哪些化工新材料最有前途？山东广东天津等省发布重点产业扶持政策

近日，上海、广东、福建、重庆、天津、山东等多个省份发布制造业高质量发展“十四五”规划，指出要大力发展多种化工新材料。

一、重庆市

1.新材料产业发展重点概述

先进有色合金：电子、 汽车 、航空航天、轨道交通等领域用新型高强、高韧、耐蚀铝合金材料及大尺寸制品，高性能镁合金及其制品，钛合金结构件及紧固件，铜合金精密带材和超长线材制品等高强高导铜合金。

高端合成材料：聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯d性体、水性聚氨酯涂料、合成革等聚氨酯产品，尼龙66、尼龙6、长碳链尼龙等聚酰胺产品，PET、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等聚酯产品，PMMA等聚甲基丙烯酸甲酯产品，VAE、PVB树脂等聚烯烃产品，聚碳酸酯产品，聚甲醛产品，BDO产品，以及合成材料主要原料。

其他新材料：玻璃纤维及制品、 碳纤维材料、气凝胶材料、石墨烯材料、功能性膜材料等。

2.具体内容

（1）先进有色合金

加快氧化铝项目建设，积极谋划电解铝、再生铝项目，构建与后端铝加工制造能力相适应的上游材料本地供应保障体系。推动现有铝加工企业加强铝合金纯净化冶炼与凝固技术研究、高强高韧大规格型材板材加工技术等技术研发，规划实施好高端铝材系列项目，不断丰富铝及铝合金产品种类；

加快航空用高强韧钛合金工程化、产业化步伐，积极引育上游原料企业，进一步完善本地钛合金产业体系。发挥镁合金领域技术优势，推动现有企业加快高性能镁合金及变形镁合金、镁合金锻件、耐蚀镁合金等产品开发，拓展应用场景，进一步壮大镁合金产业；

推动现有铜加工企业加快精密带材和超长线材、铜合金引线框架、电子铜箔等铜合金产品开发。

（2）高端合成材料

发挥本地MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）、AA（己二酸）产能优势，加强环氧化合物、聚醚多元醇等项目规划建设，推动PTMEG（聚四氢呋喃）、聚氨酯树脂等领域现有企业进一步扩大产能，完善壮大聚氨酯产业链；

依托本地AA产能优势，加强ADN（己二腈）—HDA（己二胺）、尼龙66盐（己二酸己二胺盐）、尼龙66（聚己二酰己二胺）等产品规划建设， 积极引育长碳链尼龙、耐高温尼龙等领域企业，打造聚酰胺产业链；

依托本地MMA（甲基丙烯酸甲酯）项目优势，加强丙酮等原料项目规划建设，扩大MMA产能，积极引育PMMA（聚甲基丙烯酸）领域企业，打造聚甲基丙烯酸甲酯产业链。依托本地PTA（对苯二甲酸）条件，加强EG（乙二醇）、PG（丙二醇）、BG（丁二醇）等原料项目规划建设， 推动企业进一步提升PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）产能，加快PET工程塑料产品开发，打造聚酯产业链；

依托乙炔、醋酸乙烯产品和技术优势， 发展VAE（醋酸乙烯—乙烯共聚）、EVA（乙烯—醋酸乙烯共聚）、T-PVA（热塑性聚乙烯醇）树脂、PVB（聚乙烯醇缩丁醛）树脂、EVOH（乙烯—乙烯醇共聚物）树脂等聚烯烃产业链；

依托碳酸二甲酯项目，结合规划建设的MTO（甲醇制烯烃）项目和丙酮项目， 规划发展双酚A项目，打造聚碳酸酯产业链；

依托甲醇资源和POM（聚甲醛）技术优势， 扩大POM规模；

依托本地乙炔资源， 发展BDO（1,4—丁二醇）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）/PBS（聚丁二酸丁二醇酯）等下游环节，壮大可降解塑料产品规模。

（3）高性能纤维及复合材料

利用原料基础，推动相关企业研发制造 高性能PVA（聚乙烯醇）功能纤维、差别化氨纶、特种聚酯纤维、聚酰胺纤维、PU（聚氨酯）超纤等产品。 推动现有玻璃纤维及制品企业加强无碱玻璃纤维先进池窑拉丝等技术研发，加快超细、高强高模等高性能玻璃纤维与制品，增强性复合材料，以及微纤维玻璃棉高效绝热及过滤材料、微纤维棉衍生品等产品开发。面向 汽车 、智能终端等整机产品结构件需求， 积极引育碳纤维、陶瓷纤维等其它高性能纤维及增强复合材料领域企业。

