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Diamond Foundry首发200mm单晶金刚石晶圆

核心导读 Diamond Foundry宣布推出全球首款200mm单晶金刚石晶圆,利用金刚石的高导热与电绝缘特性用于半导体散热。公司称单晶金刚石进入晶圆级时代,并认为2030年前有望推出300mm晶圆,当前样品仍需抛光等后续加工。

金刚石具有出色的散热能力,因为其导热性能极佳,据估计该材料的导热率至少比铜高五倍。基于这一点,专注于实验室培育钻石的公司 Diamond Foundry 宣布了全球首款200mm单晶金刚石(SCD)晶圆。200mm SCD 的晶圆尺寸与半导体晶圆厂用于较老制程的晶圆大致相同,该公司在其网站上表示:“单晶金刚石已进入晶圆级时代。”这是其推动 SCD 规模化制造努力的一部分,以便将其用于半导体散热,尤其是在当前 AI 芯片功率不断提升、也带来巨大散热问题的情况下。

Diamond Foundry 的200mm SCD 晶圆与其他实验室培育钻石的不同之处在于,它被制成高质量的单晶材料,而不是多晶宝石。尽管前者制造难度较高,但正是这种结构使金刚石成为极高效率的导热体,同时保持电绝缘特性;这种效率有助于减少热点,使 SCD 成为 AI 芯片散热的优秀解决方案。

该公司还在一张图表中展示,目前认为在2030年之前制造 D300 SCD 晶圆是可能的,其尺寸将与先进制程所使用的晶圆相当。不过,需要注意的是,该公司展示的样品尚未抛光,这意味着它仍需经过一些工序才能适合芯片制造商使用。

尽管该公司成立于2012年,它也认可了自21世纪初以来一直攻克 SCD 尺寸问题的科学家们的工作。Diamond Foundry 首席执行官 Martin Roscheisen 表示:“这是其中一个曾看似几乎不可能实现的里程碑。数百名 Diamond Foundry 工程师、科学家和技术人员为我们走到这一步作出了贡献。这是十余年来无数实验、失败、发明、重建机器和洞察积累的结果。”

“Stefan 和 Martin 为这一目标坚持了25年。在科技领域,很少有人能以如此坚韧的毅力坚持一个极其困难的科学挑战。当主流观点认为单晶金刚石根本无法以这种尺寸制造时,他们仍在继续。今天,这种坚持体现为全球首个 D200mm 单晶金刚石。更重要的是,它也令 D300mm 变得可预期。”

Diamond Foundry 并不是唯一一家看到实验室培育钻石在半导体散热方面潜力的公司。Akash Systems 在2024年获得了1820万美元的芯片法案资金,用于生产氮化镓与合成金刚石融合的材料,该公司称这可将温度降低20摄氏度。以非洲钻石矿闻名的戴比尔斯集团也在开发镀铜金刚石复合材料,旨在提高 AI、高性能计算和氮化镓射频器件的散热效率。以固态散热器闻名的 Frore Systems 也在进入掺金刚石水冷板领域,用于英伟达下一代 AI GPU。

来源: 海外媒体

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