产权的技术创新体系，突破了半导体材料高质高效磨粒加工难题并实现了产业化，有力促进了我国超硬材料产业高质量发展。
项目简介
半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用
“半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用”项目针对集成电路、第三代半导体等国家战略性新兴产业和重点领域高效精密加工需求，突破半导体材料高质高效磨粒加工关键技术，有力保障了我国高性能半导体器件自主研发和产业链安全，是在高端超硬材料科技创新方面的又一次突破。
本报记者 李倩