（4）气凝胶材料

以硅基气凝胶为切入，延伸上游有机硅源、无机硅源、功能性硅烷等气凝胶前驱体及基材产业链，形成气凝胶产品集群及多种硅基化学品的新型高端硅产业基地。加快气凝胶绝热毡、气凝胶隔热板、气凝胶隔热纸等产品开发，积极拓展气凝胶在航空航天、管道保温、建筑建材、新能源 汽车 、冷链物流、高 科技 服装等领域应用场景。加强超临界干燥技术、常压干燥技术、铝基气凝胶、锆基气凝胶和碳基气凝胶等技术储备，不断丰富气凝胶产品种类。

（5）石墨烯材料

推动现有石墨烯企业加强石墨烯大规模制备工艺改进优化，加快导电剂、导热膜、散热剂等产品开发，积极拓展石墨烯在环境治理、节能储能、电子信息、保温隔热等领域应用。

（6）电子化学品

发挥重庆市化工产品功能因子多的特点，发展精细化学品。面向电子、 汽车 等产业发展需求，积极引育电子用化学品、新型涂料等领域企业。

（7）未来材料

发挥重庆市在碳基材料和半导体两个领域技术积累优势，以碳纳米管材料为切入，积极引育纳米材料领域企业，搭建纳米材料在集成电路、新能源、医药等领域应用场景，争取实现工程化应用。加强智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料和新型超导材料等领域研发布局。面向空天、深海、深地等国家重大工程建设需求，推动现有企业加强极端环境所需特种材料研发，形成一批创新成果。

二、上海市

1.新材料产业发展重点概述

重点发展化工先进材料、精品钢材、关键战略材料、前沿新材料等制造领域，延伸发展设计检测、大宗贸易等服务领域。推动先进材料高端化、绿色化发展，加强材料基础研究、工程化转化和产业化应用衔接，系统性开展材料综合性能评价、质量控制工艺及工程化研究，加快布局公共研发转化平台和中试基地，提升材料企业创新和产学研联合转化能力。建设新材料应用中心，强化集成电路、生物医药、航空航天等重点领域关键材料的自主保障，完善上海市新材料产业重点指导目录，着力打造与战略性、基础性、高技术竞争性地位相匹配的现代化材料产业体系。

2.先进材料产业集群重点领域

（1）化工先进材料

以安全环保、集约发展为重点，支持化工先进材料产业链向精细化、高端化延伸，提高高端产品占比； 大力发展高性能聚烯烃、高端工程塑料、特种合成橡胶、黏合剂等先进高分子材料，重点突破高端表面活性剂、电子化学品、高纯溶剂、催化剂、医药中间体等专用化学品 ，加快布局创新平台，支持龙头企业搭建面向产业链上下游的中试共享平台，支持建设上海国际化工新材料创新中心。到2025年，以上海化工区为主要载体，努力建设成为参与全球竞争的绿色化工产业集群，产业规模达到2700亿元。

（2）精品钢材

以绿色转型、精品提升为重点，优化钢铁产业产品结构，巩固提高第二、三代高强度和超高强度 汽车 用钢、高能效硅钢、高温合金等产品技术优势；突破高性能能源与管线用钢、高品质耐磨等高端产品的制造与深度开发技术，发展短流程炼钢；发展以特种冶金技术为核心的耐高温、抗腐蚀、高强韧的镍基合金，以及钛合金、特殊不锈钢、特种结构钢等。到2025年，以宝山基地为主要载体，打造高附加值精品钢材产业集群，产业规模保持1000亿元左右。

（3）关键战略材料

以强化保障、应用带动为重点，围绕集成电路、生物医药、高端装备、新能源等重点领域，突出应用需求带动， 提升先进半导体、碳纤维及其复合材料、高温合金、高性能膜材料、先进陶瓷和人工晶体等关键战略材料的综合保障能力； 支持重点应用领域企业建设市级新材料应用中心，开展重大战略项目的协同攻关。到2025年，打造若干百亿级关键战略材料产业集群。

