直径2インチ超高純度ダイヤモンドウェハの量産に成功　量子コンピュータの実現に目途

最終更新日:2024/01/31 公開日:2022/04/19 2022/04

アダマンド並木精密宝石株式会社（東京都足立区、代表取締役社長　並木里也子）は、超高純度の直径2インチのダイヤモンドウェハの量産技術を開発しました。量子コンピュータ^*1に使う量子メモリ^*2や超高感度の磁気センサーには窒素濃度3 ppb以下（ppb＝10億分率）の超高純度ダイヤモンドが用いられ、開発が加速していますが、これまで、使えるダイヤモンド結晶は4mm角程度の寸法でしかありませんでした。今回、開発したのは、超高純度で直径2インチ（約55ミリメートル）のダイヤモンドウェハです。今後、量子コンピュータの実現につながることが期待されます。本製品は2023年に製品化の予定です。

アダマンド並木精密宝石株式会社は、佐賀大学との共同研究で、独自のステップフロー成長法^*3を用いて直径2インチの高品質ダイヤモンドウェハ（商品名：KENZAN Diamond™）を開発したことを2021年9月9日にプレスリリース^*4いたしました。このダイヤモンド結晶成長技術では、高い成長速度を得るために窒素ガスを使わなければならず、そのため数ppmの濃度の窒素不純物がダイヤモンド結晶に混入して量子コンピュータには使えませんでした。

一方、市販されている窒素濃度3 ppb以下の超高純度ダイヤモンドは、4ミリ角の寸法でしかなく、研究用に使えても、実用上使うことがでませんでした。そこで、アダマンド並木精密宝石株式会社では、結晶成長で窒素の混入を極力抑えて、超高純度の直径2インチのダイヤモンドウェハの量産技術を開発いたしました。ダイヤモンドを用いた量子メモリは超高密度のデータ記録が可能で，直径2インチのダイヤモンドウェハ１枚でBlue-Rayディスク10億枚分のデータが保存できます。これは全世界で1日に流通する全てのモバイルデータ量に相当し、ダイヤモンドウェハ1枚に収まります。

今後は、周辺技術を確立し、2023年に製品化いたします。

研究成果の公表媒体

2022年5月10日
International Conference on Compound Semiconductor Manufacturing Technology
「Two-Inch High Quality Diamond Heteroepitaxial Growth on Sapphire for Power Devices」