2月4日，據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，近日，由電科裝備下屬北京中電科公司自主研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)套12英寸碳化硅晶錠減薄設(shè)備、襯底減薄設(shè)備成功發(fā)貨，順利交付行業(yè)龍頭企業(yè)。
圖片來源：電科裝備
碳化硅作為第三代半導(dǎo)體核心材料，憑借高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高耐壓性等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)、AI基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)高景氣賽道，而12英寸襯底相較于8英寸產(chǎn)品，單片晶圓芯片產(chǎn)出量可提升2.5倍，能顯著降低單位制造成本，是推動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵方向。
由于碳化硅材料硬度僅次于鉆石且脆性大，12英寸規(guī)格的晶錠、襯底減薄對(duì)設(shè)備的加工精度、穩(wěn)定性和工藝適配性提出了遠(yuǎn)超8英寸工藝的極限要求，此前該領(lǐng)域核心設(shè)備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，單臺(tái)設(shè)備價(jià)格高。
此次電科裝備交付的兩款設(shè)備，針對(duì)性攻克了上述產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破。
其中，晶錠減薄機(jī)創(chuàng)新采用自動(dòng)化抓取與吸附雙模式搬送系統(tǒng)，可確保大尺寸晶錠的穩(wěn)定高效傳輸，大幅縮短加工周期，適配規(guī)?；慨a(chǎn)需求。
襯底減薄機(jī)則集成自主研發(fā)的超精密空氣主軸與氣浮承片臺(tái)等關(guān)鍵軸系，將晶圓片內(nèi)厚度偏差穩(wěn)定控制在1微米以內(nèi)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
值得關(guān)注的是，兩款設(shè)備均為全自動(dòng)機(jī)型，可滿足大尺寸產(chǎn)線無人化、智能化生產(chǎn)需求，與電科裝備自研的激光剝離設(shè)備協(xié)同使用后，還能將材料損耗降低30%以上，為下游企業(yè)大幅節(jié)省生產(chǎn)成本。
1、國(guó)內(nèi)12英寸碳化硅設(shè)備多點(diǎn)突破
隨著12英寸碳化硅產(chǎn)業(yè)價(jià)值日益凸顯，國(guó)內(nèi)企業(yè)加速布局核心設(shè)備研發(fā)與量產(chǎn)，目前已有多家核心企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破并推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化落地。
在長(zhǎng)晶設(shè)備領(lǐng)域則有晶升股份、晶馳機(jī)電、山東力冠等企業(yè)。
2025年12月29日，晶升股份宣布其自主研發(fā)的12英寸碳化硅單晶爐已完成小批量發(fā)貨，正式交付國(guó)內(nèi)頭部客戶投入應(yīng)用。
晶馳機(jī)電重點(diǎn)布局電阻法12英寸晶體生長(zhǎng)設(shè)備開發(fā)，已交付首臺(tái)（套）設(shè)備，為12英寸碳化硅長(zhǎng)晶提供PVT技術(shù)新路徑，優(yōu)化了高溫真空環(huán)境下的溫場(chǎng)與氣流場(chǎng)穩(wěn)定性，有效提升晶體生長(zhǎng)質(zhì)量，后續(xù)將推進(jìn)設(shè)備批量交付與技術(shù)迭代。
山東力冠攻克12英寸PVT電阻加熱長(zhǎng)晶爐核心技術(shù)，優(yōu)化高溫真空環(huán)境下溫場(chǎng)與氣流場(chǎng)穩(wěn)定性，解決大尺寸晶體生長(zhǎng)中熱梯度復(fù)雜、內(nèi)應(yīng)力增加的問題。首批兩臺(tái)設(shè)備已完成交付，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)階段。
在外延及綜合加工設(shè)備領(lǐng)域，有晶盛機(jī)電、微導(dǎo)納米等代表廠商。
晶盛機(jī)電近期在12英寸碳化硅設(shè)備領(lǐng)域多點(diǎn)突破，動(dòng)態(tài)成果顯著。2025年9月26日，公司首條12英寸碳化硅襯底加工中試線成功貫通，加工、檢測(cè)全環(huán)節(jié)設(shè)備實(shí)現(xiàn)100%國(guó)產(chǎn)化，構(gòu)建起“裝備-材料”閉環(huán)體系，徹底解決關(guān)鍵裝備依賴進(jìn)口的難題。
2025年12月，其12英寸單片式碳化硅外延生長(zhǎng)設(shè)備順利交付全球頭部SiC外延晶片生產(chǎn)商瀚天天成，有力推動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈向大尺寸、高效率、低成本方向演進(jìn)。
在切割與剝離設(shè)備領(lǐng)域，則有天晶智能、西湖儀器、晟光硅研、晶飛半導(dǎo)體等企業(yè)。
天晶智能推出TJ320型超高速多線切割機(jī)，可適配12英寸晶錠切割需求，單臺(tái)年產(chǎn)能達(dá)20萬片。根據(jù)公開信息，目前天晶智能淮安生產(chǎn)基地年產(chǎn)能已達(dá)880臺(tái)，二期工程將于2026年投產(chǎn)，將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能以滿足市場(chǎng)需求。
西湖儀器在2025年實(shí)現(xiàn)12英寸襯底激光剝離技術(shù)突破，為大尺寸碳化硅薄片化、異構(gòu)集成提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，解決了傳統(tǒng)剝離工藝損傷襯底的痛點(diǎn)，目前技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。
2、結(jié)語
多家企業(yè)的技術(shù)攻堅(jiān)與產(chǎn)業(yè)化落地，不僅降低了下游產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本，更夯實(shí)了我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為新能源、AI等高景氣賽道的高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
未來，隨著設(shè)備技術(shù)的持續(xù)迭代與產(chǎn)能釋放，我國(guó)有望在全球12英寸碳化硅產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主可控的跨越式發(fā)展。
（集邦化合物半導(dǎo)體 金水 整理）
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