（4）前沿新材料

以前沿布局、示范应用为重点， 加快高温超导、石墨烯、3D打印材料等前沿新材料研发、应用和产业化 。建成中国首条公里级高温超导电缆示范工程，建设上海高温超导产业基地，推动高温超导带材向量产阶段转化并加快应用； 加快石墨烯在消费电子、智能穿戴、交通轻量化和环境治理等领域的应用；推进3D打印专用高分子材料、陶铝新材料、金属粉末等专用材料及成型技术的开发应用。 到2025年，建设成为国内领先的前沿新材料研发和生产基地。

（5）先进材料服务

以检验检测、平台服务为重点，推动先进材料企业提供产品和专业服务解决方案，鼓励科研机构开展早期研发介入合作和定向开发服务，加快先进材料配方、设计等环节的攻关，缩短产品研发周期；围绕原料检测、环境试验、质量检验、工艺分析等领域，发展第三方综合性检验检测服务；推进材料领域的大宗商品贸易平台和资源综合利用平台建设，提供涵盖大宗商品信息发布、采购、销售、配送、供应链金融、物流跟踪等在线服务。到2025年，打造先进材料专业化、高端化服务品牌，提升产业整体竞争力。

三、广东省

1.绿色石化发展要点概述

（1）提升炼油化工规模和水平，支持高质量成品油、润滑油、溶剂油等石油制品和有机原料发展；

（2）以工程塑料、电子化学品、功能性膜材料、日用化工材料、高性能纤维等为重点，加快石化产业链中下游高端精细化工产品和化工新材料研制。

（3）围绕安全生产、绿色制造、污染防治等重点，加快推进石化原料优化、能源梯级利用、可循环、流程再造等工艺技术及装备研发应用，加快推进单位产品碳排放达到国际先进水平。

（4）逐步形成粤东、粤西两翼产业链上游原材料向珠三角产业链下游精深加工供给，珠三角精细化工产品和化工新材料向粤东、粤西两翼先进制造业供给的循环体系。到2025年，石化产业规模超过2万亿元，打造国内领先、 世界一流的绿色石化产业集群。

2.绿色石化重点细分领域发展空间布局

（1）炼油石化

依托广州、惠州、湛江、茂名、揭阳等市，加强油气炼化，发展上游原材料。

a.广州

加快推动中石化广州分公司绿色安全发展项目投资建设，促进油品质量升级，建设园区化、集约化、技术先进、节能环保、安全高效的石化基地；

b.惠州

以中海油惠州石化炼油、中海壳牌乙烯和埃克森美孚惠州乙烯项目为龙头，大亚湾石化园区为依托，建立上中下游紧密联系、科学合理的石化产业链；

c.茂名

以中石化茂名炼油和乙烯项目为核心，茂名高新技术开发区和茂南石化区为依托，形成高质量成品油、润滑油、溶剂油、有机原料、合成树脂、合成橡胶、液蜡等系列特色产品；

d.湛江

以中科广东炼化一体化项目、巴斯夫新型一体化项目为龙头，加快石化产业园区建设，发展清洁油品、基础化工材料，形成较完整的炼油、乙烯、芳烃等石化产业链；

e.揭阳

加快中石油广东石化项目及相关石化项目建设，加强与大亚湾石化区联系合作，重点发展清洁油品、化工原料等产业。

（2）高端精细化学品和化工新材料

依托广州、深圳、珠海、佛山、东莞、江门、惠州、中山、肇庆、茂名、湛江、揭阳、汕头、汕尾、清远等市，发展下游精深加工产业。

a.广州

巩固精细化学品及日用化学品发展优势， 发展合成树脂深加工、高性能合成材料、工程塑料、化工新材料、日用化工等高端绿色化工产品；

b.深圳

重点发展高附加值精细化工产品、新型合成材料、工程塑料、特种化学品；

c.珠海

建设丙烷脱氢、顺丁橡胶、润滑油调和、丁辛醇、丙烯酸、精细深冷胶粉等天然气副产品深加工产业链， 重点发展新能源锂电池材料、功能高分子材料、新一代电子信息材料等新材料产业；

