
为贯彻国家创新驱动发展战略,积极培育和发展新质生产力,聚焦发掘我国第三代半导体产业重要科技进展,进一步扩大优秀科研成果的影响力和辐射面,助推优秀技术成果转化为新质生产力,实现高水平科技自立自强,赋能我国产业不断攀升全球价值链的最高端。由国际第三代半导体论坛暨第中国国际半导体照明论坛(IFWS&SSLCHINA)程序委员会倡议发起“年度中国第三代半导体技术十大进展”评选,2025年经公开征集和合规筛选,共计有效成果43项。经程序委员会专家评审投票,33项优秀成果进入终评候选成果TOP30 (不分先后)。接下来将逐一推介,敬请关注!

》大会现场设有候选成果TOP30 主题展示
1全系列12英寸碳化硅衬底全球首发
——山东天岳先进科技股份有限公司、上海天岳半导体材料有限公司
山东天岳先进科技股份有限公司在德国慕尼黑半导体展览会上发布全球首款12英寸碳化硅衬底,标志着中国在半导体关键基础材料领域实现了历史性的重大突破,彰显了中国新一代半导体材料技术的国际领先地位。 碳化硅单晶扩径技术难度极高,12英寸碳化硅晶体制备需要在8英寸碳化硅晶体基础上通过多轮次迭代扩径,项目团队在新型长晶设备开发、配套的热场结构设计及工艺、特殊籽晶处理工艺等方向上取得创新性突破,攻克了碳化硅单晶的连续扩径技术,成功制备出12英寸碳化硅单晶;同时项目团队配合超大尺寸衬底开发了新型大尺寸切割、研磨和抛光技术,最终实现12英寸碳化硅衬底的加工成型。

图1 碳化硅单晶连续扩径过程

图2 12英寸碳化硅衬底
学术/产业价值
目前商业化供应的碳化硅衬底仍然以6英寸为主,8英寸衬底已经实现批量供货,整体上正处于6英寸向8英寸的过渡期。在碳化硅产业链中,衬底在碳化硅芯片成本中占比大,是碳化硅产业链中成本和技术壁垒最高的环节。碳化硅衬底向大尺寸发展,是推动碳化硅走向大规模推广应用的关键因素。
12英寸晶圆的面积是6英寸晶圆的约4倍,是8英寸晶圆的约2.25倍,衬底面积越大,单次外延和流片可生产的芯片数量就越多,单位芯片分摊的成本越低。目前成熟且庞大的硅基半导体制造产线主要基于12英寸,如果碳化硅衬底尺寸能与硅基主流尺寸匹配,就能更有效地利用现有成熟产线的工艺管理经验和部分设备,降低大规模制造的门槛和成本,提升制造效率,满足快速增长的市场需求。
碳化硅单晶衬底是第三代半导体行业的关键核心材料,也是以美国为首的西方国家对我国实施技术封锁的重点领域,实现碳化硅半导体材料的自主可控对我国半导体行业的发展具有重要战略意义。
掌握12英寸碳化硅衬底量产技术是半导体材料领域的一项重大突破,代表着一个国家在第三代半导体核心技术上的领先地位。确保大尺寸、高性能碳化硅衬底的自主可控供应,关系到我国核心产业链的安全和竞争力,避免在关键材料上被“卡脖子”,并在未来的竞争中占据巨大优势,极大地保障了国内产业发展和国家安全,提升民族自信心。
创新指标
12英寸碳化硅衬底关键指标:衬底直径:300 mm±0.5mm,厚度:775μm±25μm,偏角:4°±0.5°,表面粗糙度Ra:≤0.2nm(硅面);
天岳先进是全球第一家发布12英寸碳化硅衬底的企业,目前国际碳化硅领域知名企业Wolfspeed、Coherent等尚未公开12英寸技术,国内企业陆续发布12英寸碳化硅衬底,在时间上均落后于天岳先进,并且天岳先进是目前全球唯一实现全系列12英寸产品突破的企业。天岳先进在12英寸碳化硅衬底技术创新方面已申请专利54件,其中已授权发明专利17件,PCT申请6件。2024年11月至今新申请并受理发明专利9件。
应用前景
半导体器件领域:电力电子和射频通信领域对高效、高功率密度的碳化硅基器件的需求持续增长。碳化硅可以有效提升系统效率,突破性能瓶颈。根据行业预测,碳化硅功率器件市场将以20%以上的复合年增长率(CAGR)增长,到2030年将超过100亿美元
AR眼镜:碳化硅是AR眼镜光波导镜片的最优选材料。12英寸衬底可大幅提升镜片产出量并降低成本。2030年,全球AR眼镜市场可能达到800万台规模,碳化硅材料需求将随技术普及快速增长。
AI芯片先进封装:英伟达计划在GPU的CoWoS先进封装中,用碳化硅替代传统的硅作为中介层材料,以解决散热问题,这将为碳化硅带来新的市场机遇。
推荐人理由:
全球首发全系列12英寸碳化硅衬底,标志着我国宽禁带半导体材料进入全球领先地位,也将成为碳化硅单晶及衬底发展的里程碑事件,非常符合中国第三代半导体技术十大进展征集宗旨及申报条件。——高超(天岳先进执行董事兼首席技术官)
成果发表
链接1:SICC shows first 300mm SiC wafer - Compound Semiconductor News
https://compoundsemiconductor.net/article/120581/SICC_shows_first_300mm_SiC_wafer
链接1:智领“芯”未来|天岳先进亮相Semicon China 2025
备注:上述信息摘自申报材料部分内容,仅供参考!
