对线英寸破局天岳先进何以定义碳化硅衬底“大尺寸时代”

  第31届半导体年度奖“半导体电子材料”类金奖花落中国企业——山东天岳先进科技股份有限公司（下称“天岳先进”），这是中国企业首次问鼎该奖项。这背后是改写全球行业格局的核心突破：这不仅标志着中国半导体材料跻身全球顶尖行列，更实现了从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的关键跨越。

  一家创立仅15年的企业，如何在“碳化硅”这一尖端领域实现从无到有、从追赶到引领？大众新闻记者独家对话山东天岳先进科技股份有限公司董事长宗艳民，探寻其背后的技术底气与突破路径。

  碳化硅作为第三代半导体的基石，其衬底的尺寸与品质直接决定产业链的性能上限与成本空间——尺寸越大，单片晶圆的芯片产出量越多，降本增效越显著。

  长期以来，高品质、大尺寸碳化硅衬底的制备被少数国际巨头垄断，技术壁垒极高：从晶体生长温度控制，到切片工艺升级迭代，再到缺陷控制等关键环节，每一步都是 “卡脖子”难题。

  12英寸衬底的突破，并非简单的尺寸放大。其背后是天岳先进的开发团队从材料学、热学、动力学、仿真模拟等基础理论研究入手，采用科学和工程相结合的研发理念，实现了材料晶体生长、缺陷控制、加工工艺等核心环节的全链路突破，攻克了大尺寸化等世界级难题，更在材料性能上达到了国际领先水平。

  宗艳民在采访中道出关键：“我们把复杂的制备工艺细化，不急于追求工程化结果，而是坚持从源头做起。”这种“慢变量”思维，推动天岳在原料提纯、晶体生长、加工工艺等关键环节实现全链路突破。

  目前，天岳先进已跻身全球碳化硅衬底专利持有量前五，其中12英寸碳化硅衬底、使用液相法制备出8英寸碳化硅衬底等多项为国际首创，具备了与全球顶尖企业同台竞技的实力。在车规级衬底方面，天岳先进也通过国际头部企业验证，成为全世界少数能稳定批量供应的企业之一。

  技术突破只是起点，如何将单点优势转化为产业链整体竞争力？宗艳民给出的答案是‘打破孤岛、协同共生’”。

  半导体产业的产业链较长且复杂，包括设备及原材料供应、芯片设计、制造、封装测试、应用等环节，涉及全世界内成百上千家科技企业。

  “半导体不是一个企业能做好的，设备、材料、工艺必须像齿轮一样咬合。”宗艳民坦言，突破技术壁垒的关键，在于打破产业链各环节的“孤岛效应”。

  “材料—设备—工艺”全链条协同创新，伴随着电阻加热、AI控温、激光剥离等新技术的不断成熟和全产业链的协同努力，“卡脖子”难题被逐一攻克，天岳先进打通了碳化硅技术规模化应用道路。

  在天岳先进的济南工厂车间里，自主设计的长晶炉正在运转——这是他们联合设备厂商定制的“秘密武器”。“关键设备不再依赖进口，我们自己找厂商合作，把核心参数攥在手里。”宗艳民强调，不仅如此，从原材料到晶体生长、加工、表征等全生产环节技术完全自主可控，每一步都与上下游企业协同打磨。

  宗艳民以8英寸衬底为例阐明其产业价值：正是衬底材料的率先突破，下游才得以开发大尺寸晶圆工艺并规划产线英寸衬底的产能和质量的不断的提高，整个产业链向更大尺寸更低成本更高的生产效率升级。

  如今，天岳先进已经推出了全产品系列12英寸，单片晶圆可用面积较8英寸产品大幅度的提高约2.25倍，芯片产出量增加2倍以上，边缘损耗减少，产出芯片数量提升近90%。这些新的突破直接决定了下游芯片的性能、成本和可靠性。

  技术领跑叠加稳定交付，夯实了天岳先进的核心优势和技术壁垒。为服务占比超50%的海外客户，天岳先进正规划海外产能布局——不是简单的产能复制，而是“研发+服务”的本地化。“全球化不是把工厂搬到国外，而是让技术创新和服务能力全球化，这一点也和整个半导体行的发展需求相契合。”宗艳民说。

  技术的价值在于引领应用、创造需求。在宗艳民看来，卓越的材料不仅要性能顶尖，更应具备定义未来需求的能力。

  新能源汽车、光伏储能、特高压输变电领域的爆发性需求，推动天岳加速产能提升。济南、上海生产基地相继投产，借力“A+H”两地上市的融资力量，蓄力产能扩张和技术研发。

  宗艳民的战略眼光看得更远，“我们有两个应用领域都是非常前沿的，一个是新能源，另外一个是最新的光学应用，都是巨大的市场。”在天岳先进AR眼镜研发实验室，正在加码光学产品等战略方向的研发投入。

  传统AR眼镜受限于碳纤维材料的高昂成本，长期囿于高端小众市场。“碳化硅折射率达2.6，重量轻、导热性好，是AR眼镜的理想材料。”宗艳民透露，天岳正与国际头部企业联合研发，通过提高良率、减少相关成本，让AR眼镜从高端奢侈品走向大众消费。

  “不是市场要说明我们做什么，而是我们的材料能让需求成为可能。”这种从“被动响应”到“主动创造”的转型，不仅为天岳先进拓展了产品结构，更为新能源汽车、特高压输电、5G/6G通信、数据中心等战略性新兴起的产业的发展奠定了坚实的材料基础，可以制造出效率更加高、体积更小、更节能的电力电子器件成为可能，直接助力于能源革命和数字化转型。

  目前，天岳的产品结构从单一衬底，扩展到覆盖电力电子、射频通信、光学应用的多元矩阵，2024年全球市场占有率已达22.8%，较2023年提升10个百分点，位居国际第一梯队。

  “得益于多年的基础研究和全球布局，我们在有些领域已经走进‘无人区’、已经走在了全球的前列。”宗艳民表示，“瓶颈始终都有，但技术无止境，半导体的路还要一步步踏踏实实地走。”

  从济南工厂到全球市场，天岳先进的15年成长路，是我国第三代半导体产业崛起的缩影，更是山东企业以科学技术创新驱动高水平发展的生动实践，正为高水平科技自立自强写下坚实的“山东注脚”。

  （大众新闻记者 廖宁 田汝晔 左丰岐 郭由 张焕辰 设计 魏亦汝 耿俊逸）