d.佛山

重点发展高档涂料、高纯试剂、粘合剂、气雾剂、专用化学品、稀释剂等；

e.东莞

着力发展日用化工材料、高附加值中间原料、氟硅材料、高性能纤维等产品；

f.江门

以珠江西岸新材料集聚区为重点， 发展涂料及树脂、油墨、造纸化学品、塑料助剂、食品添加剂等产品；

g.惠州

着力推动炼化深加工、 高端化学品、化工新材料的发展 ，加快惠州新材料产业园区的规划建设；

h.中山、肇庆

重点发展日用化学品、林产化工、合成树脂、粘合剂、涂料等产品；

i.茂名、湛江等市

依托上游炼化基础，向上中下游延伸，推动化工新材料和专用化学品发展；

j.揭阳

加快发展高性能高分子材料、功能复合材料及高端精细化学品；

k.汕头

加强精细化工、高分子材料研发和产业化。汕尾、清远加快发展玻璃钢材料、航空材料、稀散金属、光电子材料、助剂、涂料等产品。

四、山东省

1.新能源新材料产业重大项目

光威碳纤维高效制备成套装备项目、山东蓝湾功能高分子材料系列项目、石炭纪纳米材料产业园项目、尼龙12新材料及深加工项目、日照航空航天超轻材料研发生产基地项目、中材锂电池隔膜项目、航空航天用钛合金材料研发制造项目、风电叶片拉挤梁和深海设备保护装置新材料项目、潍坊增材制造产业化项目等。

2.发展内容

聚焦落实碳达峰、碳中和部署要求，推动新材料产业品类实现智能化、轻量化、高端化，建设国家新材料产业发展高地。

做大做强氟硅材料、新型聚氨酯、特种橡胶、合成树脂等高分子材料，建设万华全球研发中心，打造烟台、青岛、淄博、滨州等先进高分子材料生产基地。 大力发展高端功能陶瓷、特种玻璃、高性能玻璃纤维等无机非金属材料，依托工业陶瓷研究设计院等科研机构，推动应用于航空航天、高铁、5G、风电新能源等领域的耐磨、耐高温、低介电新材料的研发及产业化，打造淄博、东营功能陶瓷新材料和泰安高性能玻璃纤维产业基地。 大力推动碳纤维T700、T800的产业化，积极开展碳纤维T1000、T1100、M60J、M65J、M40X的技术攻关，将威海、济宁、德州、泰安打造成为全国重要的碳纤维产业基地。 开发航空航天、海洋工程和医用金属材料及重大工程结构与基础设施用镁铝合金、高品质先进铜合金、纳米金属等特种金属材料。布局新一代增材制造技术研究，研制推广使用激光、电子束、离子束驱动的主流增材制造工艺装备。

五、福建省

突出精深加工、高值应用，加强核心技术攻关，着力做大做优先进基础材料，突破一批关键战略材料，提高新材料产业的支撑能力。

1.先进基础材料

大力推进有色、石化等量大面广的基础性原材料技术提升，重突破先进基础材料关键共性技术，推进优势产能合作，提升产业整体竞争力，实现基础材料由大变强。

（1）高性能有色金属材料重点

以高强高韧铝合金、高强变形镁合金、高强高导铜合金、耐蚀耐磨铜合金等先进有色金属材料为重点，发展重大工程急需、严重依赖进口的新一代大品种有色金属材料。

（2）化工新材料重点

巩固发展高性能聚烯烃、高端工程塑料、特种合成橡胶、新型涂层材料等先进高分子材料，大力发展氟新材料；提高化工新材料整体自给率，加快精细化工的绿色工艺和产品开发，重点突破高端表面活性剂、电子化学品等高端精细化工产品。

（3）先进无机非金属材料重点

建设国家级特种陶瓷材料生产研发基地，加快碳化硅纤维、氮化硅纤维和透波／吸波材料、陶瓷先驱体材料和陶瓷基复合材料的研究及产业化应用。

（4）高性能纤维及复合材料重点

突破高性能碳纤维、对位芳纶纤维的系列化、产业化技术，提高超高分子量聚乙烯纤维、芳砜纶纤维的产能，加速研制聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维，开发纤维增强和颗粒增强的树脂基、金属基、陶瓷基先进复合材料及构件。

2.关键战略材料

围绕国家重大战略需求及我省产业提升需要，重点发展一批关键战略材料，提高材料成品率和性能稳定性，完善原辅料配套体系，产业化和规模应用。

（1）稀有稀土功能材料重点

引导厦门钨业、星技等企业大力发展稀土永磁、储氢、发光、催化等高性能稀土材料和稀土资源高效综合利用技术，提高稀土产品附加值。加设龙岩、三明稀土工业园，延伸稀土深加工及应用产业链，推汀金龙稀土永磁材料三期项目建设，加快产业集聚。加快建设

