中国粉体网讯 2022年7月13日，由中国粉体网主办的“第一届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会”于山东济南隆重举行。期间，我们邀请到多位与会专家学者做客“ 对话”栏目，本期为您分享的人物专访是来自中国建筑材料科学研究总院的刘海林所长。
图片 中国建筑材料科学研究总院刘海林所长
刘海林所长主要从事碳化硅陶瓷及其复合材料的研发，在大尺寸、复杂形状碳化硅净尺寸成型技术、铝基碳化硅材料、SiC陶瓷基复合材料、高纯CVD SiC膜及体材料、特种陶瓷3D打印成型技术等领域开展了深入系统的研究，研发的新材料、新产品成功应用于空间遥感、航空发动机、集成电路制造装备等重点工程，填补国内空白，整体达到国际先进水平。先后承担国防重点配套项目8项，科技部 “十三五”“十四五”重点研发划项目4项。获建材联合会科技进步二等奖1项、建材集团科技进步二等奖3项，发表论文20余篇，授权专利10余项。
粉体网：相比于其它陶瓷材料，碳化硅陶瓷的性能优势有哪些？
刘海林所长：与其它陶瓷材料相比，碳化硅陶瓷具有低密度、高强度、高硬度、高弹性模量、高比刚度、高耐磨的特点，同时它的导热系数比较高、热变性系数较低，随温度变化不易出现变形情况，这也是碳化硅材料在半导体装备中被大量应用的主要原因。
碳化硅吸盘，高纯碳化硅晶舟（图片来源：中国建材总院）
粉体网：碳化硅陶瓷部件在半导体设备上有哪些重要应用？
刘海林所长：碳化硅陶瓷在半导体制造的前段到后段工艺装备中都有广泛应用，例如在研磨抛光吸盘、光刻吸盘、检测吸盘、精密运动平台、刻蚀环节的高纯碳化硅部件、封装检测环节中精密运动系统等等，都有碳化硅陶瓷的应用。
碳化硅气浮导轨及超精密气浮运动系统（图片来源：中国建材总院）
粉体网：请您谈一下，目前在半导体设备用精密陶瓷结构件的研发和应用方面，全球竞争格局如何？
刘海林所长：目前来看，集成电路核心装备用精密陶瓷结构件的研发和应用方面主要集中在美国、日本、欧洲等，他们目前还处于绝对垄断的地位。我国在集成电路核心装备用精密陶瓷结构件的研发和应用方面起步较晚，正处于研发阶段，进程比较缓慢，虽然有一些特殊部件已经初步实现了国产替代，但要实现大批量生产或与国外直接竞争还有些差距。
碳化硅片叉，检测用碳化硅吸盘（图片来源：中国建材总院）
粉体网：半导体设备用碳化硅陶瓷部件方面，目前我国还有那些关键技术问题有待突破？
刘海林所长：国内要想突破的话需要从三方面入手：原材料纯度控制、精密成型制造、后期精密加工就。首先，这些陶瓷部件对原料的纯度要求比较高，需要严格控制原材料的纯度；另一方面因为此类陶瓷部件内部结构都非常复杂，我们要掌握这些复杂部件的精密成型技术；此外，这些陶瓷部件一般要求需要达到零缺陷，这无疑对整个生产工艺的控制，不管是前道的制备还是后道的精密加工工艺都提出了非常高的要求。
碳化硅多孔吸盘，碳化硅组合式框架（图片来源：中国建筑材料科学研究总院）
粉体网：中国建材总院在精密碳化硅陶瓷制备技术方面做了哪些创新工作？
刘海林所长：在国内，建材院率先开展了极大规模集成电路制造装备用精密碳化硅结构件的制备工艺研究，攻克了以集成电路制造关键装备用大尺寸、中空薄壁、复杂结构、精密碳化硅结构件制备的技术难关，形成一系列自主知识产权的专利技术，制备出了诸如碳化硅真空吸盘、导轨、反射镜、工件台等一系列超精密碳化硅结构件。
建材院最初更多的是做军品，我们现在做的产品应用的技术更多来源于国防技术， 在原有技术积累的基础上，又我们掌握了精密成型制造、微结构的超精密制造加工等技术，开发出了大尺寸、复杂形状、高精度碳化硅结构件制造工艺，实现了集成电路核心装备用大尺寸、高精度、中空、闭孔结构的碳化硅零部件的制备，填补了国内集成电路核心制造装备用高精密碳化硅结构件制造技术的空白。
粉体网：中国建材总院在碳化硅陶瓷部件的产业化方面取得了哪些成果？
刘海林所长：目前建材院已经建立了一个小的生产线，已经实现了小批量的生产。随着国内需求的提升，我们将进一步放大产能，因为我们现在掌握的技术是成熟的，这个过程不会有太大的困难。
粉体网：好的，感谢刘所长接受我们的采访，谢谢。
（中国粉体网编辑整理/山川）
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