2014年突破4英寸襯底工藝；2017年突破6英寸襯底制備技術；2019年榮獲國家科技進步一等獎；2021年上海臨港工廠開工建設；2022年具備8英寸碳化硅襯底的量產能力；2023年產品加速“出海”進入國際大廠供應鏈……創立十余年來，山東天岳先進科技股份有限公司(以下簡稱天岳先進)從一家科技型民營企業，發展成中國碳化硅半導體材料領域的領軍企業。

天岳先進

“企業創立之初，天岳的使命就是立志擺脫關鍵材料受制于人的處境，十三年來，天岳始終堅持走技術引領的發展之路，掌握關鍵技術，推動產業發展。”天岳先進董事長宗艷民說，“公司已經進入博世集團、英飛凌等國內外知名半導體、汽車電子等國內外知名企業的供應鏈。”

隨著公司上海臨港工廠投產，公司的產能得以繼續爬坡。公司已從產品質量、產品性能、產品尺寸、產業化能力等多個維度引領行業發展，躋身世界碳化硅襯底第一梯隊。

碳化硅半導體材料成為電力電子行業減排增效首選材料

在“碳達峰、碳中和”大背景下，電氣化發展和電能的高效利用成為全球能源變革的重要發展方向。碳化硅半導體材料依靠優良的物理性能成為電力電子行業實現減排增效的首選材料，已廣泛應用于新能源汽車、軌道交通、新能源發電等領域，是國家綠色低碳、數字智能高速發展所需的新型半導體材料，碳化硅半導體迎來歷史性機遇。

什么是碳化硅半導體材料？碳化硅是一種典型的第三代半導體襯底材料，又稱為“寬禁帶半導體材料”，其禁帶寬度大于2.3電子伏特(eV)，在禁帶寬度、擊穿電壓強度、飽和載流子漂移速度、熱導率等關鍵參數方面相比第一、二代襯底材料具有顯著優勢。采用碳化硅半導體材料制備的半導體器件在實現更高的開關速度和效率的同時，可大幅降低功耗和體積、提高能量轉換效率，和綠色低碳發展的需求高度契合。

“但優越的物理性能背后是精密且復雜的制備工藝，碳化硅單晶的生長需要在高溫低壓密閉環境下進行，且微小的環境變化都會引起晶格錯亂從而影響襯底材料的品質，” 宗艷民說。

據了解，碳化硅單晶襯底制備具有極高的技術壁壘，目前國際上仍然只有少數企業能夠實現大規模生產。碳化硅晶體生長過程是在密閉高溫環境下，將原材料升華，碳原子和硅原子按4H晶型重新排列組合生長成碳化硅單晶。整個生長過程不可視，可直接測量手段有限，且影響晶體生長的環境變量眾多，耦合關系復雜。傳統的技術更迭僅能通過調整少數變量摸索工藝，且需要大量的工程化實驗，技術升級周期長，工藝產業化難度大。

6英寸導電型碳化硅襯底

為此，天岳先進引入了數字化智能化生產，基于仿真模擬、模型訓練、人工智能優化算法、精確控制等技術，研究影響晶體生長的關鍵核心工藝參數的變化規律和產品質量以及制備效率之間的關聯性，通過對單晶生長過程中的眾多變量進行多目標優化分析，將仿真模擬和長期積累的生產數據相結合，大幅提升產品的研發速率，成為公司快速發展的重要抓手。

技術領先，率先掌握8英寸碳化硅襯底制備技術

據了解，全球新能源汽車、綠色電力和儲能等終端市場發展勢頭迅猛，下游應用領域對碳化硅襯底材料的需求呈現持續旺盛的趨勢。

目前，在產品方面，天岳先進以6英寸導電型碳化硅襯底為主，滿足全球客戶的需求；產能上，天岳上海臨港工廠已經進入產品交付階段，持續提襯底的產量；規模化生產襯底質量穩定可靠。

在技術及研發方面，天岳先進持續保持較高的技術研發投入，積極布局前瞻性技術。2022年，天岳先進通過持續不斷的技術積累，已經掌握了世界最大尺寸8英寸碳化硅襯底的制備技術。2023年，天岳先進采用液相法制備出了低缺陷的8英寸晶體，尚屬業內首創。

8英寸碳化硅襯底

2023年5月3日，天岳先進上海工廠產品交付儀式在上海臨港舉行。中國自由貿易試驗區臨港新片區黨工委副書記吳曉華表示：“上海天岳不僅是臨港在集成電路產業材料領域的龍頭，更是臨港實現自主可控、全鏈布局集成電路產業不可或缺的重要組成。”

公司上海臨港工廠采用智能制造設計理念，率先打造碳化硅襯底領域智慧工廠，通過AI和數字化技術持續優化工藝，為產能提升打下重要基礎。

天岳先進上海工廠

“堅持科技創新是公司不變的追求，我國‘十四五’規劃已將碳化硅半導體納入重點支持領域，碳化硅半導體核心技術必須掌控在我們自己手中。”宗艷民表示。據悉，每年公司研發投入占比達到了銷售收入的20%以上。

天岳先進將繼續踐行技術引領發展的理念，重視研發，依托智能制造理念，提升技術實力，積極擴大產能規劃，力爭成為國際著名的半導體材料公司。(圖片均由天岳先進提供)