2026年6月13日
在華為提出「韜定律」之後,另一個引發關注的關鍵詞是「鑽石晶片」。外界好奇,若中國在EUV(極紫外光)曝光機受限下無法走傳統先進製程微縮路徑,是否可能靠鑽石作為晶片基底,解決散熱與效能瓶頸,成為中國半導體的下一張底牌?
科技力智庫執行長烏凌翔在6月13日播出的《下班國際線》節目中指出,鑽石材料在晶片領域確實有其吸引力,尤其是散熱能力。隨著晶片堆疊、功耗提高與AI運算需求暴增,熱管理已成為先進晶片發展的重要障礙。若熱無法有效導出,再強的設計也可能受限於功耗與穩定性。
但烏凌翔特別提醒,所謂「鑽石基底晶片」,不是把整片矽晶圓全部換成鑽石晶圓。真正產生電路的部分仍然是矽,也就是Silicon;鑽石材料更多是放在晶圓底下,作為幫助散熱的基底或輔助材料。這一點非常重要,因為外界常把「鑽石晶片」想像成晶片材料革命,但實際上它比較接近熱管理解方。
鑽石不是魔法,矽仍是核心
烏凌翔說,真正能產生電路的仍是矽材料,因此鑽石的角色不是全面取代矽,而是協助處理先進晶片越來越嚴重的散熱問題。這與韜定律強調的堆疊方向有關:晶片若要透過邏輯摺疊、多層堆疊提升效能,散熱壓力勢必同步升高。
換句話說,鑽石材料可能是堆疊路徑的配套,而不是獨立改寫半導體競爭的王牌。當晶片從平面走向立體,原本就困難的熱傳導問題會變得更複雜;如果鑽石基底能有效導熱,確實有助於提高晶片穩定性與運算效率。
不過,烏凌翔也指出,鑽石材料在製程上並不容易。切割、研磨、加工都會變得更困難,尤其晶片用材料必須非常純淨、非常薄、非常小,這對製造能力提出更高要求。人造鑽石雖可比天然鑽石更純淨,但從材料生產到晶片整合,仍然不是簡單替換就能完成。
人造鑽石有潛力,但量產仍是關卡
烏凌翔在節目中提到,人造鑽石與天然鑽石在本質上並無太大不同,甚至因為可控製程,能做到更高純度。天然鑽石之所以有黃鑽、藍鑽等不同顏色,是因為雜質造成;晶片材料則更需要高純度與穩定性,因此人造鑽石反而可能更適合工業應用。
他指出問題在於,半導體產業從來不是只看材料性質。材料再好,也必須能進入既有製程、穩定加工、控制成本、提高良率,最後還要能規模量產。若鑽石基底只能在實驗室或小規模測試中展現優勢,仍無法成為產業級突破。
這也是中國半導體面臨的核心挑戰。烏凌翔指出,中國半導體科技可以透過新材料、新結構、新堆疊路徑尋找突破,但要把概念變成可商用產品,還需要製程設備、材料工程、晶圓製造、封裝測試與良率管理全鏈條配合。鑽石材料若要成為底牌,必須通過整個產業鏈的嚴格考驗。
資料來源引用:https://tinyurl.com/27ndwghv
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