12月5-7日，由DT新材料主办的第八届国际碳材料大会暨产业展览会（Carbontech 2024）将在上海新国际博览中心隆重举办。同期针对半导体与加工主题特设4大论坛，宽禁带半导体及创新应用论坛、超硬材料与超精密加工论坛、金刚石前沿应用与产业发展论坛、培育钻石论坛，已邀请国内外知名专家和企业莅临交流，欢迎报名。
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CMP技术概述
化学机械抛光（CMP，Chemical Mechanical Polishing）作为一种关键的半导体制造工艺，近年来随着半导体产业的快速发展，其重要性日益凸显。CMP通过化学腐蚀与机械研磨的协同作用，实现对晶圆表面的超精密平坦化处理，是先进制程（如7nm、5nm及以下）中不可或缺的技术。
CMP技术平坦化处理对晶片表面影响示意图 图源：公开网络
CMP的平坦化机理
1、基本原理
CMP的平坦化过程是通过化学腐蚀和机械研磨的协同作用实现的。具体步骤如下：
化学反应层的形成：
抛光液中的化学试剂（如酸性或碱性溶液）与晶圆表面的材料发生化学反应，形成一层较软的化学反应层。例如，在铜CMP过程中，氧化剂（如过氧化氢）会将铜氧化成氧化铜（CuO），形成一层氧化层。这层化学反应层比原始材料更软，更容易被机械研磨去除。
机械研磨去除：
抛光垫上的磨料颗粒（如二氧化硅、氧化铝等）在抛光垫的压力作用下，与晶圆表面接触，通过物理磨损的方式去除化学反应层。
抛光过程中的压力和旋转速度对研磨效率和表面质量有重要影响。较高的压力和速度可以提高去除速率，但可能会增加表面粗糙度。
表面平坦化:
通过化学和机械作用的协同作用，晶圆表面的凹凸不平被逐渐去除，最终实现平坦化的表面。化学反应层被去除后，新的材料表面暴露出来，重复上述化学反应和机械研磨过程，直到达到所需的平坦化效果。
2、影响平坦化效果的因素
化学因素: 抛光液成分、化学反应速率等。
机械因素: 抛光垫特性、磨料颗粒特性、压力、旋转速度等。
工艺参数: 温度、抛光时间等。
CMP的市场规模与需求分析
1、当前市场规模
2023年市场规模：全球CMP材料市场规模约为25亿美元。
其中，抛光液占比最大，约为60%，抛光垫占比约为30%，其他材料（如清洗液、添加剂等）占比约为10%。
2024年第一季度市场规模：全球CMP材料市场规模约为7亿美元，同比增长约10%。
主要增长驱动力来自半导体制造业的持续扩张，尤其是先进制程和新型材料（如金刚石、碳化硅、氮化镓等）的需求增加。
2、需求分析
半导体制造业的需求：CMP工艺是半导体制造中不可或缺的步骤，尤其是在晶圆平坦化、多层金属布线、先进封装等领域。
随着半导体制造工艺的不断进步，对CMP工艺的平坦化精度和材料去除速率要求越来越高。
先进制程的需求：先进制程（如7nm、5nm及以下）对CMP工艺的需求尤为迫切，因为这些制程对表面平坦化和缺陷控制的要求极高。
新型材料的需求：金刚石、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等新型半导体材料的应用增加，对CMP工艺提出了新的挑战和需求。
未来发展趋势
高精度平坦化: CMP技术将朝着更高的平坦化精度和更低的表面粗糙度方向发展，以满足先进制程的需求。
新材料应用: 开发新的抛光液和抛光垫，以适应金刚石、碳化硅、氮化镓等新型材料的需求。
环保和可持续性: 开发更环保的抛光液和回收利用抛光垫等，推动CMP技术的可持续发展。
CMP作为半导体制造中的关键工艺，其平坦化机理通过化学和机械作用的协同作用实现。随着半导体产业的快速发展，CMP的市场规模不断扩大，需求不断增加。未来，CMP技术将朝着高精度、新材料应用和环保可持续的方向发展，市场规模预计将持续增长。
第八届国际碳材料大会暨产业展览会
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宽禁带半导体及创新应用论坛
12月5日 周四 全天
10:25-11:00
议题待定
王英民，中国电子科技集团公司第四十六研究所首席专家
11:00-11:25
第三代半导体表面处理技术及装备
王德君，大连理工大学教授
11:25-11:45
基于氮化镓半导体的微波无线供电技术
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11:45-12:05
以碳化硅为代表的第三代半导体产业演进及未来趋势
梁赫，重庆鬃晶科技有限公司总经理
13:30-13:55
Si基GaN器件及系统研究与产业前景
于洪宇，南方科技大学深港微电子学院院长
13:55-14:20
报告方向：金刚石半导体器件产业化进展
王宏兴，西安交通大学教授
14:20-14:40
磨抛工艺在超宽禁带半导体材料衬底制备中的应用
王彬，合美半导体（北京）有限公司总经理
15:10-15:35
报告方向：晶圆键合
王晨曦，哈尔滨工业大学教授
15:35-16:00
金刚石薄膜的制备与电学性能研究
胡晓君，浙江工业大学教授
16:00-16:20
报告方向：半导体先进键合集成技术与应用
母凤文，北京青禾晶元半导体科技有限责任公司、天津中科晶禾电子科技有限责任公司董事长兼总经理
16:20-16:40
山东大学团队（邀请确认中）
半导体及加工产业现状与趋势
12月5日 周四 上午
09:40-10:10
SiC产业发展分析与技术的新进展
赵正平，中国电子科技集团有限公司原副总经理
10:10-10:40
报告方向：超精密抛光技术研究进展
袁巨龙，浙江工业大学超精密加工技术研究中心主任
11:10-11:40
报告方向：芯片级金刚石晶圆
江南，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员
11:40-12:10
