2026年6月16日,全球人造金刚石龙头 Element Six(元素六)与日本精密材料公司 Orbray 联合宣布,3英寸晶圆级单晶金刚石(WSC™)的可重复生产工艺正式打通。这一突破意味着困扰行业多年的“大尺寸单晶金刚石难以量 ...
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2026年6月16日,全球人造金刚石龙头 Element Six(元素六)与日本精密材料公司 Orbray 联合宣布,3英寸晶圆级单晶金刚石(WSC™)的可重复生产工艺正式打通。这一突破意味着困扰行业多年的“大尺寸单晶金刚石难以量产”瓶颈被实质性突破,金刚石正式从实验室走向半导体级批量生产。
这次突破的核心不只是“做大”。根据双方披露,3英寸WSC™金刚石在尺寸、均匀性与可制造性三个维度同步实现飞跃——每一批次产品都能稳定达到芯片级良率要求,是真正的产业化标志。
同步推进的还有2英寸晶圆:外延应用版本接近定型,专门针对热键合应用的2英寸晶圆已在Element Six位于美国俄勒冈州Gresham的世界级CVD工厂进入批量生产准备阶段;4英寸更大尺寸基板的研发也已启动。
Element Six CEO Siobhán Duffy表示,双方合作正"越来越接近工业客户所需的晶圆级单晶金刚石质量与产量"。
为什么单晶金刚石晶圆对下一代半导体至关重要?传统硅基材料在功率密度、频率和散热上已逼近物理极限,而单晶金刚石是自然界已知热导率最高的材料(>2000 W/mK),同时具备宽带隙、高击穿电场、高载流子迁移率等特性,是6G射频、功率电子、AI芯片热管理、量子传感等前沿应用不可替代的基板材料。但长期以来,单晶金刚石晶圆停留在“能长出来但长不大”的1-2英寸阶段,良率与成本都难以满足工业需求。这次3英寸工艺的跑通,本质上是把金刚石从“稀缺特种材料”重新定位为“可规模化的先进工业基础材料”。
从商业化路径看,双方合作的重心已发生根本性转变。Element Six与Orbray在公告中明确表示,工作重点已从“研发突破”转向“工艺精修” —— 目标是支撑工业级批量生产的运营升级。这背后是整个产业链的协同需求:上游需要稳定的大尺寸单晶金刚石基板,中游CVD外延与器件工艺需要匹配的材料标准,下游6G、功率电子、量子技术客户需要可预期的供货能力。Orbray总裁兼CEO Riyako Namiki指出,这些里程碑“将材料能力与制造产能同步推进,以支持要求最严苛的应用”。
当一颗芯片的功耗不断突破千瓦级、当6G频率向太赫兹延伸、当量子计算机需要稳定在接近绝对零度的环境运行——传统硅材料的物理天花板已成为不可绕开的限制。3英寸单晶金刚石晶圆可量产工艺的跑通,不仅是一次尺寸升级,更是从材料端为下一代信息技术、能源电子和量子科技铺设地基。从“钻石恒久远”的浪漫叙事,到“金刚石晶圆规模化”的产业现实,Element Six与Orbray的这次合作,标志着人造金刚石正式跨过工业化的关键门槛。 以上内容请谨慎参考 本文封面图源自网络,无任何商业用途 本文来源:钻石观察 |
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