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颱風資訊｜HFCVD——大尺寸鑽石薄膜沉積

發布時間:

2026-07-22

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大尺寸鑽石薄膜是實現規模化工業應用的關鍵，而HFCVD熱絲化學氣相沉積技術，正是目前製備大尺寸鑽石薄膜最主流、最高效的工業化方案。

在半導體散熱、精密製造、高端雷射等領域，鑽石薄膜憑藉高熱導率、耐磨、耐腐蝕、電化學穩定等優異性能，成為不可或缺的功能材料。其中，大尺寸鑽石薄膜是實現規模化工業應用的關鍵，而 HFCVD熱絲化學氣相沉積技術 ，正是目前製備大尺寸鑽石薄膜最主流、最高效的工業化方案。

為什麼大尺寸鑽石薄膜是實現規模化工業應用的關鍵？

天然鑽石產量稀少、尺寸極小、雜質不可控，無法滿足工業化批量應用。而人工製備的大尺寸鑽石薄膜，憑藉全方位的性能優勢，可適配工業化量產需求：

高熱導率 ：熱導率遠超銅、銀等金屬材料，是第三代半導體功率器件、射頻晶片的核心散熱基材，可有效解決高集成、高熱流密度設備的積熱失效難題。

超強耐磨防護 ：具備超高硬度，針對耐高溫基材或經特殊過渡層設計的零組件，可在精密機械零組件表面沉積防護薄膜，提升工件耐磨性和使用壽命，降低企業生產成本。

優異電化學特性 ：經摻硼改性後的金剛石薄膜，可製成 BDD電極 ，能夠高效處理高鹽、高毒、難降解的工業廢水，環保無二次污染。

優質光學性能 ：高透光、抗雷射損傷、耐高溫形變，可用於高功率雷射窗口、紅外光學元件等場景。

為什麼HFCVD是大尺寸鑽石薄膜沉積的核心技術？

HFCVD（熱絲化學氣相沉積） 是目前工業化量產的主流工藝，其核心是提供穩定、可控的薄膜生長環境，在各類襯底表面沉積／生長高品質金剛石薄膜。該類設備結構穩定、擴容性極強、膜層均勻性好，可輕鬆實現超大幅面金剛石薄膜整版沉積。

通俗原理如下：

1、將腔體抽至本底真空後，將經過精確控制的氣體混合物，通常是碳源氣體（如甲烷CH 4 ）和過量氫氣（H 2 ）的混合物，以低壓引入腔體，搭建純淨的低壓反應環境；

2、腔體內部專用熱絲通常升溫至2000℃以上高溫，裂解混合工藝氣體；

3、氣體裂解產生活性碳原子基團，在矽、鉬等襯底表面形成金剛石晶粒；

4、原子氫選擇性刻蝕生長過程中產生的石墨雜相，保障薄膜純度，最終在基底表面生成均勻、致密的大尺寸鑽石多晶薄膜。

鵬城半導體 HFCVD熱絲化學氣相沉積設備

依托哈工大（深圳）的核心技術團隊積澱，鵬城半導體聚焦國產化HFCVD裝備的迭代升級，針對性解決傳統設備薄膜沉積不均、熱絲壽命短、量產尺寸受限等行業痛點，為客戶提供設備＋工藝的一站式解決方案。

HFCVD熱絲化學氣相沉積設備

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電子顯微鏡下的金剛石晶圓片

大尺寸金剛石薄膜的規模化應用，是我們國家中半導體配套產業國產化升級的重要標誌，而HFCVD裝備，正是打通產業鏈上游的核心。未來，鵬城半導體將持續深耕HFCVD薄膜沉積裝備領域，不斷優化大尺寸金剛石薄膜沉積工藝，以國產化硬核裝備賦能上下游企業，助力金剛石功能材料產業高質量發展。

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