全球首座金刚石晶圆厂明年量产

12月17日消息，据EEnews Europe报道，西班牙政府已获得欧洲委员会的批准，将向总部位于美国加利福尼亚州旧金山人造金刚石厂商Diamond Foundry的西班牙子公司 Diamond Foundry Europe 提供8100万欧元的补贴，以支持其斥资8.5亿美元在西班牙特鲁希略（Trujillo）建造一座金刚石晶圆厂的计划。

欧盟委员会表示，已批准8100万欧元（约8500万美元）的补贴，总投资至少约为6.75亿欧元（约 7 亿美元）。

2025年开始量产

Diamond Foundry表示，已于2023年上半年动工的Trujillo晶圆厂计划在 2025年开始生产单晶金刚石芯片，该工厂的总产量将达到1000万克拉，为传统钻石买家和半导体行业提供服务。

Trujillo 晶圆厂将使用该公司的等离子体反应器技术生产人造金刚石晶片，并将成为世界上首批完全由太阳能供电的工业项目之一。Diamond Foundry正计划在晶圆厂周围的土地上安装 120MW 太阳能发电装置。

资料显示，金刚石半导体具有超宽禁带(5.45eV)、高击穿场强(10MV/cm)、高载流子饱和漂移速度、高热导率(2000W/m·k)等材料特性，以及优异的器件品质因子(Johnson、Keyes、Baliga)，采用金刚石衬底可研制高温、高频、大功率、抗辐照电子器件，克服器件的“自热效应”和“雪崩击穿”等技术瓶颈。

此外，金刚石拥有优异的物理特性，在光学领域具有良好透光性和折射率，适用于光电器件的研发；电学方面，其绝缘性能和介电常数使其在复杂电路中发挥稳定作用；机械性能方面，高强度和耐磨性确保芯片能够承受极端工作条件。

Diamond Foundry

Diamond Foundry成立于2012年，业务涉及珠宝和奢侈品市场以及半导体行业。Diamond Foundry将使用其拥有专利的CVD（化学气相沉积）方法进行生产。工厂内的168台等离子反应器预计于2025年上半年开始首期生产，并于2027年底全面投入运营，预计年产量超过200万克拉。生产的培育钻石大部分将用于汽车、5G通信等行业的应用，小部分用于珠宝行业。

2022年，Diamond Foundry收购了德国的Audiatec公司，该公司25年来一直致力于合成单晶钻石的独特科学挑战。

2023年10月2日，Diamond Foundry宣布制造出了世界上第一块单晶金刚石晶圆。这块金刚石晶圆直径100毫米，重量110克拉，具备极高的导热性和电绝缘性。据该公司称，是使用一种称为异质外延的工艺来沉积碳原子，并在可扩展的基底上进行制造。Diamond Foundry表示，下一个目标是降低金刚石晶圆的缺陷密度，以实现比硅高17200倍、比碳化硅高60倍的品质因数。

无论是国际巨头Diamond Foundry还是中国本土企业，都在积极投身这一领域的发展，共同推动金刚石晶圆技术的创新与应用。此外，我国政府也已高度重视金刚石等超硬材料产业的发展，出台支持政策。

关于碳方程

近年来，中国金刚石晶圆企业积极引进国外先进技术，加强自主研发，不断提升产品质量和生产效率。其中，碳方程近年来不断加大研发资源的投入，全力聚焦于大尺寸金刚石材料相关设备核心技术壁垒的攻克。

目前，金刚石无论是单晶片还是多晶片，都受限于产品尺寸太小。真正商业化应用需要英寸级大面积晶圆。现在金刚石的异质外延法和马赛克拼接法都逐步成熟，加以6~8inc的生长设备的辅助，相信我国的英寸级金刚石材料也将得到快速发展。

而碳方程最新发布的50200A MPCVD 设备在大尺寸金刚石生产方面取得了重大突破，该设备采用915MHZ的微波频率，单炉可生产8英寸多晶产品，若用于生产单晶金刚石，单炉能够稳定产出多达 489 片尺寸为 7*7mm 的单晶金刚石。设备运行功率方面，采用50KW大功率装置，达到大尺寸金刚石的量产条件。

在当前的小批量试生产阶段，该设备已成功验证其卓越性能，所生产的 8 英寸热沉片在关键性能指标上表现卓越，达到了行业前沿水平，为推动金刚石的大规模工业化生产以及拓展大尺寸材料的广泛应用奠定了坚实基础，有望在金刚石材料产业竞争格局中占据重要的一席之地，进一步助力中国在金刚石晶圆领域迈向新的高峰。

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