摘要：随着精密制造技术的发展，光学系统对器件表面质量提出原子级精度要求。典型光学硬脆材料具有硬度高、塑性低及脆性断裂特征，在获得粗糙度低于0.2 nm 的原子级光滑表面过程中面临诸多挑战。基于此，系统综述晶体材料（如单晶硅、蓝宝石）与非晶材料（如熔融石英）在加工响应及去除机制方面的差异，梳理化学机械抛光（CMP）、离子束抛光（IBP）、磁流变加工（MRF）、等离子体辅助原子迁移（PAMM）等代表性技术路径。针对单晶硅和蓝宝石，探讨了CMP 浆料优化、晶面差异响应、超声辅助等精度提升方法。针对非晶材料熔融石英，归纳了绿色浆料、核壳磨料、多能场辅助及技术联用路径，并对比了多项原子级抛光技术的特点。除粗糙度指标外，还总结了亚表面损伤控制的形成机制和抑制策略，分析了原子级抛光技术在微裂纹抑制和缺陷最小化方面的潜力。最后展望了构建统一去除模型、开发绿色抛光体系、强化能场机制研究及集成多技术联用等未来发展方向，以支撑原子级制造向高效、绿色、智能演进。

摘要：目前极紫外（EUV）光刻技术已成为突破芯片性能和集成度瓶颈的核心手段，然而极紫外光与绝大多数物质的强烈相互作用对作为极紫外光刻窗口材料的自支撑薄膜提出了极高的要求。综述了国内外相关研究成果，首先回顾了极紫外光刻技术的发展历程及其对窗口材料的要求。在材料体系上，重点聚焦传统硅基、金属基材料和低维材料体系。传统材料（如硅基和金属基薄膜）已实现工程化应用，但存在力学强度受限、热稳定性不足等问题，难以满足先进EUV光刻中不断提升的功率需求。在低维材料中，石墨烯和碳纳米管具有较高的力学强度，同时凭借其原子级厚度展现出超高透射和热管理等优势，但它们也面临着氢等离子体蚀刻的挑战。进一步讨论了复合材料体系在提高氢等离子体耐受性、耐热性能和力学性能方面的研究成果。最后，分别总结了传统材料和低维材料在极紫外环境下的局限性和优势，期望为新型极紫外光刻窗口材料的原子级制造提供有价值的参考，推动半导体工艺的进一步发展与应用。

摘要：随着集成电路技术步入后摩尔时代，互连层数不断增加，线宽逐渐逼近物理极限，化学机械抛光（CMP）作为实现全局平坦化的关键工艺，正朝着原子级精度、近零损伤和跨尺度协同控制的方向迅速发展。然而，这一进程面临着互连材料多样化、表界面缺陷控制难度增大及工艺指标差异化等多重严峻挑战。为应对这些挑战，本文从机理层面深入剖析了CMP 过程中化学腐蚀与机械磨削的协同作用机制，以及后清洗环节中静电排斥、络合刻蚀与lift-off 等多级物理化学机制的耦合效应。基于此，本文系统阐述了工艺参数对材料去除行为的影响规律，并进一步分析了抛光液、抛光垫等关键耗材的多组分设计策略，为实现异质材料的选择性去除与表界面缺陷抑制提供了理论依据。最终，本文总结了12 英寸CMP 装备在多区压力调控、智能监测与高效后清洗等关键模块的集成创新，并探讨了外场辅助技术在提升抛光效率与表面质量方面的应用潜力。通过上述从机理、工艺、耗材到装备的系统性梳理，旨在为突破原子级CMP 的技术瓶颈、支撑后摩尔时代集成电路制造提供清晰的理论框架与技术路径。

