淮安7月14日电 我国在硬脆材料加工领域取得里程碑式突破——江苏天晶智能装备有限公司今日宣布,其自主研发的12英寸蓝宝石衬底与载体晶圆已同步实现规模化量产,年产能达10万片,良率超97%。这标志着我国首次在大尺寸蓝宝石材料领域实现“衬底+装备”全链路国产化,一举打破国外技术垄断,跻身全球第一梯队。
双轨突破:技术指标比肩国际顶尖水平
此次量产的12英寸蓝宝石衬底在核心参数上实现全面突破:直径控制精度达300±0.5mm,表面粗糙度仅0.2纳米(相当于头发丝直径的1/400000),位错密度≤500 cm⁻²,可耐受2050℃高温,完全满足GaN外延、Micro-LED等高端器件的制造需求。通过独创的超高速金刚石线切割技术(线速3000米/分钟)与磁控溅射工艺,产品外延层位错密度降低80%,显著提升LED芯片发光效率。
同步量产的12英寸载体晶圆则解决了半导体先进封装的“卡脖子”难题。该产品支持晶圆临时键合与超薄芯片传输,碎片率控制在0.1%以下,目前全球仅两家企业具备同类量产能力,天晶是境内唯一稳定供应商。
自主装备支撑:从“跟跑”到“领跑”的跨越
天晶智能通过构建自主装备链实现量产突破:其自主研发的TJ320型超高速多线切割机,将切割效率提升300%,良率稳定在98%以上,彻底摆脱对进口设备的依赖。依托淮安生产基地,产品单位成本较进口同类低30%,首批订单已通过欧盟CE认证并交付东南亚半导体代工厂,计划2026年实现全球市场份额30%的目标。
“我们用十年时间走完了国际巨头二十年的技术路程。”天晶智能总经理张耀表示,公司已从切割设备商转型为材料解决方案提供商,未来将联合长三角产业链伙伴制定中国大尺寸蓝宝石技术标准。
赋能三大战略领域:从半导体到量子科技
该成果将深度赋能高端制造产业链:在半导体领域,12英寸GaN功率器件可使新能源汽车电驱系统能效提升15%;在AR/VR领域,高折射率衬底(n=2.7)能将光波导视场角扩大40%,推动AR眼镜光机体积缩小一半;在量子科技领域,超低缺陷衬底为量子芯片与高能激光窗口提供极端环境下的光学稳定性。
据了解,天晶已启动12英寸图形化蓝宝石衬底(PSS)研发,瞄准千亿级Micro-LED市场,18英寸兼容切割设备也进入工程验证阶段。中国科学院半导体研究所专家评价:“这项突破不仅填补国内空白,更使我国在第三代半导体材料竞争中掌握了战略主动权。”