中国厦门钨材料生产应用和研发基地，推动硬质合金材料、涂层技术等关键技术研发与产业化，重点发展硬质合金工具、刀具、数控刀片、整体刀具等高端产品。发挥三祥新材等企业作用，开发镁铝合金轻量化产品，发展纳米陶瓷材料、氧化锆功能陶瓷、氧化锆结构陶瓷高性能研磨材料等。

（2）锂电新能源材料重点

发挥厦钨新能源、青美、杉杉等企业作用，发展正极、负极、隔膜、电解液等关键材料和电池构件、包材等配套材料，研究开发高能量密度电极材料。推动厦门、三明、宁德等新能源电池材料生产基地建设，扩大锂电正极材料生产规模。加强钴、锂资源跟踪开发，加强冶炼副产品（伴生产品）中相关元素的应用提升镍钴锰酸锂镍/钴铝酸锂、富锂锰基材料和硅碳复合负极材料安全性、性能一致性与循环寿命。建立废旧电池回收体系，为电池材料生产提供保障。

（3）石墨烯重点

以福州和厦门为创新核心区，以厦门火炬高新区、泉州晋江和三明永安为产业集聚区打造两核三区产业发展格局加强石墨烯材料规模化制备和微纳结构测量表征等共性关键技术攻关。聚焦复合材料、能源材料、导热材料、电子信息器件、环保 健康 产品等石墨烯应用材料与功能器件领域开展应用技术研发，重点突破超薄石墨烯导热膜的低成本、连续成卷生产技术，石墨烯分散技术、表面修饰技术，以及石墨烯功能材料的产业化应用技术。

六、天津市

1.新材料发展要点概述

面向制造业高质量发展要求，发展新一代信息技术材料、生物医用材料、新能源材料、高端装备材料、节能环保材料和前沿新材料六大重点领域。到2025年，产业规模达到2400亿元，年均增长8%，建成国内一流新材料产业基地。

2.发展内容

（1）新一代信息技术材料

扩大8-12英寸硅单晶抛光片和外延片产能，加快6英寸半绝缘砷化镓等研发生产。开发生产高精度、高稳定性、高功率光纤材料，提升光电功能晶体材料研究开发和产业化水平。 推动ArF光刻胶、正性光刻胶材料绿色发展，改进光刻胶用光引发剂等高分子助剂材料性能，提升抛光液材料环保性。推进聚碳酸脂类改性材料在智能硬件壳体应用，增强产品美观性、耐磨耐热性和绝缘性。

（2）生物医用材料

加大钛合金椎弓根钉、纯钛接骨板等脊柱植入材料开发力度，提高关节类、创伤类骨科植入材料性能。重点开发生物仿生纳米药物控释材料，增强纳米粒子靶向、缓释、高效性能。 发展医用苯乙烯类热塑性d性体等医用高分子材料，提升医用泌尿植入管、医用导管性能水平，提高密封塞等药用包装的安全性。

（3）新能源材料

重点突破高端钴酸锂等锂电池正极材料制备技术，发展硅碳附件、中间相炭微球等负极核心材料，推进六氟磷酸锂电解液材料生产线落地。 引入氢燃料电池关键材料企业，研发长寿命高分子质子交换膜，发展高性能碳纤维纸等气体扩散层基材。推进太阳能光伏硅材料扩大产能，加快发展铜铟镓硒等太阳能薄膜电池材料。

（4）高端装备材料

积极开展首批次应用示范，推进高强度止裂厚钢板及船用耐腐蚀钢产业化技术开发。面向国产大飞机需求，引入先进航天材料生产技术和工艺，发展飞机风扇、反推装置用碳纤、玻纤等高性能纤维材料。开展镁铝合金薄板产业化制备技术攻关，加快轻量化镁铝合金材料在 汽车 车身、底盘、轮毂等领域应用。开发综合性能稀土永磁材料，提升智能制造装备传感器、伺服电机用钕铁硼永磁体、钐钴永磁体性能。

（5）节能环保材料

发展混合基质膜、高性能中空纤维膜等气体分离和水处理膜材料，拓展膜材料在水污染、空气污染治理领域应用。推进硅气凝胶、碳气凝胶技术革新，降低气凝胶生产成本，扩大气凝胶在建筑节能、保温领域应用。重点开发低辐射镀膜玻璃、热反射镀膜玻璃等高档节能玻璃，加速产品优化升级。加快天津市生物基材料制造业创新中心建设，推进生物基聚乳酸材料技术开发及成果转化。

