關於開發用於製作 2 英寸晶圓的馬賽克晶體的公告

本公司的主要優勢在於能夠製作大型鑽石單晶，並一直致力於開發用於鑽石元件製作的晶圓。我們已於 2025 年 4 月推出了 1 英寸單晶晶圓（直徑 25mm），但製造半導體元件必須使用 2 英寸（直徑 50mm）的晶圓，我們一直持續開發以實現其實用化。結果，我們成功開發出了用於製造 2 英寸馬賽克晶圓的馬賽克晶體。

1. 前言
本公司成立的目的是將鑽石所擁有的優異物理特性應用於各種領域，供應單晶材料並創造市場。特別是考慮到將鑽石作為半導體使用時，其低損耗等優點極有可能與節能掛鉤，因此我們一直致力於將必要的材料——晶圓進行產品化。

在半導體元件的製作中，使用圓盤狀晶圓可以利用已建立的各種製程設備，在晶圓上同時製作多個元件，並降低元件生產成本。然而，在目前的生長製程——微波電漿 CVD 法中，要將鑽石單晶大型化非常困難，尚未能製作出大型單晶晶圓。

針對這一課題，我們致力於透過橫向連接單晶，開發由少量單晶組成的馬賽克晶體，藉此開發大型晶圓。馬賽克晶體在作為晶體連接點的晶界部分不適合製作半導體元件，但由於晶界內部可以視為單晶，因此可以作為一個晶圓進行製程，製作出多個元件。馬賽克晶體已經擴大了面積，我們目前已將 38x38mm 的馬賽克晶體產品化。

元件製作製程方面，矽晶圓率先實現了大型化，製程設備也隨之發展。目前 12 英寸（直徑 300mm）是最大尺寸，被用於各種元件製作。另一方面，在製作少量元件或作為試作半導體產線使用時，則使用 4 英寸（直徑 100mm）晶圓。由於部分製程設備支援 2 英寸晶圓，因此 2 英寸（直徑 50mm）被認為是現實的最低尺寸。

如果能實現 2 英寸晶圓，將可用於鑽石半導體元件的開發，部分元件也有望進行少量生產。我們將 2 英寸晶圓開發作為鑽石晶圓開發的第一階段。在 2024 年 11 月公佈的鑽石晶圓路線圖中，我們決定在 2025 年 12 月前開發出 2 英寸晶圓。為此，我們認為可以透過開發面積在 25x25mm 以上的單晶，將 4 個單晶橫向連接，製作出 50x50mm 以上的馬賽克晶體，再從中切出直徑 50mm 的圓盤，即可製作出 2 英寸晶圓。雖然 30x30mm 的單晶已於 2025 年 2 月上市，但我們以 2025 年 12 月為目標，嘗試使用該單晶製作 50x50mm 以上的馬賽克晶體，卻未能解決技術課題。隨後，我們將 2026 年 3 月底定為新目標，但仍未能解決技術問題。

這個問題在於，在接合單晶時，由於晶界附近產生的應力，導致馬賽克晶體破裂或產生裂紋。在製作現有的馬賽克晶體時，這種現象並不是什麼大問題，但隨著尺寸擴大，問題變得顯著。此次克服了這個問題，我們成功開發出了用於 2 英寸晶圓的馬賽克晶體。

此外，拋光如此大面積的馬賽克晶體本身就是第一次，無法在與迄今為止最大的 38x38mm 馬賽克晶體相同的條件下拋光整個表面，因此我們增加了一些改進。結果，照片中的馬賽克晶體在幾乎整個表面上獲得了約 5nm 的表面粗糙度，我們確認其可以用作母晶體。

2. 開發的 2 英寸馬賽克晶體內容
(1) 尺寸：53x53x1.2mm
(2) 組成單晶數量：4 個（單個晶體面積在 25x25mm 以上）
(3) 表面拋光：單面已拋光 Ra ≈ 5nm

3. 2 英寸晶圓的量產計畫
既然馬賽克晶體已經完成，我們將利用本公司擁有的離子注入複製技術，製作出用於製作 2 英寸晶圓的子晶體。之後，透過雷射切割成直徑 50mm，完成 2 英寸晶圓。由於我們在製作大量基板和晶圓方面已有實績，相信這些製程可以順利實用化。

首先，我們將製作大量母晶體並開始量產。如果準備工作進展順利，我們認為在本財年下半年將能建立量產體系。

推進量產的課題在於，2 英寸面積的拋光需要非常長的時間。與 1 英寸的拋光時間相比，需要約 10 倍的時間，這項改進刻不容緩。我們認為目前使用的拋光設備需要進行大型化等對策，這類設備開發將透過未來考慮的資金籌措來實現。

4. 未來開發計畫
我們將繼續按照已披露的路線圖，推進 4 英寸馬賽克晶圓的開發。為此，我們將開發 50x50mm 以上的單晶，並利用它製作 100x100mm 以上的馬賽克晶體。在這次 2 英寸馬賽克晶體的開發中，我們在連接大型晶體的馬賽克晶體製作及其拋光方面發現了許多技術課題。我們將推動各種開發以解決這些課題。

此外，作為馬賽克晶圓無法按預期開發時的風險管理，我們也將考慮進一步擴大單晶面積，以及將小型鑽石基板貼合在鑽石以外晶圓上的「貼合晶圓」技術等。