芯耀
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Carbontech2025第九届国际碳材料大会暨产业展览会（12月9-11日 上海），以“材料创新驱动产业变革”为主线，构建覆盖全产业链的三大主题展馆，其中N1半导体碳材料馆聚焦金刚石及超硬材料的最新成果与应用。
金刚石作为自然界最硬的材料，被誉为“工业牙齿”，其加工技术的进步深刻影响着高端制造、半导体、新能源等领域的革新。相较于传统半导体衬底材料，金刚石凭借其超高的硬度、优异的热导率和稳定的化学性能，被视为下一代高功率、高频器件的理想衬底。
6月24日下午，DT新材料 & 特思迪 联合主办了金刚石加工技术突破与产业升级线上直播课，邀请了5位行业内的嘉宾，分别是李柳暗老师，吉林大学高压与超硬全国重点实验室副研究员；梁浩老师，北京特思迪半导体设备有限公司-销售总监；程哲老师，北京大学研究员；朱海峰老师，苏州德龙激光有限股份公司-销售总监；王跃忠老师，中国科学院宁波材料所研究员。旨在搭建产学研深度对话平台，聚焦金刚石加工的技术突破与产业升级路径。
以下内容根据直播课嘉宾的解读与观众的提问整理了部分热点问题。
1、目前国内金刚石功率器件有哪些企业在做？
目前来说金刚石功率器件更多的还是处于原型器件，因为它暂时还没有明确的应用场景或者是它目前还没有通过可靠性测试，目前还处于研究阶段。
2、金刚石剥离为什么不等长厚以后再剥离，而是要考虑氧化硅层？
在金刚石剥离技术里，传统方法是把金刚石长到一定厚度（比如20*20）后再用激光切割来剥离。但这种激光切割会形成V字型的沟槽。这里有个问题：切割的尺寸越大，损耗越大。比如切1英寸时，切割深度浅，损耗还比较小。但当尺寸变大到4英寸、8英寸时，用激光切损耗就非常大了。所以，为了解决大尺寸切割损耗大的问题，现在主要发展两种新方法：离子注入： 在金刚石里注入离子，形成一个薄薄的损伤层，然后从这个损伤层剥离。隐形激光切割： 这也是当前快速发展的新技术。关于氧化硅掩膜层：目前配合离子注入等方法，有时会用到氧化硅掩膜层这个方案。但是， 如果未来隐形激光切割技术取得突破并成熟应用，那么很可能就不再需要采用氧化硅掩膜层这种方案了。
3、粗磨、精磨和抛光分别用什么抛光垫呢？粗磨和精磨哪个时间更长？
目前金刚石研磨和抛光不需要用抛光垫，会搭配铸铁盘和金刚石抛光盘。磨抛时间受来片原因影响，粗磨时间一般来说会更长一些。
4、2英寸的单晶金刚石抛光极限大概能做到多少？
特思迪金刚石1040抛光机Ra目前可以做到1nm左右，同时与材料本身有关，金刚石存在的缺陷密度也是重要影响因素。
5、TDTR对样品有什么要求，比如薄膜厚度、最小面积，多层膜是否能测，是否需要蒸镀金属？
TDTR需要表面非常光滑，光滑是指RMS大概是20纳米以下，最好是15纳米以下会测的比较好，最小面积比光斑大就行，几十微米也可以测。可以测多层薄膜，需要蒸镀或溅射一层金属铝。
6、如何测量金刚石与半导体界面处的热导率？如何确定测量界面位置？
TDTR测量是通过改变加热激光的调制频率来控制热穿透深度。 测量不同频率下表面温度随时间衰减的信号，结合样品结构（如金刚石膜/半导体基底层）建立热传导理论模型。将未知的界面热导（或热阻）作为参数，通过拟合实验数据与模型来求解。当薄膜热阻和界面热阻难以区分时，需结合高频和低频两种测量评定，相当于建立两个方程求解薄膜和界面这两个未知热阻。TDTR测量的是跨越这个固定界面的热传输性能（热导或热阻），而非精确定位其物理位置。通过改变频率调整对界面热阻的敏感度来实现测量。
7、未来金刚石主要应用在什么领域？
在电子器件方面，金刚石优异的性能长期受限于高昂成本而未能广泛应用，如今随着成本快速下降，其在下一代半导体器件中的应用前景正迅速打开。同时，AI数据中心对散热的需求急剧攀升，热管理市场将成为金刚石应用爆发的重要方向。
8、目前单晶金刚石激光打孔孔径能做到多小？径深比能达到多大？
目前产品级金刚石的打孔技术能做到50微米—200微米，最小孔能做到40微米左右，径深比一般是1:15左右。
9、多晶隐切分片，需要抛光和透过率的要求吗？
激光入射面必须镜面抛光： 粗糙表面会反射/散射大部分激光，导致能量无法进入内部。材料本身需高光学透过率： 晶界和缺陷会吸收/散射激光。低透过率导致激光在到达焦点前能量衰减过多，无法有效形成改质层或引起热损伤。
10、金刚石膜的厚度会影响粗糙度吗？
会影响，金刚石的生长模式是随着时间延长表面粗糙度会增大。
……更多的热点知识请观看直播回放
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