日本，發售金剛石晶圓

近日，日本EDP公司正式宣布開始發售1英寸金剛石單晶晶圓產品（直徑25mm，厚度0.05~1mm），在高性能半導體材料商業化進程中邁出了關鍵一步。

該晶圓采用CVD（化學氣相沉積）工藝制備，面向高功率、高頻、高耐輻射等場景下的電子器件開發。此前，EDP已成功推出30×30mm的大尺寸單晶金剛石基板，而此次晶圓產品的正式發售，是其產品鏈從襯底向制程適配材料體系延伸的重要節點。這一動作反映了日本材料產業向下一代寬禁帶半導體材料轉型的明確路徑，也成為觀察全球金剛石晶圓產業鏈發展現狀與格局的關鍵窗口。

金剛石因其極高的熱導率（>2000W/m·K）、極寬的帶隙（5.5eV）、高載流子遷移率、低介電常數與極高的擊穿電場（約10MV/cm）被視為“*半導體材料”。但受限于晶體生長難度與成本居高不下，長期以來其應用仍局限于研究與極少量器件開發。

EDP此次開始發售的1英寸CVD單晶晶圓，具備較高晶體質量（XRD擺動曲線半高寬10~50arcsec）、低氮摻雜濃度（<8ppm）、可控厚度（0.05–1mm）和（100）晶面，顯然面向的是已具備試制能力的功率器件或量子器件開發廠商。這種規格恰好填補了傳統5×5mm、10×10mm方形基板在現代晶圓制程體系中的局限。該公司表示，在相同晶圓面積下，1英寸晶圓的有效器件數量可比12.5mm（半英寸）的晶圓提高4倍以上，同時更適用于標準圓片制程，顯著提高封裝兼容性與良率評估效率。

更為關鍵的是，EDP并未止步于1英寸的產品節點，該公司明確指出，已制定2英寸（50mm）馬賽克晶圓的開發路線圖，目標在2025年年底前實現產品化。

EDP并非孤例。在全球范圍內，金剛石晶圓仍處于研發驗證與工程化初期，*企業主要分布在美、日、中三國，其中ElementSix（隸屬于戴比爾斯集團）和日本住友電工在晶體生長和材料純化方面具備深厚技術積累。

ElementSix?是當前全球*大的CVD金剛石材料供應商之一，其電子級金剛石材料廣泛應用于量子計算、粒子探測器、高頻通訊器件等領域。據其官網公開資料，其電子器件級單晶產品*高尺寸約為10×10mm。住友電工則通過HPHT與CVD的復合工藝持續推進材料端優化，優勢在于高一致性與批次控制。

在國內方面，國機精工通過控股的國機金剛石與鄭州三磨所，推進MPCVD設備國產化及高導熱單晶/多晶金剛石材料布局，聚焦熱管理、光學窗口、功能電極等特種應用方向。2024年公司在新疆投建了年產400臺高功率MPCVD設備的中試與產業化平臺，目標之一即是電子級晶圓化應用。四方達近年來加速CVD金剛石材料布局，聚焦于散熱片、高強度涂層和部分微結構器件開發。黃河旋風已進入培育鉆石和CVD金剛石合成技術領域，積極推動大單晶設備與分選加工系統的研發，并提出發展金剛石功能材料產業集群的規劃。沃爾德深耕高端刀具與超硬材料精密加工，在金剛石磨削、涂層技術方面具備系統優勢，雖未大規模進軍晶圓業務，但在技術工藝與應用延伸方面形成了良好基礎。

值得注意的是，當前流通市場上2英寸CVD金剛石晶圓大多為馬賽克拼接而成，其均勻性和晶界問題制約了其在高壓、大電流應用場景下的推廣。而EDP此次開始發售的完整單晶1英寸圓片恰好在該維度上實現超越。

要實現金剛石晶圓從研發到量產的突破，單一技術或企業無法完成閉環，其背后需要完整的產業體系支持。從晶種、反應器、氣源系統、退火/拋光處理、表征測試、應用驗證等各環節，缺一不可。EDP之所以能夠實現產品發售，得益于日本材料產業長期深耕基礎裝備制造與電子級材料評價體系的結果。反觀中國市場，盡管具備龐大的資本投入能力與下游應用需求，但材料評價體系、上游設備穩定性與基礎研究基礎尚有短板。

在政策層面，隨著第三代半導體與類腦計算、量子信息等戰略賽道的推進，國家層面已明確鼓勵碳基寬禁帶材料的發展。地方政府如新疆、河南、山東等地亦陸續出臺專項扶持政策，加速金剛石產業集群落地。2024年起，多個地方園區啟動金剛石裝備、高品級原料、晶圓后處理平臺的共建計劃，形成“裝備先行+材料突破+應用牽引”的生態式推進模式。

EDP開始發售1英寸金剛石單晶晶圓的動作，在全球范圍內率先把晶圓級產品推進到可銷售狀態，雖然尺寸尚未達到2英寸以上的制程普適門檻，但已顯著縮小研發與市場之間的“驗證鴻溝”。

對我國而言，從金剛石的功能化、散熱應用、窗口片，到*終走向2英寸甚至4英寸的電子級晶圓，其路徑必須同時解決“高質量晶種+反應器均勻性+后處理體系+應用驗證”四重挑戰。未來幾年，誰能率先完成這些關鍵節點的串聯與標準化，誰就有可能在這場被譽為“碳基半導體皇冠”的材料競賽中搶占先機。

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