近日,江西六方钻科技有限公司(以下简称六方钻),经过8个月研发,依托自主研发的热丝CVD技术,在12英寸硅晶圆金刚石薄膜制备上取得关键进展。此前这一尺寸在国内一直未能实现稳定制备,而放眼全球,12英寸硅晶圆金刚石薄膜也尚未实现规模化生产。

金刚石是自然界热导率最高的固体材料,导热能力约为铜的5倍。随着AI算力芯片功耗不断提升,传统散热方式逐渐遇到瓶颈,金刚石薄膜在芯片热沉、封装散热方面的应用价值日益凸显。  

目前金刚石薄膜制备主要有微波CVD、热丝CVD两条路线。微波CVD薄膜质量高,但设备昂贵、生长速度慢,向12英寸均匀沉积扩展难度较大;热丝CVD更适合大面积沉积、成本更低,但薄膜纯度受热丝污染影响。六方钻在工艺上做了补偿攻关,成功实现大尺寸晶圆级制备。

主导这一突破的,是公司由多名来自上海交通大学、香港大学等高校的90后博士组成的核心科研团队。公司联合创始人、团队带头人林强博士介绍,团队深耕高性能金刚石薄膜材料开发与应用10年,自主迭代至第六代成套沉积设备,沉积工件加工良率超99%。

在此基础上,企业从薄膜沉积设备、生长工艺、预处理工艺多方面攻关,完成6英寸、8英寸、12英寸硅晶圆金刚石薄膜量产条件搭建,单台设备可同时完成4片6英寸硅晶圆金刚石薄膜生长。

依靠自主设备,企业所生产的金刚石薄膜产品单价较市面上主流产品将进一步降低50%以上,具备明显成本优势。公司规划2027年将形成12英寸年产5万片、6英寸年产20万片产能,接下来将对接下游芯片企业,推进供应链导入。

此外,六方钻还从事金刚石涂层工具生产,单炉可镀800支刀具,产品涵盖铣刀、钻头、可转位刀片等,可高效加工AI算力板、石墨、碳纤维、陶瓷、有色金属等难加工材料,涉及AI硬件、航空航天、汽车电子等重点领域。

我国人造金刚石产量位居全球第一,但过去多用于磨料、传统刀具、饰品等低附加值领域。此次六方钻的突破,是国内金刚石薄膜在晶圆级半导体散热材料方向上经热丝CVD路线实现的又一产业化进展。

来源:江西日报

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作者 ab, 808