硬脆元件表面低温等离子体及其复合加工技术研究现状分析

来源：机械工程学报杂志2024年第23期北京时间：

作者：李伟, 胡小龙, 段辉高, 邓辉, 黄向明, 任莹晖, 艾哈迈德·穆罕默德·马哈茂德·易卜拉欣

单位：1. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082;2. 湖南大学粤港澳大湾区创新研究院 广州 511300;3. 南方科技大学工学院 深圳 518055;4. 米尼亚大学工程学院 米尼亚 61519 埃及

摘要：在芯片、光刻机、激光核聚变装置等国家重点工程驱动下，高精高质硬脆元件需求日益迫切，但是现有半导体晶圆、光学元件等硬脆元件表面加工技术还存在诸多局限，远不能满足实际需求。低温等离子体加工技术具有无机械接触和灵活性强等优势，可以实现硬脆材料元件表面的高效率近无损伤加工，但在加工均匀性、面型精度等方面仍面临着严峻挑战。因此非常有必要深入分析等离子体加工机理、工艺及装备方面的研究现状、存在的问题及发展趋势，为硬脆元件表面的高精高质加工提供技术参考和借鉴。分析了等离子体原子尺度下的加工机理，总结了硬脆元件等离子体加工技术及装备方面的研究现状；在此基础上，探讨了等离子体及其加工装备存在的问题，由此指出等离子体加工技术的发展方向，以期促进等离子体技术在硬脆元件加工方面的推广应用，助力我国半导体晶圆、光学元件等硬脆元件超精密加工制造水平的提升，支持国家重点工程的发展。

关键词：硬脆元件,等离子体,抛光,改性,研磨；

基金资助：国家自然科学基金(52275421,52005174,51875192)、湖南省杰出青年基金(2022JJ10010)、湖南省重点研发计划(2022WK2003)、中国科学院战略性先导科技专项子任务(XDA25020317-05)、湖南省自然科学基金(2020JJ4193、2021JJ40064)和广东省自然科学基金(2023A1515011193)资助项目。