日本產業技術綜合研究所(AIST)與EDP公司成功開發出適用於鑽石半導體元件製造的大面積鑽石/矽複合晶圓。研究團隊證實，將多片小尺寸鑽石晶圓在高達1,200℃的高溫下接合至矽晶圓上，將可有效抑制熱變形，並能使用通用型曝光設備進行微細加工，為鑽石元件的量產化奠定基礎。
鑽石具有優異的半導體材料特性，但要實現量產，關鍵在於取得大面積鑽石晶圓。為解決此問題，AIST研究團隊提出將多片小面積鑽石晶圓貼附於大面積矽晶圓上的方式，藉此在實質上形成可用於鑽石元件製造的大面積晶圓。一般而言，在同質基板接合時若以1,000℃以上的高溫進行，將可提升接合界面的耐久性，並降低對表面粗糙度的要求，有助於提高良率。然而在異質材料接合的情況下，因熱膨脹係數不同，高溫製程容易導致熱應變增加，進而引發翹曲或破裂等問題。
此次研究將焦點放在鑽石與矽的熱膨脹係數約在600℃時發生反轉的特性，並發現接合溫度越高，冷卻回常溫時兩者的熱收縮差異越小，進而可有效降低因殘留應力造成的熱翹曲。實驗結果顯示，將12 mm × 12 mm的鑽石晶圓與2吋矽晶圓在1,000℃下接合時，熱變形顯著，晶圓呈現凸狀翹曲，高低差達27 μm，實際可用於曝光微細圖案的面積僅約30%。相較之下，在1,200℃下接合時，熱應變明顯受到抑制，高低差降至9 μm。研究團隊也使用此複合晶圓，成功地在10 mm × 10 mm的描畫區域中，於95%的面積內製作出線寬/間距皆為1 μm的線路圖案。
此外，即使鑽石基板的表面粗糙度達0.9 nm，在高溫接合條件下仍可形成極為牢固的接合界面。分析結果確認鑽石與矽之間透過厚度約5 nm的非晶層形成緻密接合結構。即使對晶圓施加足以破壞矽基板的衝擊，除了邊緣部位之外亦未觀察到剝離現象。另在經過半導體製程中使用的各類清洗液與顯影液進行化學處理後，接合界面同樣未出現剝離，顯示其具備高度的製程耐受性。