全球第三代半導體產業競爭的核心戰場，正聚焦于一種堅硬如鉆石的材料——碳化硅（SiC）。這種被譽為“未來電力電子基石”的寬禁帶半導體，在新能源汽車800V高壓平臺、超快充電樁、航天電源等尖端領域具有不可替代性。然而，其產業化進程長期被一道關鍵技術壁壘所阻：碳化硅襯底高效、超精密無損傷的拋光工藝。這道工序的良率與效率，直接制約著下游器件的成本與性能，成為我國第三代半導體產業鏈自主化進程中亟待突破的“最后一公里”。
碳化硅的莫氏硬度高達9.5，僅次于金剛石，其化學性質也異常穩定。這種特性賦予了它卓越的物理性能，卻也使其加工變得極其困難。傳統的化學機械拋光（CMP）技術應用于碳化硅時，普遍面臨效率低下（單片耗時數小時）、成本高昂（耗材昂貴）、以及化學污染嚴重等世界性難題。這不僅推高了碳化硅襯底的制造成本，更嚴重限制了產能提升和良率穩定，成為制約整個產業發展的瓶頸。
智谷精工創始人、首席科學家袁巨龍教授，帶領團隊，依托公司積累的60余件發明專利構筑的技術壁壘，先后承擔了國家高質量發展專項、國家重點研發計劃、浙江省“尖兵”計劃等多項國家級、省級重大科研攻關項目。其目標明確：攻克碳化硅高效超精密拋光這一“硬骨頭”，實現核心裝備的國產化替代與超越。歷經多年潛心攻堅，杭州智谷精工有限公司，成功研發出國內外首創、具有國際領先水平的第三代半導體襯底高效超精密拋光技術及裝備。更關鍵的是，這項承載著產業鏈厚望的核心技術成果，即將于2025年8月在其生產基地正式邁入量產階段。這標志著，中國在碳化硅襯底制造這一關鍵“卡脖子”環節，擁有了自主可控的先進解決方案。
智谷精工交出的答案，是一項名為“Ultra-P&P高效超精密拋光”的技術。它并非對現有工藝的改良，而是建立在新物理原理基礎上的原創性突破。該技術的核心在于實現了對材料去除過程的原子級精確控制。這使得其拋光效率相較傳統方法實現了數量級的飛躍——將單片拋光時間從數小時大幅壓縮至幾十分鐘甚至更短。效率的躍升直接帶來了生產成本的顯著下降，為碳化硅襯底的大規模普及掃除了關鍵障礙。在追求效率的同時，Ultra-P&P技術更實現了納米級乃至亞納米級的超光滑表面（以表面粗糙度Ra值衡量），并最大程度保持了襯底材料的晶格完整性，滿足了制造高性能、高可靠性碳化硅功率器件的嚴苛要求。此外，該技術顯著減少了對高污染化學品和昂貴耗材的依賴，體現了高效與環保的融合，契合高端制造業可持續發展的方向。Ultra-P&P技術廣泛適用于金剛石、硅、藍寶石、水晶、光學玻璃、陶瓷等難加工材料的高效超精密拋光，是一項超精密加工領域的變革性技術。
經過嚴格的實驗室驗證和小批量試產的充分磨合與優化，智谷精工自主研發的碳化硅襯底超精密拋光裝備，其穩定性、可靠性和批量化生產能力已得到充分驗證。“八月量產不是終點，而是國產高端拋光裝備服務國家戰略需求的起點。”袁巨龍教授強調，“這意味著我們自主可控的核心技術，正式具備了大規模支撐產業鏈的能力。我們的目標不僅是替代進口，更是以更高的性能、更優的成本和更綠色的工藝，引領全球碳化硅襯底加工技術的發展方向。”量產裝備的下線，將為國內碳化硅襯底制造商提供穩定、高效、高性價比的國產化設備選擇，有力緩解“卡脖子”壓力。
智谷精工拋光裝備的量產，其意義遠超一家企業的技術突破。它瞄準的是中國第三代半導體產業上游最關鍵的痛點——襯底制造的效率、成本與質量瓶頸。國產高端裝備的規模化應用，有望顯著提升國產碳化硅襯底的產能、良率和成本競爭力，從而打通產業鏈的關鍵梗阻。這一突破的效應將向產業下游傳導：更優質、更具性價比的國產碳化硅襯底，將加速推動國產碳化硅功率器件（如MOSFET、二極管）在新能源汽車主驅逆變器、車載充電系統、超快充電樁、光伏逆變器、工業電源等核心領域的規模化應用與性能提升。最終，這將惠及終端消費者，體現在更快的充電速度、更長的電動汽車續航里程、更高效的能源轉換系統上。
在碳化硅這片“堅硬”的戰略高地上，杭州智谷精工以數年磨一劍的定力，在超精密加工的“方寸之地”實現了關鍵突破。在關乎未來產業競爭力的核心技術賽道上，中國力量正堅定前行，于精微之處，破壁開路。在第三代半導體這一戰略領域，中國制造正在完成從"跟跑"到"領跑"的關鍵跨越，為全球半導體產業升級貢獻中國方案。
來源：潮新聞
