天岳先進全面邁進 英寸碳化硅新時代

讓世界用上中國“芯”

3月26日，在上海SEMICON China 2025大會上，山東天岳先進科技股份有限公司（以下簡稱“天岳先進”）發(fā)布了12英寸高純半絕緣、p型碳化硅襯底，這是公司自去年11月全球首發(fā)12英寸N型碳化硅襯底以來，又一重大技術(shù)突破，標(biāo)志著天岳先進全面邁進12英寸碳化硅新時代。

3月31日，記者在天岳先進公司展廳，看到了這三張“寶貝”，好似三張透明的、金色的、深藍(lán)色的“大號光盤”。據(jù)介紹，12英寸襯底的直徑是30厘米，8英寸襯底直徑是20厘米。而從直徑20厘米擴大到30厘米，天岳先進要做的，不僅僅是簡單放大。

因碳化硅的合成非常困難，高純原料在2000多度的高溫下分解成原子，在溫度梯度的控制下“長”在籽晶上。晶體生長的關(guān)鍵是不能“亂長”，只能長成“4H”這一種晶型，其他200多種晶型都不適宜做半導(dǎo)體材料。用宏觀的“爐子”去控制微觀的原子世界，其難度比“老君煉丹”還難。

“‘長’出一爐晶體，有溫度、溫度梯度、時間等幾十個參數(shù)，每一個參數(shù)的調(diào)整又可能引發(fā)其他參數(shù)的變化，我們就一個參數(shù)一個參數(shù)地調(diào)，一爐接一爐地試，經(jīng)過幾千次的實驗，終于把12英寸襯底‘長’成了?！碧煸老冗M董事長宗艷民說。

山東天岳先進科技股份有限公司外景圖。

“12英寸碳化硅襯底的發(fā)布，標(biāo)志著碳化硅技術(shù)在晶圓尺寸上的新高度，預(yù)示著行業(yè)即將進入一個全新的發(fā)展階段，而天岳先進成為全球碳化硅襯底技術(shù)革新者與領(lǐng)跑者?！弊谄G民介紹，12英寸產(chǎn)品在產(chǎn)品面積上較8英寸持續(xù)擴大，單片晶圓芯片產(chǎn)出量躍升2倍以上，“簡單來講，就是尺寸越大，降本增效越明顯?！?/p>

12英寸產(chǎn)品，是尚未推向市場的“新生兒”。目前，天岳先進的主打產(chǎn)品8英寸襯底，已經(jīng)在市場上站穩(wěn)了腳跟。宗艷民介紹，他們的襯底質(zhì)量水平國際領(lǐng)先，微管缺陷穩(wěn)定為0，位錯缺陷每平方厘米幾個到幾十個，明顯優(yōu)于同行業(yè)。

因為質(zhì)量可靠，天岳先進的碳化硅襯底不僅供應(yīng)國內(nèi)廠商，還銷售到德國博世、英飛凌等世界知名公司。據(jù)國際權(quán)威媒體的最新報告，2024年，天岳先進全球碳化硅襯底的市場占有率為22.8%，位居國際第一梯隊。碳化硅襯底占芯片價值的50%左右，可以說，天岳先進“讓世界用上了中國‘芯’?！?/p>

碳化硅襯底自主供應(yīng)，對我國產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生何種影響？宗艷民給記者舉出了一組數(shù)據(jù)：一片6英寸碳化硅襯底，做成的芯片就能“武裝”兩輛電動汽車。碳化硅作為性能優(yōu)越寬禁帶半導(dǎo)體，用它做成的芯片比硅芯片更耐高壓、耐高溫，工作效率更高，可提升續(xù)航里程10%。置于充電樁內(nèi)，充電時間能夠從幾小時縮短到幾分鐘。類似的，碳化硅芯片用在風(fēng)能、太陽能發(fā)電的逆變器上，比用硅基芯片功率密度提高3倍、體積減小40%-60%，損耗降低50%以上，一顆碳化硅芯片在全生命周期內(nèi)可以減排1噸二氧化碳。

天岳先進碳化硅底襯產(chǎn)品。

“天岳先進的12英寸高純半絕緣型碳化硅襯底產(chǎn)品，憑借良好的光學(xué)性能優(yōu)勢，正在通過光波導(dǎo)技術(shù)路線，加速AR眼鏡的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。隨著光波導(dǎo)技術(shù)的進步與量產(chǎn)，高端AR眼鏡將逐步變得更輕薄。

一家2010年才成立的公司，是怎樣從無到有“煉”出碳化硅的？宗艷民說，他學(xué)的是硅酸鹽專業(yè)，一直懷著材料報國的夢想。得知山東大學(xué)晶體材料研究所在實驗室成功培育出碳化硅單晶，但無法產(chǎn)業(yè)化。2011年他決心買下山東大學(xué)的5個專利，押上全部身家，開啟了他的“碳化硅”之旅。十多年間，無論遇到多大的困難，他一直堅定地專注于碳化硅襯底這一個方向。他的目標(biāo)是，盡快把碳化硅襯底做到全球第一，為新能源及AI等下游產(chǎn)業(yè)提供自主可靠的國產(chǎn)化材料支撐。

（大眾新聞·大眾日報記者 楊學(xué)瑩 孫業(yè)文 實習(xí)生 武詠潔 邵子源）