（6）前沿新材料

深化与中国航发北京航空材料研究院等高校院所合作，推进石墨烯材料产业基地建设，发展石墨烯防护装甲材料、石墨烯导电浆料、石墨烯d性体材料等。推进高温超导电缆材料开发，革新高温超导薄膜技术，推动超导技术实用化。发展三维（3D）打印用合金粉末材料、纳米陶瓷材料，开发粉末雾化制备关键技术和快速制模工艺。

碳化硅陶瓷—光刻机用精密陶瓷部件的首选材料

jensoil

道法自然

来自专栏半导体产业和投融资

本文来自中国粉体网

近几年，光刻机的确是个热词，不论业内业外，都对其非常关注，“有井水处即有光刻机”说的毫不夸张。据说有位半导体领域的专家去理发时，理发小哥也会滔滔不绝的和他交流光刻机。

而在材料领域，碳化硅的“火”有过之而无不及，其本身作为一种优良的陶瓷材料，性能与应用不断地被的开发，尤其是随着集成电路的快速发展，碳化硅作为第三代半导体材料更是一跃成为最受瞩目的材料之一。

光刻机和碳化硅之间又有什么神秘关系呢？

这还要从刚才讲到的集成电路说起。集成电路产业(即IC产业)是关乎国家经济、政治和国防安全的战略产业，在IC产业中，集成电路制造装备具有极其重要的战略地位。集成电路关键装备的发展除先进设计、精密控制技术外，关键零部件制备技术制约也是严重影响集成电路先进制造装备国产化进程的一大问题。

12英寸硅片用碳化硅真空吸盘

关键零部件具有举足轻重的作用，要求结构件材料具有高纯度、高致密度、高强度、高d性模量、高导热系数及低热膨胀系数等特点，且结构件要具有极高的尺寸精度和结构复杂性。例如在高端光刻机中，为实现高制程精度，需要广泛采用具有良好的功能复合性、结构稳定性、热稳定性、尺寸精度的陶瓷零部件，如E-chuck、Vacumm-chuck、Block、磁钢骨架水冷板、反射镜、导轨等。

碳化硅陶瓷正是光刻机用精密陶瓷部件的首选材料！

碳化硅陶瓷具有高的d性模量和比刚度，不易变形，并且具有较高的导热系数和低的热膨胀系数，热稳定性高，因此碳化硅陶瓷是一种优良的结构材料，目前已经广泛应用于航空、航天、石油化工、机械制造、核工业、微电子工业等领域。

但是，由于碳化硅是Si-C键很强的共价键化合物，具有极高的硬度和显著的脆性，精密加工难度大；此外，碳化硅熔点高，难以实现致密、近净尺寸烧结。因此，大尺寸、复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件的制备难度较高，限制了碳化硅陶瓷在诸如集成电路这类的高端装备制造领域中的广泛应用。目前只有日本、美国等少数几个发达国家的少数企业(如日本的Kyocera、美国的CoorsTek等)成功地将碳化硅陶瓷材料应用于集成电路制造关键装备中，如光刻机用碳化硅工件台、导轨、反射镜、陶瓷吸盘、手臂等。

碳化硅工件台

光刻机中工件台主要负责完成曝光运动，要求实现高速、大行程、六自由度的纳米级超精密运动，如对于100nm分辨率、套刻精度为33nm和线宽为10nm的光刻机，其工件台定位精度要求达到10nm，掩模硅片同时步进和扫描速度分别达到150nm/s和120nm/s，掩模扫描速度接近500nm/s，并且要求工件台具有非常高的运动精度和平稳性。故需满足以下要求：

