在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,一項(xiàng)突破性成果引發(fā)行業(yè)關(guān)注——火炬高新區(qū)企業(yè)瀚天天成憑借自主研發(fā)的核心技術(shù),成功研制出全球首款12英寸(300mm)高質(zhì)量碳化硅外延晶片。這一創(chuàng)新不僅標(biāo)志著我國(guó)在第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)跨越,更為全球功率器件產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了重要支撐。
作為第三代半導(dǎo)體的核心材料,碳化硅憑借其高頻、高壓、耐高溫等特性,在新能源汽車、光伏發(fā)電、AI算力電源、軌道交通等高端領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體相比,采用碳化硅材料的功率器件可降低系統(tǒng)能耗50%以上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備體積與重量的顯著縮減。然而,受制于大尺寸晶片制備技術(shù)瓶頸,全球碳化硅產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期停留在6英寸(150mm)階段,8英寸(200mm)產(chǎn)品尚未形成規(guī)模化供應(yīng)。
瀚天天成此次推出的12英寸晶片通過(guò)直徑擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)技術(shù)躍遷。在相同工藝條件下,單片晶圓可承載的芯片數(shù)量較6英寸產(chǎn)品提升4.4倍,較8英寸產(chǎn)品提升2.3倍。這種量產(chǎn)效率的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),直接推動(dòng)碳化硅芯片單位制造成本下降超過(guò)40%,為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用掃清成本障礙。公司技術(shù)負(fù)責(zé)人透露,該成果歷經(jīng)三年攻關(guān),突破了晶格缺陷控制、摻雜均勻性等十余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題。
在廈門火炬高新區(qū)的現(xiàn)代化生產(chǎn)車間里,首批12英寸晶片已進(jìn)入最終檢測(cè)環(huán)節(jié)。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,產(chǎn)品外延層厚度不均勻性控制在3%以內(nèi),摻雜濃度波動(dòng)范圍≤8%,2mm×2mm芯片良率突破96%,關(guān)鍵指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。這些特性使其能夠滿足5G基站、特高壓輸電等極端環(huán)境下的高可靠性需求。
作為國(guó)內(nèi)碳化硅外延領(lǐng)域的先行者,瀚天天成已構(gòu)建完整的技術(shù)迭代體系。公司先后實(shí)現(xiàn)3英寸、4英寸、6英寸產(chǎn)品的商業(yè)化量產(chǎn),2023年以全球最大產(chǎn)能規(guī)模登頂行業(yè)榜首,2024年市場(chǎng)份額進(jìn)一步擴(kuò)大至31%。此次12英寸產(chǎn)品的問(wèn)世,標(biāo)志著我國(guó)在第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域形成從設(shè)備研發(fā)到規(guī)模制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
據(jù)產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),隨著12英寸晶片量產(chǎn)技術(shù)的成熟,全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模將在2027年突破百億美元。瀚天天成目前正加速推進(jìn)產(chǎn)能建設(shè),其批量供應(yīng)計(jì)劃將優(yōu)先滿足新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)、光伏逆變器等戰(zhàn)略領(lǐng)域需求,為全球能源轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵材料支撐。















