化學氣相沉積法（CVD）生產的多晶金剛石晶圓由于面積大、生產條件相對溫和、生產成本相對較低等優勢，廣泛應用于集成電路、散熱器、微機電系統等領域。大尺寸多晶金剛石場效應晶體管在漏極電流密度和高頻應用方面的性能可與單晶金剛石場效應晶體管媲美甚至更優。要制造出可靠的金剛石器件，必須保證晶片表面光滑并減少表面損傷。然而，CVD生產的多晶金剛石晶圓表面非常粗糙，無法直接應用，必須經過拋光處理。由于金剛石優異的綜合性能，拋光大面積多晶金剛石晶圓一直是亟待解決的世界性難題，這限制了多晶金剛石晶圓的進一步應用。
       近日，中國科學院大學陳廣超教授團隊針對大面積多晶金剛石晶圓拋光領域的研究現狀與進展進行總結。本文綜述了1992年至今報道的多晶金剛石拋光方法，包括機械拋光(MP)、化學機械拋光（CMP）、熱化學拋光（TCP）、動態摩擦拋光（DFP）、激光拋光（LP）、離子束拋光（IBP）、等離子體輔助拋光(PAP)及其他拋光方法?？偨Y了不同拋光方法的拋光原理、拋光設備、拋光工藝，厘清了不同拋光方法的材料去除速率、拋光速率，以及不同方法在拋光大尺寸多晶金剛石晶圓時的優勢和挑戰。為了綜合評估每種拋光方法的拋光效率和經濟可行性，構建了新型拋光參數K和CI，發現IBP和PAP具有較高的K值，非接觸式拋光具有較高的CI值，為實驗人員選擇適當的拋光方法提供了便利。還介紹了如何深入理解不同拋光方法以及努力方向，有利于進一步發展拋光方法。       這些結果對于拋光大面積多晶金剛石晶圓的道路上前進具有重要啟示作用。相關的成果以“The polishing methods for large area CVD diamond wafer”為題，發表在Functional Diamond 雜志上。

不同拋光方法的K值和CI值

        通訊作者 
       陳廣超，教授，博士生導師，中國科學院“BR計劃”學者，中國電力學會等離子體專委會委員，中國科學院大學碳量子材料與器件實驗室領頭人，長期從事金剛石材料與器件、等離子體工程、新奇同素異構碳材料、寬帶隙材料與器件等方面的研究。在射頻噴射等離子體化學氣相沉積制備金剛石以及不同種類金剛石產品拋光加工等方向取得一系列顯著進展，相關成果發表在Carbon、Diamond & Related Materials，APL，Vacuum等期刊上，出版相關論著及授權專利數十余項。
       來源：https://doi.org/10.1080/26941112.2023.2246495