摘要：目的为揭示等离子体辅助抛光（Plasma-Assisted Polishing，PAP）过程中单晶金刚石表面微观形貌的演化机理，探明不同种类等离子体对复杂形貌的选择性刻蚀规律，并从原子尺度阐明其物理化学作用机制，以解决金刚石硬脆表面难以实现原子级平坦化的理论难题。方法采用反应力场分子动力学（ReaxFF MD）模拟方法，构建包含原子阶梯、圆锥凸峰和圆柱凹谷的（001）晶向单晶金刚石复杂表面模型，在室温及低能离子轰击条件下，对比分析氮（N）、氧（O）、氩（Ar）3 种等离子体的刻蚀行为差异。进一步建立9 种具有不同波峰高度（5~20 Å，1 Å=0.1 nm）和周期（5~20 Å）的二维正弦粗糙表面模型，定量研究氮等离子体刻蚀效率与形貌参数的关联性，并结合原子应变、去除率及粒子撞击通量统计分析微观去除机制。结果模拟显示，尽管去除方式（化学刻蚀、表面改性或物理溅射）不同，3 种等离子体均表现出一致的形貌选择性，优先去除凸峰和阶梯尖端，凹谷区域几乎未受影响。刻蚀效率与波峰高度呈正相关，与周期呈负相关；形貌越陡峭，去除效率越高。其中，波峰20 Å、周期5 Å 的模型平坦化效果最佳，刻蚀后表面粗糙度降至8.55 Å。原子结构分析表明，高陡度凸峰侧面暴露出更多具有高悬空键密度的（010）或（100）晶面，反应活性显著高于凹谷区域；同时，长周期模型凹谷处存在明显的粒子撞击遮蔽效应。结论单晶金刚石的形貌选择性刻蚀机制是宏观“几何遮蔽效应”与微观“表面曲率依赖的原子活性”协同作用的结果。PAP 技术对高频高陡度粗糙峰具有极高的去除选择性，但在修正低曲率长周期波纹时存在加工自限制现象。该研究结果明确了表面曲率对原子去除活性的决定性影响，为优化硬脆材料复杂曲面的确定性平坦化工艺参数提供了理论依据。

摘要：目的开发一种金属超表面高通量制备方法。方法电子束曝光法制备硅基原始模具并通过热压印复制多个IPS子模具，制备PET-IPS 复合工作模具并利用多次交叉式纳米压印高效率制备出晶圆级硅基超表面模具。在此基础上，基于相对黏附力控制，通过复制模具、热蒸发、压印等步骤将高精度金属超表面结构转移至目标基底。通过模具形貌表征与金属超表面结构转移率测试等实验，分析制备技术的模具结构深度均一性以及金属纳米结构转移完整性。结果经过多次剂量对照，在0.7μC/cm2 剂量下曝光出3mm×30mm的硅原始模具，其最小微纳结构尺寸为100nm，尺寸误差在4%以下，具有良好的一致性。通过交叉纳米图形转移压印技术实现4英寸晶圆级金属超表面制备，与传统步进重复式纳米压印相比，该技术将超表面纳米图案制备效率提升了7.6倍，4英寸硅基超表面模具深度差异在7%以下，金属超表面结构转移率接近100%。结论交叉纳米图形转移压印技术可有效提高晶圆级金属超表面制备效率并降低制备成本，在光学成像、光通信、传感等领域具有广阔的应用前景。

摘要: 铜基键合线能够满足高效、可靠的电子封装和连接需求,在电子和微电子行业中扮演着重要角色,被广泛应用于集成电路、芯片封装、LED 封装以及无线通讯等领域。铜基键合线的优势在于其具有优良的导电、导热性能和力学性能,且具有显著的成本优势。但在实际应用过程中,铜线易于氧化,影响键合空气自由球特性,易对芯片铝焊盘造成损伤,同时键合界面会产生多种脆性金属间化合物,容易导致严重的键合界面结合问题。本文介绍了铜基键合线的键合界面调控研究现状,从键合界面金属间化合物的生长及演变、不同键合工艺及参数、铜线表面涂镀钯层等方面对键合界面的影响进行综述,展望了利用碱金属元素、稀土元素等进行微合金化改善铜线键合界面的应用发展前景,为优化铜基键合线、改善铜基键合线性能、获得更优异的键合界面提供新思路。

