本公司的主要优势在于能够制作大型钻石单晶，并一直致力于开发用于钻石组件制作的晶圆。我们已于 2025 年 4 月推出了 1 英寸单晶晶圆（直径 25mm），但制造半导体组件必须使用 2 英寸（直径 50mm）的晶圆，我们一直持续开发以实现其实用化。结果，我们成功开发出了用于制造 2 英寸马赛克晶圆的马赛克晶体。 1. 前言 本公司成立的目的是将钻石所拥有的优异物理特性应用于各种领域，供应单晶材料并创造市场。特别是考虑到将钻石作为半导体使用时，其低损耗等优点极有可能与节能挂钩，因此我们一直致力于将必要的材料——晶圆进行产品化。 在半导体组件的制作中，使用圆盘状晶圆可以利用已创建的各种制程设备，在晶圆上同时制作多个组件，并降低组件生产成本。然而，在目前的生长制程——微波电浆 CVD 法中，要将钻石单晶大型化非常困难，尚未能制作出大型单晶晶圆。 针对这一课题，我们致力于通过横向连接单晶，开发由少量单晶组成的马赛克晶体，借此开发大型晶圆。马赛克晶体在作为晶体连接点的晶界部分不适合制作半导体组件，但由于晶界内部可以视为单晶，因此可以作为一个晶圆进行制程，制作出多个组件。马赛克晶体已经扩大了面积，我们目前已将 38x38mm 的马赛克晶体产品化。 组件制作制程方面，硅晶圆率先实现了大型化，制程设备也随之发展。目前 12 英寸（直径 300mm）是最大尺寸，被用于各种组件制作。另一方面，在制作少量组件或作为试作半导体产线使用时，则使用 4 英寸（直径 100mm）晶圆。由于部分制程设备支持 2 英寸晶圆，因此 2 英寸（直径 50mm）被认为是现实的最低尺寸。 如果能实现 2 英寸晶圆，将可用于钻石半导体组件的开发，部分组件也有望进行少量生产。我们将 2 英寸晶圆开发作为钻石晶圆开发的第一阶段。在 2024 年 11 月公布的钻石晶圆路线图中，我们决定在 2025 年 12 月前开发出 2 英寸晶圆。为此，我们认为可以通过开发面积在 25x25mm 以上的单晶，将 4 个单晶横向连接，制作出 50x50mm 以上的马赛克晶体，再从中切出直径 50mm 的圆盘，即可制作出 2 英寸晶圆。虽然 30x30mm 的单晶已于 2025 年 2 月上市，但我们以 2025 年 12 月为目标，尝试使用该单晶制作 50x50mm 以上的马赛克晶体，却未能解决技术课题。随后，我们将 2026 年 3 月底定为新目标，但仍未能解决技术问题。 这个问题在于，在接合单晶时，由于晶界附近产生的应力，导致马赛克晶体破裂或产生裂纹。在制作现有的马赛克晶体时，这种现象并不是什么大问题，但随着尺寸扩大，问题变得显著。此次克服了这个问题，我们成功开发出了用于 2 英寸晶圆的马赛克晶体。 此外，抛光如此大面积的马赛克晶体本身就是第一次，无法在与迄今为止最大的 38x38mm 马赛克晶体相同的条件下抛光整个表面，因此我们增加了一些改进。结果，照片中的马赛克晶体在几乎整个表面上获得了约 5nm 的表面粗糙度，我们确认其可以用作母晶体。 2. 开发的 2 英寸马赛克晶体内容 (1) 尺寸：53x53x1.2mm (2) 组成单晶数量：4 个（单个晶体面积在 25x25mm 以上） (3) 表面抛光：单面已抛光 Ra ≈ 5nm 3. 2 英寸晶圆的量产计划 既然马赛克晶体已经完成，我们将利用本公司拥有的离子注入拷贝技术，制作出用于制作 2 英寸晶圆的子晶体。之后，通过雷射切割成直径 50mm，完成 2 英寸晶圆。由于我们在制作大量基板和晶圆方面已有实绩，相信这些制程可以顺利实用化。 首先，我们将制作大量母晶体并开始量产。如果准备工作进展顺利，我们认为在本财年下半年将能创建量产体系。 推进量产的课题在于，2 英寸面积的抛光需要非常长的时间。与 1 英寸的抛光时间相比，需要约 10 倍的时间，这项改进刻不容缓。我们认为目前使用的抛光设备需要进行大型化等对策，这类设备开发将通过未来考虑的资金筹措来实现。 4. 未来开发计划 我们将继续按照已披露的路线图，推进 4 英寸马赛克晶圆的开发。为此，我们将开发 50x50mm 以上的单晶，并利用它制作 100x100mm 以上的马赛克晶体。在这次 2 英寸马赛克晶体的开发中，我们在连接大型晶体的马赛克晶体制作及其抛光方面发现了许多技术课题。我们将推动各种开发以解决这些课题。 此外，作为马赛克晶圆无法按预期开发时的风险管理，我们也将考虑进一步扩大单晶面积，以及将小型钻石基板贴合在钻石以外晶圆上的「贴合晶圆」技术等。