金刚石抛光设备——特思迪:破解“终极材料”精密加工难题

2026-09-07

金刚石抛光设备——特思迪:破解“终极材料”精密加工难题

在功率电子、量子器件和光学窗口等前沿领域,金刚石材料凭借超高热导率、极高硬度和宽禁带特性被誉为“终极半导体”。然而,金刚石极高的硬度也使其加工难度极大,表面平整度与粗糙度的控制成为行业核心挑战北京特思迪半导体设备有限公司(以下简称“特思迪”)凭借自主研发的TGP系列金刚石抛光设备,在这一领域实现了关键突破,成为国内为数不多能够规模化量产化合物半导体专用减薄、抛光及CMP装备的企业

一、公司简介:超精密平面加工领域的“专精特新”企业

特思迪成立于2020年,是一家拥有自主知识产权的国家高新技术企业,专注于半导体领域超精密平面加工设备的研发、生产和销售。公司以“更平、更薄、更可靠”为技术导向,深耕半导体衬底材料、晶圆制造、先进封装、MEMS等领域的超精密平面加工技术

截至目前,特思迪已形成减薄、抛光、CMP三大主营产品体系,可提供从设备到工艺的系统解决方案。公司于2023年成功发布TGP系列金刚石抛光机,2025年荣获国家级专精特新重点“小巨人”企业称号

二、TGP系列金刚石抛光设备:专为金刚石而生

特思迪自主研发的TGP系列金刚石抛光机(包含TGP-1040、TGP-1060、TGP-1540等型号),是专门针对金刚石材料开发的抛光设备

核心参数方面

  • 抛光盘规格:OD400 mm

  • 抛光头数量:4个独立控制的抛光头

  • 兼容尺寸:2-6英寸晶圆

  • 抛光盘转速:0-1500 RPM

  • 加压方式:气缸加压,压力控制精准

  • 驱动形式:抛光头主动旋转,抛光盘摆动旋转

  • 恒温控制:抛光盘/抛光头温度控制系统

核心特点方面

超高转速。高性能电主轴最高可达1500 RPM转速,满足金刚石材料的高速抛光需求。

双重固定。采用真空吸附与夹具双重固定金刚石衬底,确保加工过程中的稳定性

多工位协同。单轴多工位设计,配备4个独立抛光头,可多片同时加工,极大提升生产效率

灵活万向节设计。可自动调角,适应不同加工需求。

三、核心技术:从“四步法”到辅助抛光前沿探索

金刚石加工的核心挑战在于平衡“效率”与“精度”。以多晶金刚石为例,生长后的表面起伏可达TTV≥100μm、Ra≥5000nm,需通过多步骤精密磨抛实现TTV≤5μm、Ra≤1nm的目标

特思迪开发的 “找平-粗磨-精磨-抛光”四步法,成为解决这一难题的关键

  • 激光找平:采用高能激光快速去除表面凸起,将初始TTV从100μm降至50μm以内;

  • 梯度研磨:通过单面研磨机搭配定制磨盘,逐步将TTV优化至5μm,Ra降至150nm;

  • 机械抛光:TGP系列多轴抛光机凭借4个独立抛光头协同作业,最终将Ra压至1nm以下。

针对4英寸晶圆,该系列设备去除速率可达200-300 nm/小时,单次去除量为5-10 μm,相比传统工艺,效率提升3倍以上总厚度偏差(TTV)可稳定控制在≤5μm以内。TGP-1060多轴抛光机更可将多晶金刚石抛光效率提升至300nm/小时,良率稳定在95%以上

特思迪还在辅助抛光领域开展了多项前沿探索,包括等离子体抛光、芬顿试剂氧化剂体系以及紫外辅助催化氧化等创新技术。“等离子体抛光+芬顿氧化”协同工艺适配2-6英寸金刚石晶圆,可同时实现TTV≤3μm、Ra≤0.8nm的超精密加工,效率较传统工艺提升5倍,良率提升25%

四、应用领域与客户价值

TGP系列金刚石抛光设备精准的加工能力,能够满足金刚石在高频高功率器件、新能源汽车、5G射频、高功率激光器、车载功率模块等战略新兴领域对精密加工的严苛要求

设备极低的表面损伤层,为后续实现低热阻、高强度的金刚石芯片异质集成提供了可能

截至目前,特思迪已与300余家客户深度合作,推动金刚石在功率电子、射频器件、光学窗口等多个高级技术领域的应用落地。

五、为何选择特思迪金刚石抛光设备?

技术领先。特思迪是国内唯一一家规模化量产化合物半导体专用减薄、抛光、CMP装备的企业。金刚石抛光机系列基于超精密平面技术,满足多尺寸磨抛需求。

效率卓越。相比传统工艺,效率提升3倍以上

精度保障。TTV稳定控制在≤5μm,表面粗糙度可达Ra≤1nm

方案完整。特思迪推出“设备+工艺”整套方案,覆盖磨平、粗磨、精磨和抛光全流程。

结语

金刚石被誉为“终极半导体材料”,但其超硬特性也使其成为精密加工的“珠穆朗玛峰”。特思迪凭借TGP系列金刚石抛光设备,以自主研发的核心技术和完整的工艺解决方案,正在助力金刚石材料从实验室走向规模化产业化应用。对于功率电子、射频器件、光学窗口等领域的企业而言,选择特思迪的金刚石抛光设备,即是选择一条通往高效、精密、可靠的金刚石加工之路。金刚石抛光设备厂家电话:13261671783