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矿冶总院研发成功极大规模集成电路芯片用高纯氧化钇防护涂层技术

日前,由北京矿冶研究总院北矿新材科技有限公司为主承担的由国家科技部组织的国际合作项目“极大规模集成电路刻蚀机用高纯氧化钇涂层联合研发”验收会在北京举行。该项目的成功实施,标志着极大规模集成电路芯片制造重大装备关键零部件国产化技术取得了重大突破,芯片刻蚀机用高纯氧化钇防护涂层技术研发获得成功。

随着极大规模集成电路“高密度等离子体刻蚀机”国产化步伐的加快,对刻蚀机用关键零部件的国产化研制需求也越来越紧迫。针对这一国家战略性需求,北京矿冶研究总院北矿新材科技有限公司在分析研究等离子刻蚀产品工况要求的基础上,根据国际领先防护技术发展趋势,开展了刻蚀机内腔抗等离子冲蚀用防护涂层技术研究,突破了高纯氧化钇热喷涂粉末制备、高纯氧化钇涂层制备关键技术,并联合德国热喷涂工程技术设备有限公司研制开发了国内首套适合高纯度、高均匀度、高致密度氧化钇陶瓷涂层喷涂专用三阳级高能等离子喷涂及配套系统。在国内首次获得高纯氧化钇热喷涂粉末制备技术、高纯氧化钇涂层制备工艺技术及相关产品。所研制的高纯氧化钇粉末纯度稳定达到99.9wt%以上,高纯氧化钇涂层纯度稳定达到99wt%以上,达到了国外同类产品的先进水平。涂层产品经国内知名刻蚀机生产企业北京北方微电子公司的考核验证,涂层的等离子刻蚀速率降低10~60%,可完全替代国外产品。

采用此技术建成了国内首个针对高纯度涂层材料及涂层加工的生产线高洁净中试生产线,可满足刻蚀机内腔200套/年的加工需求,其设计思路可推广应用至整个热喷涂行业。

通过本项目的合作研发,加强了国内企业与国际知名热喷涂企业GTV、Aachen大学的技术交流与合作,使我国进入了被美、日等垄断的高纯热喷涂材料及涂层制备技术领域,促进我国热喷涂产品走向高端生产型并服务于国际市场,带动热喷涂行业的高新技术发展,有力地推动了相关领域的技术进步。同时,本项目采用了我国研究单位组织、应用单位参加与非垄断国先进企业合作的运作模式,为突破制约我国先进装备制造的瓶颈技术,打破国外的技术垄断,提供了一条新的解决途径,创造了有益的合作模式,积累了宝贵的经验。