Το Diamond γίνεται ένα ιδανικό υλικό για την παρασκευή υποστρωμάτων ημιαγωγών

Με την ανάπτυξη της ολοκλήρωσης και της μικροσκοπικής ηλεκτρονικής συσκευής ημιαγωγών, η εξαιρετική θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα του Diamond έχει γίνει ένα ιδανικό υλικό για την παρασκευή υποστρωμάτων ημιαγωγών. Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις της βιομηχανίας ημιαγωγών για υψηλή απόδοση ακρίβειας και υψηλής αξιοπιστίας των ηλεκτρονικών συσκευών, είναι απαραίτητο να γυαλίσει την επιφάνεια του διαμαντιού. Ωστόσο, η υψηλή σκληρότητα, η υψηλή αντοχή στη φθορά και η υψηλή χημική αδράνεια του διαμαντιού κάνουν την επεξεργασία με διαμάντια αντιμετωπίζουν πολλές δυσκολίες. Οι υπάρχουσες τεχνολογίες στίλβλευσης διαμαντιών έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και υπάρχει επείγουσα ανάγκη για τεχνολογία στίλβωσης επιφανειών διαμαντιών που μπορεί να επιτύχει ομαλότητα, επιπεδότητα και χαμηλές ζημιές, εξασφαλίζοντας παράλληλα την αποτελεσματικότητα. Ως εκ τούτου, αυτό το άρθρο εξετάζει τη σχετική βιβλιογραφία σχετικά με την τεχνολογία στίλβωσης διαμαντιών στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, συνοψίζει τις αρχές και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της μηχανικής στίλβλευσης, της θερμοχημικής στίλβλευσης, της χημικής μηχανικής στίλβλευσης, της στίλβλευσης του πλάσματος, του στίλβου λέιζερ και άλλων τεχνολογιών. Για τη μελλοντική τεχνολογία στίλβωσης διαμαντιών, θα πρέπει να αναπτυχθεί προς το συνδυασμό πολλαπλών τεχνολογιών και στην κατεύθυνση της νοημοσύνης, της ακρίβειας και της προστασίας του περιβάλλοντος, επεκτείνοντας έτσι το πεδίο εφαρμογής των διαμαντιών.

 

Τα τελευταία χρόνια, με την ταχεία ανάπτυξη των 5G και της τεχνητής νοημοσύνης, τα εσωτερικά ηλεκτρονικά τους εξαρτήματα κινούνται ολοένα και περισσότερο προς την ακρίβεια, την ολοκλήρωση και τη μινιατούρα. Οι ηλεκτρονικές συσκευές συρρικνώνονται συνεχώς και η συσσώρευση θερμότητας που παράγεται κατά τη λειτουργία του κυκλώματος μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία ηλεκτρονικών συσκευών και ακόμη και να προκαλέσει ζημιά. Πώς να λύσουν τα προβλήματα διάχυσης της θερμότητας και να εξασφαλίσουν ότι η σταθερή λειτουργία του συστήματος γίνεται όλο και πιο σημαντική. Σε θερμοκρασία δωματίου, το Diamond έχει θερμική αγωγιμότητα μεγαλύτερη από 2000 Wm -1 k -1, εξαιρετικές διηλεκτρικές ιδιότητες και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής (όπως φαίνεται στον Πίνακα 1), καθιστώντας το ιδανικό υλικό διάχυσης θερμότητας για συσκευές ημιαγωγών. Ωστόσο, λόγω του ανομοιόμορφου πάχους, του τυχαίου προσανατολισμού των κρυστάλλων και της τραχίας επιφάνειας με υψηλή εσωτερική τάση που συχνά εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης του διαμαντιού, καθώς και η υψηλή σκληρότητα, η αντίσταση στη φθορά και η χημική αδράνεια των διαμαντιών, η επεξεργασία διαμαντιών είναι εξαιρετικά δύσκολη. Ως εκ τούτου, οι τεχνικές στίλβου και ο εξοπλισμός που σχετίζονται με τα διαμάντια ήταν πάντα το επίκεντρο της προσοχής τόσο στον ακαδημαϊκό χώρο όσο και στη βιομηχανία.

 

Έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές στίλβωσης για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις των ομαλών, επίπεδων και χαμηλών επιφανειών διαμαντιών. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μεθόδους περιλαμβάνουν μηχανική στίλβωση (MP), θερμοχημική στίλβωση (TCP), χημική μηχανική στίλβωση (CMP), στίλβωση χάραξης πλάσματος (PEP), το στίλβωμα λέιζερ (LP) κλπ.

Ως εκ τούτου, με βάση την τρέχουσα τεχνολογία στίλβωσης διαμαντιών, ξεκινώντας από τον εξοπλισμό, τις αρχές, την αποδοτικότητα στίλβωσης, την ποιότητα των επιφανειών και άλλες πτυχές κάθε τεχνολογίας στίλβωσης, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των διαφόρων τεχνολογιών στίλβωσης συζητούνται και συζητείται η μελλοντική κατεύθυνση της τεχνολογίας του υποστρώματος του υποστρώματος διαμαντιών.