报告方向：大功率芯片散热的解决方案
郭跃进，深圳大学异质异构国家重点实验室研究员、原Intel公司首席专家
金刚石前沿应用及产业发展论坛
金刚石生长与前沿应用专题
12月5日 周四 下午
13:35-14:00
金刚石增强导热复合材料与技术
朱嘉琦，哈尔滨工业大学教授
14:00-14:25
报告方向：金刚石量子前沿科技
Milos Nesladek，哈塞尔特大学教授
14:25-14:45
议题待定
Rahul Gaywala，印度Sahajanand Technologies Private Limited公司CEO
15:10-15:35
报告方向：金刚石信息功能传感和电子器件
廖梅勇，日本国立物质材料研究所（行程确认中）
15:35-15:55
报告方向：金刚石量子应用案例
赵博文，安徽省国盛量子科技有限公司创始人
15:55-16:15
硼掺杂金刚石电极的调控与电化学工程应用
魏秋平，中南大学教授
16:15-16:35
议题待定
嘉宾待定，普敦实验室设备(上海)有限公司
16:35-16:55
高灵敏性金刚石热敏电阻器件研究新进展
陈巧，中国地质大学（武汉）副教授
热管理应用及产业化解决方案专题
12月6日 周五 全天
09:30-09:55
金刚石在激光领域的应用研究
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09:55-10:20
三维集成金刚石先进散热技术进展
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10:20-10:45
使用CVD金刚石散热器提升高功率密度芯片的性能
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11:10-11:35
金刚石材料的激光加工
王成勇，广东工业大学副校长
11:35-12:00
CVD金刚石散热材料制备及产业化应用
魏俊俊，北京科技大学教授
12:00-12:20
太原理工大学团队（行程确认中）
13:30-13:55
金刚石常温键合技术在高性能半导体器件散热中的应用
梁剑波，大阪公立大学副教授
13:55-14:20
朝着光束全方位调控的金刚石激光技术
白振旭，河北工业大学教授
14:20-14:40
Effect of gas phase nucleation on nano- and polycrystalline diamond growth in conventional MPCVD chamber
Mariia Lambrinaki，苏州思体尔软件科技有限公司CEO
14:40-15:00
精密磨抛技术在金刚石材料加工中的应用
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15:30-15:55
集成电路先进封装的钻石中介层
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15:55-16:15
微射流激光先进技术基于大尺寸金刚石高品质分片及微流通道制备方案
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16:15-16:25
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16:25-16:45
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12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论：金刚石在热管理市场怎么用？从哪个角度切入热管理市场一块蛋糕？（仅限邀请）
超硬材料与超精密加工论坛
先进加工技术及应用方案专题
12月6日 周五 上午
09:30-09:55
议题待定
康仁科，大连理工大学教授
09:55-10:20
议题待定
吴勇波，南方科技大学教授
10:50-11:15
金刚石的超精密加工技术现状与发展
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11:15-11:40
化学气相法制备单晶微刃金刚石磨料及工具新技术
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11:40-12:05
纳秒激光诱导活性金属等离子体反应刻蚀单晶CVD金刚石研究
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半导体切磨抛难题解决方案专题
12月6日 周五 下午
13:30-13:55
碳化硅晶圆减薄磨削装备及砂轮技术
尹韶辉，湖南大学无锡半导体先进制造创新中心主任
13:55-14:20
金刚石加工碳化硅晶圆衬底技术现状与趋势
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14:20-14:45
金刚石衬底化学机械抛光原子级去除机理探讨
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大尺寸碳化硅晶圆加工过程面临的挑战与对策
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金刚石晶圆的磨抛一体化加工研究进展
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16:20-16:40
硬脆材料的金刚石线切割过程切割力动态建模
梁列，西安理工大学青年教师
12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论：半导体CMP抛光“卡脖子”难点探讨
