株式会社イーディーピー 研究開発活動 (2024年3月期)

当社の研究開発活動は、(ⅰ)生産技術に関する研究開発、(ⅱ)新製品に関する研究開発、(ⅲ)製造装置及び方法に関する研究開発の3つのカテゴリーにおいて、優先順位を考慮して実施しております。
開発テーマは開発審査会を経て選定され、年度計画の下で開発作業を行っています。また、半期単位で開発報告会を開催して、進捗状況を社内に周知しています。

当事業年度における研究開発費の総額は、204,914千円であります。当事業年度の第3四半期会計期間から、生産部においても開発活動の一部を担う体制ができ、研究開発費は大幅に増加いたしました。
研究開発活動の結果、当事業年度において、①宝石原石の成長条件の開発、②大型単結晶の開発、③研磨速度の高速化、について成果がありました。
研究開発活動の結果の具体的な内容は、以下に示すとおりです。
なお、当社は、ダイヤモンド単結晶の製造、販売、開発事業の単一セグメントであるため、セグメント別の記載を省略しております。

(1) 生産技術に関する研究開発
当事業年度において、引き続き製作するダイヤモンドの品質向上に取り組んできました。当社のダイヤモンド結晶は、微量の窒素不純物や欠陥があるために、薄茶色を呈しております。種結晶や基板として利用する場合に、これが問題となる応用もあります。色をほとんどなくすには、窒素不純物量を減少することで可能となりますが、成長速度の低下や、多結晶の発生などの問題が出てくる場合があります。これらの問題が生じずに成長できる条件の検討を開始しております。この中では、どのような親結晶を使用するかも重要であり、合わせて検討を行っております。
また、砥石を使用する新しい研磨手法を開発し、粗研磨に利用できることが判明いたしました。これによって、大型の基板等においては、粗研磨の時間が従来の1/3程度まで短縮でき、大型製品の研磨コストの低減が実現いたしました。

(2) 新製品に関する研究開発
当社が想定している新製品は、応用分野によって分かれており、以下のとおりであります。
①ダイヤモンド半導体デバイス開発等に必要な素材の開発
a.ウエハの開発
ダイヤモンド半導体デバイス等の製作において必須の素材であり、2インチウエハの実用化を目指しています。
単結晶サイズの大型化の研究を継続的に進めておりますが、その成果をもとにして大型のモザイク結晶を開発する計画です。このための接続技術や研磨技術等の周辺技術の開発も、同時並行で検討してまいります。

b.低抵抗基板の開発
ダイヤモンドのパワーデバイスにおいては、縦型デバイス構造が重要であり、これに使用する抵抗値の低い基板を開発してきました。縦型デバイスでは、デバイスの底面から上面(または逆方向)へ電流を流すため、抵抗値の低い基板が必要で、従前から発売しているボロンドープエピタキシャル成長膜より桁違いに高濃度のボロンをドーピングすることで実現できます。
当社は以前よりこのような低抵抗のダイヤモンドが成長する条件を開発しており、2023年8月に0.2mm厚の自立基板と、基板上に薄膜を形成したエピ基板の両者の製品発表を行いました。この低抵抗ダイヤモンドは、生産部に技術を移管して、本格的な生産を開始しております。この製品を効率的に生産するため、ウォータージェットレーザーを2023年11月に導入いたしました。これによって大型の自立基板を作製することが可能となり、ダイヤモンドパワーデバイス開発に貢献できると考えております。

②光学部品として必要な高品質結晶の開発
ダイヤモンドは、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さいため、高エネルギービームの光学部品として適した材料です。また、X線を透過するのにも適しています。このような特性の組み合わせとして、強力なX線ビームを作り出す放射光施設で使う光学部品(特にモノクロメーターと呼ばれる部品)をダイヤモンド化することが、期待されています。
モノクロメーターに使用する結晶は、極限までの高品質とする必要があり、当社はこの結晶の開発を進めています。

③宝石原石の成長条件の開発
当社が原石の販売に進出するとの方針を実現するため、原石の成長条件の検討を行ってきました。特に、大型宝石に対応するための大型原石作製については、当社の持っている大型種結晶によって特徴ある原石を生産できる可能性があるので、良質な原石を成長する条件を検討してきました。その結果、1カラット以上の宝石を製作するために必要な厚さの原石を、再現性良く製作できるようになりました。


(3) 製造装置及び方法に関する研究開発
2022年11月に稼働しました島工場に、産総研などとの共同研究の成果である、新型成長装置を導入しました。この装置によって、成長面積が拡大出来ることが判明しました。さらに成長面積の拡大や、成長速度の増大を期して、成長装置内のホルダー等の部品について、検討を継続しています。