8月11日消息，一项发表于arXiv预印本平台的材料科学研究报告了与半导体后端工艺（BEOL）兼容的高热导率金刚石薄膜。该研究于2026年8月9日提交。

随着集成电路特征尺寸持续缩小和3D堆叠封装的普及，芯片后端工艺（BEOL）的热管理已成为高性能计算和AI芯片设计的关键瓶颈。BEOL热管理需要电绝缘的散热介质，且必须能在400°C以下的热预算内集成——这排除了传统高热导率材料如金刚石的高温生长工艺。

该研究在硅基底上、衬底温度低于400°C的条件下，直接生长了多晶金刚石薄膜。研究制备了两组薄膜，平均厚度分别为760nm和1000nm，并通过拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）和时域热反射（TDTR）技术进行了系统表征。拉曼光谱显示了尖锐的金刚石特征峰，仅有微量的非金刚石碳信号，表明薄膜具有较高的相纯度。

金刚石是已知热导率最高的体材料之一（约2000 W/m-K），远超氧化硅（约1.4 W/m-K）和氮化铝（约170 W/m-K）。在400°C以下的低温生长条件下实现高相纯度多晶金刚石薄膜，使金刚石散热层与标准CMOS BEOL工艺兼容成为可能。这对于解决AI加速器和高性能处理器的热瓶颈具有重大意义——随着芯片功率密度持续攀升，传统散热材料的导热能力已接近极限。 （来源：arXiv）