반도체 산업 체인에서의 다이아몬드 관련 응용 분야
우리 모두가 알다시피, 반도체는 많은 전자 장치와 시스템의 핵심 전략 기술입니다. 반도체 설계 및 제조의 혁신은 5G, 사물 인터넷, 인공 지능, 전기 자동차, 첨단 방위 및 보안 기능 등 새로운 파괴적 기술을 주도하고 있습니다.
반도체 산업 체인에서 처리 링크는 중요한 위치를 차지하며 매우 중요한 링크입니다.
반도체 처리
반도체 처리란 결정 막대에서 단일 칩으로의 공정입니다. 공정 분류에서 반도체 재료의 전단 처리 기술은 주로 결정 막대 절단, 결정 막대 라운딩, 결정 막대 슬라이싱, 웨이퍼 연삭, 웨이퍼 챔퍼링 및 에지 연삭, 웨이퍼 박화 및 연마를 포함합니다. 이후의 패키징 공정에는 회로 생산, 연마, 백 박화 및 다이싱이 포함되며, 이 모든 것은 다이아몬드 공구의 광범위한 사용과 분리할 수 없습니다.
현재 실리콘 카바이드와 질화갈륨으로 대표되는 3세대 반도체 소재는 높은 파괴 전계, 높은 열전도도, 높은 전자 포화율, 강한 방사선 저항성의 장점을 가지고 있으며 고전압 및 고주파 시나리오에 더 적합합니다. 동시에 실리콘 카바이드와 질화갈륨은 단단하고 가공하기 어려운 반면 다이아몬드 소재와 관련 제품은 초경도 특성으로 인해 3세대 반도체 가공 공정에 없어서는 안 될 부분이 되었습니다.
5G 및 사물 인터넷과 같은 기술이 대중화됨에 따라 가전 산업은 정밀 가공에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 다이아몬드 공구와 다이아몬드 분말 제품은 금속, 세라믹 및 취성 재료에 대한 고품질 정밀 표면 처리 솔루션을 제공하여 산업의 기술 진보와 산업 업그레이드를 촉진합니다.
반도체 분야의 기타 응용 분야
다이아몬드 칩 다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 재료일 뿐만 아니라 놀라운 열전도도와 높은 전자 이동도를 가지고 있습니다. 고주파 장치 응용 분야에서 다이아몬드 칩은 “자체 가열 효과”를 효과적으로 극복하여 장비가 고온 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 보장할 수 있습니다.
다이아몬드 방열판 다이아몬드는 뛰어난 열전도도(최대 2000W/m·k, 구리 및 은의 5배)와 뛰어난 절연 특성으로 인해 고전력 장치의 방열에 이상적인 선택이 되었습니다. 고전력 반도체 레이저에서 다이아몬드 방열판을 적용하면 방열 효율을 크게 개선하고 열 저항을 줄여 레이저의 출력 전력을 높이고 수명을 연장할 수 있습니다.
전자 패키징 다이아몬드 입자를 Ag, Cu 및 Al과 같은 고열전도도 금속 매트릭스와 합성하여 제조된 다이아몬드/금속 매트릭스 복합 재료는 전자 패키징 분야에서 처음에 큰 잠재력을 입증했습니다. 특히 컴퓨팅 전력 수요가 급증하는 현재, 다이아몬드 패키징 기판은 고성능 칩의 방열 문제에 대한 혁신적인 솔루션을 제공하여 AI 및 데이터 센터와 같은 산업의 급속한 발전을 돕습니다.
광학 창 다이아몬드 광학 창은 극한 조건에서 사용되는 광학 장치로, 미사일 추적 장치와 같은 고급 군사 장비에 자주 사용됩니다. 열 팽창 계수가 가장 작고 열 전도도가 가장 높은 다이아몬드는 이러한 창을 만드는 데 가장 적합한 재료 중 하나입니다. 다이아몬드 광학 창은 온도를 효과적으로 낮추고 적외선 감지기의 안정적인 작동을 보장하며 미사일의 유도 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
양자 기술 양자 기술 분야에서 다이아몬드의 NV 색상 중심은 자연 양자 비트 후보로서 고체 양자 컴퓨팅과 양자 정보 처리를 실현할 가능성을 제공합니다.
BDD 전극 붕소 도핑 다이아몬드(BDD) 전극은 매우 넓은 전기 화학적 창, 매우 높은 산소 발생 전위, 매우 낮은 흡착 특성 및 우수한 내식성으로 전기 화학적 고급 산화 공정에서 고유한 장점이 있습니다.
다이아몬드를 칩 재료로 직접 적용하는 것은 아직 멀었지만 반도체 산업 체인의 많은 링크에서 큰 잠재력과 가치를 보여주었습니다. 반도체 가공부터 다이아몬드 방열판 및 패키징, 양자 기술, BDD 전극 응용 분야에 이르기까지 다이아몬드는 점차 반도체 산업의 다양한 핵심 분야에 침투하여 기술 혁신과 산업 업그레이드를 촉진하고 있습니다.