工件台及微动台(局部剖面)示意图

(1)高度轻量化：为降低运动惯量，减轻电机负载，提高运动效率、定位精度和稳定性，结构件普遍采用轻量化结构设计，其轻量化率为60%~80%，最高可达到90%；

(2)高形位精度：为实现高精度运动和定位，要求结构件具有极高的形位精度，平面度、平行度、垂直度要求小于1μm，形位精度要求小于5μm；

(3)高尺寸稳定性：为实现高精度运动和定位，要求结构件具有极高的尺寸稳定性，不易产生应变，且导热系数高、热膨胀系数低，不易产生大的尺寸变形；

(4)清洁无污染：要求结构件具有极低的摩擦系数，运动过程中动能损失小，且无磨削颗粒的污染。

碳化硅陶瓷方镜

光刻机等集成电路关键装备中的关键部件具有形状复杂、外形尺寸复杂以及中空轻量化结构等特点，制备此类碳化硅陶瓷零部件难度较大。目前国际主流集成电路装备制造商，如荷兰ASML，日本NIKON、CANON等公司大量采用微晶玻璃、堇青石等材料制备光刻机核心部件——方镜，而采用碳化硅陶瓷制备其他简单形状的高性能结构部件。中国建筑材料科学研究总院的专家们却采用专有制备技术，实现了大尺寸、复杂形状、高度轻量化、全封闭光刻机用碳化硅陶瓷方镜及其他结构功能光学零部件的制备。

碳化硅光罩薄膜

日前在韩国的一场半导体交流活动中，ASML韩国营销经理MyoungKuyLee透露，公司将开始供应透光率超90%的薄膜，以提升EUV光刻机的效率。ASML2016年首次开发出光罩薄膜，当时的透光率是78%。随后在2018年，薄膜透光率提升到80%，去年提升到85%。

薄膜用于保护光罩免受污染，单价2.6万美元左右（约合人民币16.78万元）。

另外，韩国企业FST、S&STech也都在紧张开发EUV光刻机所需的薄膜，FST此前预期上半年开始供应90%透光率的碳化硅薄膜。

碳化硅陶瓷精密结构部件制备工艺

中国建材总院在近净尺寸成型工艺——凝胶注模成型的基础上，开发出用于制备新型大尺寸、复杂形状、高精度碳化硅陶瓷部件的工艺技术。

碳化硅陶瓷部件制备工艺流程图

该制备流程中的关键工艺包括凝胶注模成型工艺、陶瓷素坯加工工艺和陶瓷素坯连接工艺。其中，凝胶注成型工艺是制备碳化硅陶瓷部件的基础，该工艺是一种精细的胶态成型工艺(Colloidalprocessing)，可实现大尺寸、复杂结构坯体的高强度、高均匀性、近净尺寸成型，自上世纪90年代以来在特种陶瓷材料制备领域获得了广泛的研究。陶瓷素坯加工工艺可以实现复杂形状陶瓷部件的快速、低成本、精密制造，有效提高陶瓷部件的尺寸精度及表面光洁度。陶瓷素坯连接工艺则可以实现中空陶瓷部件的制备，主要采用陶瓷粘结剂将陶瓷单体部件进行连接获得整体中空部件。

产业竞争格局

目前国外在集成电路核心装备用精密陶瓷结构件的研发和应用方面走在前列的公司有日本京瓷、美国CoorsTek、德国BERLINERGLAS等，其中，京瓷和CoorsTek公司占据了集成电路核心装备用高端精密陶瓷结构件市场份额的70%。

京瓷及CoorsTek制造的高端陶瓷零部件具有材料体系齐全、性能优异、结构复杂、加工精度高等特点，所制造的精密陶瓷结构件几乎涵盖了现有结构陶瓷材料体系，如氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮化铝等；结构件的应用领域也几乎覆盖了全部集成电路核心装备，形成了一系列型号齐全、品种多样的精密陶瓷结构件产品，如美国CoorsTek公司能够提供光刻机专用组件、等离子刻蚀设备专用组件、PVD/CVD专用组件、离子注入设备专用组件、晶片吸附固定传输专用组件等一系列产品；京瓷能够提供光刻机、晶圆制造设备、刻蚀机、沉积设备（CVD、溅射）、LCD等装备用精密陶瓷结构件。我国在集成电路核心装备用精密陶瓷结构件的研发和应用方面起步较晚，在大尺寸、高精度、中空、闭孔、轻量化结构的结构陶瓷零部件的制备领域有诸多关键技术问题有待突破。

结束语

碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能(如高强度、高硬度、高d性模量等)、优异的高温稳定性(如高导热系数、低热膨胀系数等)以及良好的比刚度和光学加工性能，特别适合用于制备光刻机等集成电路装备用精密陶瓷结构件，如用于光刻机中的精密运动工件台、骨架、吸盘、水冷板以及精密测量反射镜、光栅等陶瓷结构件等。

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