港大团队首创静电捕获术，实现纳米金刚石晶圆级规模化集成 (opens in new tab)

在一块 8 英寸晶圆上，如何将上亿颗只有百纳米大小的纳米金刚石精准放进对应的小孔里？这项听起来像不可能完成的任务，现在只需要 5 分钟就能实现。近期，香港大学副教授褚智勤团队与南方科技大学、韩国科学技术院等团队合作，提出了一种基于静电捕获的方法，首次实现了在 8 英寸晶圆上阵列化排布单个纳米金刚石，良率达 82.5%。这种方法操作简便，单次操作仅需 5 分钟，且与成熟的 CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺线兼容。这项看似复杂的晶圆级集成技术，用一个通俗的类比就能轻松理解：想要在 8 英寸晶圆上，精准摆放上亿颗“芝麻”（25×25 阵列，150 纳米的纳米金刚石），每颗芝麻需要精准对应放置在单独的小孔里。传统方法要么用镊子一颗颗夹（原子力显微镜），速度过慢；要么随机把“芝麻”撒上去（自组装），成功率低；要么使用“精密雕刻刀”（电子束光刻）做模具，成本昂贵。新方法的巧妙之处在于，在小孔衬底底部铺上“静电地毯”（带正电），侧壁则贴上“静电墙纸”（带负电），这样形成了“漏斗”状的静电场。当倒入带负电的纳米金刚石溶液，这些芝麻被慢慢“吸”到孔洞底正中间位置。更关键的是，一个孔精准只进一个...