天成半导体成功制备14英寸碳化硅单晶材料
发布时间：2026-3-13 17:32
发布者：eechina
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山西天成半导体材料有限公司是一家专注于碳化硅 (SiC) 衬底材料研发、生产及晶体生长装备制造的高新技术企业。其本月 11 日宣布成功制备出 14 英寸 SiC 单晶材料，有效厚度达 30mm。这一成果在半导体材料领域处于全球顶尖、甚至具有“破局”意义的水平。 1. 行业地位：全球大尺寸赛道的“领跑者” 在碳化硅领域，尺寸每增加一寸，技术难度都是指数级上升。 当前主流： 全球范围内，目前正处于从 6英寸 向 8英寸 过渡的阶段。 国际巨头进度： 国际碳化硅巨头 Wolfspeed 在2026年1月才宣布成功研发 12英寸（300mm） 单晶。 天成的突破： 天成半导体直接跨过12英寸，实现了 14英寸 的制备，且有效厚度达到 30mm。这意味着在晶体生长的尺寸控制上，国内企业已经走到了国际最前沿，实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。 2. 技术难度：为何“大”这么难？ 制备碳化硅晶体不像切西瓜，尺寸变大面临着极高的物理挑战： 温场控制： 碳化硅生长需要在2300°C以上的高温下进行，14英寸的超大直径要求温场极其均匀，哪怕只有几度的偏差，也会导致晶体开裂或缺陷超标。 应力积累： 随着直径增加，晶体内部的应力呈几何倍数增长。天成能做出14英寸且厚度达30mm的晶锭，说明其在应力释放和缺陷控制（如微管密度、位错）方面掌握了核心科技。 设备自研： 该成果是依托其自主研发的生长设备完成的，这解决了底层“卡脖子”的装备问题。 3. 经济意义：降本增效的“核武器” 半导体行业讲究“规模效应”。晶圆尺寸越大，单片晶圆能切出的芯片数量就越多，边缘损耗越低。 效率飞跃： 粗略测算，从8英寸提升到14英寸，单片晶圆可产出的芯片数量可能增加 3倍以上。 成本骤降： 这将直接拉低 SiC 器件（如电动汽车逆变器、充电桩模块）的价格。如果能实现量产，原本高昂的碳化硅芯片将变得像普通硅芯片一样普及。 4. 应用前景：不止是电动汽车 天成半导体的14英寸材料主要对标以下高性能领域： AI数据中心： 随着AI算力爆发，服务器电源对功率密度要求极高，SiC是核心材料。 800V及以上电驱： 助力电动汽车实现更长的续航和极速快充。 先进封装（Interposer）： 大尺寸SiC材料还可以作为AI芯片先进封装的中介层（Interposer），解决散热难题。 天成半导体的这一突破，标志着中国在第三代半导体材料的“大尺寸化”道路上捅破了天花板。虽然从成功制备到大规模量产还有良率和加工的一段路要走，但在实验室层面，这已经是一个足以让国际同行侧目的顶级成果。 |
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