（作者：田帅帅）为了整理和完善光通信的研磨相关课程，更深程度了解高端研磨抛光的新兴技术、工艺步骤、新型材料和发展方向，4月15日在郑州我们学习参观由中国粉体网主办的2026第三届高端研磨抛光材料技术大会。大会围绕“材料创新-工艺升级-装备突破-应用拓展”四大纬度展开，聚焦半导体与光学硬脆材料超精密加工这一核心主题，全面展示了行业最新技术突破与产业发展方向。
近年来，中国高端制造全面爆发，其最基础的技术是给精密零件（像半导体、光学、光通信、功率器件）研磨抛光，磨得越平越光滑、越没有内伤，产品的性能也就更强，但目前全球高端抛光材料市场仍由美国和日本垄断（卡博特、日立、富士美等）。此外，在半导体、光学、航空航天等高端制造领域也对研磨抛光技术提出了更高的要求，例如加工精度从纳米级抛光向亚纳米级、原子级别平坦化发展，以及超光滑表面加工技术和对表面损伤的精准控制，这一系列的变化使得国产化替代更加紧迫。
首先是超精密加工工艺技术。其中，CMP（ChemicalMechanicalPolishing）化学机械抛光是先进制程唯一的全局平坦化技术，CMP利用化学和机械协同作用实现材料的快速去除，实现局部抛光和全局平坦化。其化学作用是利用抛光液中的氧化剂与样品表面发生化学反应，将坚硬的基底材料氧化为相对柔软的氧化物层，从而实现材料的“软化”，为后续去除做准备。而是机械作用通过抛光垫带动磨料颗粒进行物理刮擦。在压力作用下将被化学作用“软化”的表层材料去除，待暴露出新的基底表面，再完成材料去除。这项CMP技术广泛用于光学元件、精密仪器、机械制造、珠宝打磨和半导体制造等领域。
然后是河南工业大学班新星老师团队汇报的碳化硅晶圆多场协同抛光技术。在该团队的汇报中了解到的是：在芯片的整个制造流程中，衬底的超精密加工是最为关键的一环。它不仅直接影响外延质量，更决定了器件最终使用性能。因为材料本身的硬度大、断裂韧性大、化学惰性强和各项异性，所以带来的加工难度化学反应弱、效率低、易产生损伤且良品率低。针对这一问题，可以通过紫外光催化+超声辅助复合CMP新技术来解决。该技术利用超声振动来降低摩擦和促进氧化；借助TiO₂光催化产生强氧化性自由基，来快速软化表面；同时配合化学机械作用，实现高效高质的抛光。在通过仿真揭示作用机理后可优化抛光液配方与工艺参数，使材料去除率提升至传统工艺的263%，同时显著降低表面粗糙度。
其次是极其钻纳米汇报超纳金刚石抛光已验证通过。超纳六方金刚石作为下一代颠覆性量子材料，与常规的立方金刚石区的别于在于具有更高硬度且具备强韧性、高耐磨、导电性、发光性等特点，可以批量生产。
再次是对一些抛光材料的研究报告。如：包头稀土研究院介绍了以氧化铈为主体成分的铈基稀土抛光材料的定义、机理、市场趋势及在玻璃与半导体领域的核心应用。河北工业大学何彦刚老师团队介绍详细CMP抛光液的组成和作用，例如纯净水、磨料、PH调节剂、缓蚀剂/抑制剂、表面活性剂、聚合物、氧化剂、螯合剂/络合剂、泡沫控制剂/抑菌剂。以及CMP关键性能参数与指标：
•材料去除率（MRR）：单位时间内被抛光材料的去除厚度，反映抛光效率
•片内均匀性（WIWNU）：单张晶圆表面不同位置的厚度一致性
•片间均匀性（WTWNU）：同一批次不同晶圆之间的厚度一致性
•选择比：不同材料之间去除速率的比值，直接决定平坦化效果
•表面粗糙度（Ra）：晶圆表面微观凹凸程度，反映表面光洁度
•总厚度偏差（TTV）：晶圆最厚点与最薄点的厚度差值
•翘曲（BOW）：晶圆中心与边缘的相对弯曲量
•翘曲度（WARP）：晶圆整体的弯曲变形程度
•碟形坑（Dishing）：金属线条区域相对于介质层的凹陷量
•侵蚀（Erosion）：介质层区域因过度抛光产生的整体凹陷量
•边缘塌边：晶圆边缘区域因抛光不均产生的局部凹陷
•缺陷密度：单位面积晶圆表面的各类缺陷（划痕、颗粒、凹坑等）数量
•金属杂质含量：晶圆表面残留的各类金属离子总量
紧接着是宇宏新材料的汇报内容，主要讲传统有机助剂面临环保与性能瓶颈，无机粘土成为绿色替代趋势。抛光液普遍存在沉降、团聚、板结三大痛点，影响产品良率与成本。膨润土也称万能土凭借独特的卡片房结构，通过触变效应实现静止防沉降、剪切易施工，从而有效解决这些问题。且因其具备矿源稳定、化学惰性适配、性价比高等优势，是抛光液配方升级的理想选择。此外还介绍了各种氧化物磨料与复合抛光液体系。另外针对抛光液不好清洗的问题，还介绍了所研究的抛光液添加剂和清洗剂等。
由于我们本次针对光通信器件MPO/MT光纤连接器的端面精密抛光进行深度学习，所以重点关注了路纳尔新材料高礼明高总介绍的MPO/MT生产步骤及所需设备。内容和我们之前的学习相差不多，这里不过多赘述。但其中一个要点是MPO/MT光纤端面抛光是高速光通信的核心工艺，直接决定光信号传输的损耗与稳定性。它生产的两个核心是工艺参数和抛光液，但起决定性因素还是抛光液。
另外我们还了解到光纤由高纯石英制成，属于典型脆性材料，常规切削会产生裂纹和崩边。其高质量加工的核心是脆-塑性转变：根据Bifano法则，当切削深度小于0.023μm的临界值时，玻璃会展现出塑性特性，以剪切变形的方式被去除，避免产生亚表面损伤。抛光过程存在两种摩擦模式：三体摩擦中磨粒游离滚压，表面均匀但效率低，适合精抛；二体摩擦中磨粒固定切削，效率高但易划伤，适合中磨。对比四种磨料的抛光效果：金刚石和氧化铝硬度过高，会产生深浅不一的划痕；而硬度与石英匹配的氧化铈和胶体二氧化硅，在相同工艺下可实现端面无划痕、无崩边、无黑点的完美效果，是光纤端面抛光的最优选择。
最后，基于磨料或抛磨效果的北京欧波同张宁张总介绍了电镜扫描SEM先进成像技术（在高端研磨抛光的洁净度管控中，光学显微镜已经无法满足纳米级颗粒度的检测要求，15~200nm的小尺寸颗粒是光镜的盲区，漏检极其严重；只有当颗粒大于400nm时，两者的检测结果才会接近。光镜只能靠光泽区分金属/非金属，透明颗粒、被油污/氧化层包裹的颗粒都会被漏判误判；而电镜能通过灰度识别所有颗粒，还能搭配EDS能谱直接测出颗粒的元素组成，做到100%准确定性），并给出了SEM分析原理，和三种SME图像成像方案。其中为了解决操作门槛高、人工效率低的特点，展示出的未来智能话扫描电竞全自动工作流，有点像我们现在养的“龙虾”，从深度学习大模型到AI自动判定是否合格全程无需人工参与。
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