近日，我院在第三代半导体碳化硅（SiC）晶圆超精密加工技术领域取得重要突破。相关成果以题为《Mechanistic Study of WS2 Cocatalysis in Fenton Slurries for SiC Polishing with Different Iron Catalytic Systems》的研究论文，发表于国际权威SCI期刊《Journal of Manufacturing Processes》（中科院1区）。我院硕士生李旺阳为论文第一作者，王凯悦教授为通讯作者。
SiC晶圆是航空航天、5G通信、新能源汽车等战略性产业的关键核心材料，其加工精度直接决定高端芯片与功率器件的性能表现。化学机械抛光（CMP）是实现SiC晶圆原子级平坦化的核心技术，然而，高端抛光液长期依赖进口，已成为制约我国半导体产业链自主可控的典型“卡脖子”环节。
针对现有抛光液合成工艺复杂、成本高昂等痛点，研究团队创新性地构建了零价铁（ZVI）/二硫化钨（WS2）共催化芬顿反应体系。该体系充分发挥WS2独特的二维层状结构与优异电子转移特性，实现了羟基自由基的高效持续生成，大幅增强了对SiC表面的氧化去除能力。在优化条件下，自主研发的新型抛光液实现了1168 nm/h的材料去除率，表面粗糙度低至0.3 nm，成功达到原子级超光滑表面水平，在加工效率与精度上均取得显著突破。
此外，团队还在《Applied Surface Science 740 (2026) 167061》（中科院2区）和《Colloids and Surfaces A 748 (2026) 141058》（中科院2区）发表相关研究论文，并已获授权卢森堡国际发明专利（LU602334）。系列成果为第三代半导体SiC晶圆超精密加工提供了全新的技术方案，在集成电路和功率器件制造领域展现出重要的应用前景。
该研究工作得到了山西省留学人员科技活动择优资助项目、山西省重点研发计划项目、山西省科技重大专项“揭榜挂帅”项目等支持。
论文信息：Wangyang Li, Gong Lv, Zefang Zhang, Chenyu Wang, Tong Liu,Xufeng Li, Kaiyue Wang. Mechanistic Study of WS2 Cocatalysis in Fenton Slurries for SiC Polishing with Different Iron Catalytic Systems. Journal of Manufacturing Processes 174 (2026) 1116-1127
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1526612526007656
