高效“自剥离”!宁波材料所实现4英寸金刚石“自支撑”超薄膜的快速制备

关键词 金刚石|2025-11-21 14:31:56|来源 DT半导体
摘要 ​金刚石具有的优异的导热和绝缘等性能,使其成为新一代大功率芯片和器件散热的关键材料。将芯片直接与金刚石键合来降低结温,被视为高性能芯片及3D封装的理想热管理方案,其应用价值日益受到...

金刚石具有的优异的导热和绝缘等性能,使其成为新一代大功率芯片和器件散热的关键材料。将芯片直接与金刚石键合来降低结温,被视为高性能芯片及3D封装的理想热管理方案,其应用价值日益受到行业关注。

       金刚石薄膜合成通常是以Si作为基板材料,合成后通过化学刻蚀去除Si基板得到金刚石“自支撑”薄膜。此前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研发团队成功制备出超低翘曲的4英寸金刚石“自支撑”超薄膜,为金刚石薄膜与芯片键合迈出了重要一步。

image.png

       近期,该团队在金刚石超薄膜高效剥离技术上再次取得突破,建立了4英寸级超低翘曲金刚石超薄膜的“自剥离”技术。通过对金刚石薄膜初期形核、生长的精准调控与工艺创新,合成后的4英寸金刚石膜(厚度<100μm),经切槽后,在无需任何外力辅助条件下,仅凭金刚石薄膜自身重力,就可以实现其与Si基板无损伤、完美分离,制备出平坦的“自支撑”超薄膜(图1,视频)。该技术使剥离时间由原来刻蚀所需要的数小时缩短到几分钟,不但降低了成本、提高了速度,同时克服了化学刻蚀的带来环境危害,开辟了高导热、金刚石“自支撑”超薄膜的高效、绿色制造的创新途径。

image.png

图1 激光外周边切槽;金刚石薄膜剥离

       另外,该团队在中国科学院重大装备项目支持下,将915MHz大功率MPCVD的金刚石沉积面积成功扩展到12英寸,实现了低应力、超低翘曲4英寸金刚石薄膜的单机5片同时合成(图2)。结合上述高效“自剥离”技术,为这种“自支撑”金刚石薄膜的工业化批量生产夯实了装备与工艺基础。

image.png

图2 MPCVD合成的12英寸金刚石薄膜;单机合成5片4英寸金刚石薄膜激光外周边切槽;金刚石薄膜剥离

  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

总投资8.5亿元 新疆巴州铂晟人造金刚石材料项目正式投产

总投资8.5亿元 新疆巴州铂晟人造金刚石材料项目正式投产

7月31日,新疆巴州铂晟钻石有限公司人造金刚石材料项目投产启动仪式在和静工业园区新兴产业片区综合产业园举行。县委书记刘杉出席仪式并宣布项目正式投产,此次...

日期 2026-08-07   刀具新闻
【每日科普】金刚石工具对结合剂的要求

【每日科普】金刚石工具对结合剂的要求

所谓好的结合剂,就是在金刚石、气孔率、制造、使用诸条件确定的情况下,能形成足够安全的胎体;使用时胎体能与金刚石较好地保持同步磨损或略超前磨损,让金刚石充...

日期 2026-07-29   刀具新闻
黄河旋风金刚石刀具钎焊关键技术及应用项目获安徽省科技进步奖二等奖

黄河旋风金刚石刀具钎焊关键技术及应用项目获安徽省科技进步奖二等奖

黄河旋风联合攻关项目获安徽省科技进步奖二等奖金刚石刀具钎焊关键技术实现产业化突破,彻底扭转高端产品进口依赖近日,黄河旋风正式收到安徽省人民政府颁发的科技...

日期 2026-07-29   刀具新闻
沃尔德陈继锋:金刚石不只是“硬”,还有其他应用方向

沃尔德陈继锋:金刚石不只是“硬”,还有其他应用方向

沃尔德陈继锋:  金刚石不只是“硬”,还有其他应用方向  金刚石通常被理解为“硬”。但在沃尔德董事长陈继锋看来,这只是金刚石工业价值的一部分。随着AI算...

日期 2026-07-29   刀具新闻
鄂州市科协、市工商联与临空经济区管委会联合举办“7·22鄂州人才周”金刚石产学研学会专家行活动

鄂州市科协、市工商联与临空经济区管委会联合举办“7·22鄂州人才周”金刚石产学研学会专家行活动

7月21日至22日,在2026莲花山人工智能大会暨“7·22鄂州人才周”期间,鄂州市科协、市工商联与临空经济区管委会联合举办金刚石产学研学会专家行活动。...

日期 2026-07-29   刀具新闻
惠丰钻石与国机金刚石签署战略合作协议 共推超硬材料产业升级

惠丰钻石与国机金刚石签署战略合作协议 共推超硬材料产业升级

同壁财经讯,惠丰钻石股份有限公司(证券简称:惠丰钻石,证券代码:920725)于7月21日披露关于签署战略合作协议的公告。公告显示,惠丰钻石近日与国机金...

日期 2026-07-28   刀具新闻
沃尔德:公司金刚石微钻在半导体制造领域的硬脆材料微孔加工方面,主要面向中国及韩国市场

沃尔德:公司金刚石微钻在半导体制造领域的硬脆材料微孔加工方面,主要面向中国及韩国市场

证券日报网7月20日讯,沃尔德在接受调研时表示,公司金刚石微钻在半导体制造领域的硬脆材料微孔加工方面,主要面向中国及韩国市场,其在加工精度、孔壁光洁度、...

日期 2026-07-27   刀具新闻
美畅股份净利暴增272% 钨丝金刚石线成为增长利器

美畅股份净利暴增272% 钨丝金刚石线成为增长利器

​7月9日晚,美畅股份交出了一份相当亮眼的半年成绩单,预计上半年净利润在2.95亿至3.15亿元之间,同比增幅接近2.5倍到2.7倍......

日期 2026-07-27   刀具新闻
专访飞孟金刚石李曼嘉:用诚信与稳定做超硬材料领域深耕者

专访飞孟金刚石李曼嘉:用诚信与稳定做超硬材料领域深耕者

在超硬材料行业深度调整、市场竞争日趋激烈的背景下,企业究竟该如何穿越周期?近日,中国超硬材料网记者走进河南飞孟金刚石股份有限公司,专访公司销售副总李曼嘉...

日期 2026-07-17   刀具新闻
沃尔德,3亿元加码金刚石功能材料项目

沃尔德,3亿元加码金刚石功能材料项目

7月7日,沃尔德披露以简易程序向特定对象发行股票预案,拟募集资金近3亿元,投向金刚石微钻产业化项目(一期)、金刚石功能材料产业化项目(一期)以及金刚石功...

日期 2026-07-10   刀具新闻