摘要：随着半导体电子器件的集成化与小型化发展，金刚石优异的热导性、电导性成为制备半导体衬底的理想材料。为了满足半导体行业对电子器件高精度和高可靠性能的要求，需对金刚石表面进行抛光处理。然而，金刚石高硬度、高耐磨性、高化学惰性的特点，使金刚石的加工面临诸多困难，现有的金刚石抛光技术都有一定的自身优势和不足，急需一种在保证效率的情况下，同时获得光滑、平整、低损伤的金刚石表面抛光技术。因此，本文对金刚石抛光技术的国内外相关文献进行了梳理，总结了机械抛光、热化学抛光、化学机械抛光、等离子体刻蚀抛光、激光抛光等技术的原理与优缺点，对未来金刚石抛光技术来说，应朝着多种技术相互搭配以及智能化、精密化、环保化的方向发展，进而拓展金刚石材料的应用范围。

摘要：作为新一代超宽禁带半导体材料，单晶金刚石（SCD）凭借其优异的物理特性（禁带宽度5.5 eV，击穿场强9.9 MV/cm，热导率22 W/(cm·K)），被视为突破硅基集成电路性能极限的理想材料。然而，其极高硬度（莫氏硬度10）和极强化学惰性使其表面加工面临重大挑战，特别是晶圆级平坦化技术已成为制约金刚石集成电路发展的关键瓶颈。聚焦集成电路制造需求，系统评述了单晶金刚石抛光技术的最新进展，重点分析了机械类、高能束和多场耦合三大类抛光方法的材料去除机理、影响因素及局限性。机械类抛光（如机械抛光和超声波辅助抛光等）工艺过程简单，但硬对硬摩擦易引入表面损伤，难以实现亚纳米级抛光；高能束抛光（如激光抛光、离子束抛光和等离子体抛光等）利用高能粒子代替磨粒来抛光，这类抛光存在选择性差、热影响区深、高能粒子注入等问题，难以实现低亚表面损伤及亚纳米级平坦化；多场耦合抛光（如化学机械抛光和等离子体辅助抛光等）通过场间耦合效应实现表面平坦化，但抛光工艺复杂且速率较低。尽管现有技术在不同应用场景中取得了一定进展，但仍无法完全满足亚纳米级精度、低损伤、高速率的抛光需求。未来的研究应致力于开发新型抛光技术，结合多种抛光方法的优势，推动单晶金刚石在高端芯片制造领域的广泛应用。

摘要：芯片作为数字经济的基石，朝着集成化、低功耗化、智能化、功能化方向发展。化学机械抛光（Chemical mechanicalpolishing, CMP）是实现芯片表面超光滑、无缺陷的全局和局部平坦化制造的关键使能技术。抛光液中的磨料是化学和机械作用协同实施的“桥梁”，是CMP 实现多种材料高效率、原子级光滑制造的关键，成为抛光液研究的重要一环。人们致力于开发用于芯片制造的高性能磨料，并取得了长足的进步。首先介绍了磨料在CMP 材料去除中的作用机理和对抛光性能的影响，总结了典型磨料如SiO2、Al2O3、CeO2 和金刚石在芯片CMP 中的相关研究进展，重点介绍了不同种类磨料在CMP 中的应用和改性策略。此外，还讨论了新型磨料与能场辅助抛光技术的结合和纳米尺度下磨料的CMP 行为的研究新热点。同时对磨料在芯片CMP 中的应用进行了前瞻性展望，旨在为后续研究提供有力的理论支撑与指导方向。

摘要：随着集成电路、功率器件等高端半导体器件向微型化与高性能化发展，单晶硅、碳化硅、氮化铝、氧化镓、氮化镓等半导体材料的超精密加工面临原子级精度需求。作为半导体基片平整化与减薄加工的核心工艺，原子级磨削技术直接决定了器件的使役性能，成为制约芯片制造精度的关键技术瓶颈。为了实现半导体基片的原子级磨削加工，需要对半导体基片超精密磨削理论和工艺全面深入的理解。围绕半导体基片原子级磨削加工的表面材料去除机理和加工工艺两个方面，对国内外研究现状进行了系统的论述与总结，分析了目前半导体基片原子级磨削技术面临的难题及未来的发展趋势，以期为后续相关技术的深入研究提供理论支撑。