“小”试锋芒|以“碳”为基,护航半导体产业全链条

范思璇   湖南日报·新湖南客户端  

湖南日报全媒体记者 范思璇

2026年8月,一笔数千万元的投资完成交割,投向了坐落于长沙市望城区的泰坦未来有限公司,投资方是上海金浦。

两个月后,这家奔跑在半导体赛道的公司又传来消息,计划持续扩建化学气相沉积SiC高导热多晶块体产线,为公司与台积电、SK等半导体头部客户的深度合作提供产能支撑。

泰坦未来是谁?为何能同时赢得资本与市场的青睐?

“小”试锋芒|以“碳”为基,护航半导体产业全链条

从“降温”到“穿铠甲”,用碳基材料贯穿芯片制造

日常生活中切割冰块,靠的是刀片锋利。而在泰坦未来,记者看到了另一种与众不同的方式。

10月上旬,记者走进长沙望城经开区泰坦未来科技有限公司,总经理汪徵拿起一片直径约30厘米的灰色圆片,隔着手套放置在冰块上。随着“咔嚓”一声,8毫米厚的冰块当即一分为二。

“这可不是因为它锋利。”汪总卖了个关子,“而是因为它的导热率很高,将手上的体温传到了冰块上,将冰块迅速融化,进而切断冰块。”

这块圆片,是泰坦未来自主研发的国内首款12寸多晶碳化硅衬底。汪徵介绍,其导热率能做到280W/m·K以上。什么概念?常见金属中,铜的导热率约400W/m·K,铝约237W/m·K,是公认的导热好手。但它们导电,无法直接作为芯片的散热衬底。而碳化硅的导热率赶上了铝,还能兼顾导热与绝缘,做成12寸的尺寸之后,能够较好匹配当前的封装散热需求。

就在上个月,公司推出16英寸超大尺寸多晶碳化硅晶锭,适配AI高功率高密度刻蚀、AI芯片先进封装散热基片、碳化硅外延衬底、晶体生长载板等高端应用。

“芯片越做越强,算力越来越大,热量怎么导出去,是先进封装最头疼的问题之一。”汪徵说。

随着AI芯片算力需求猛增,AI产业对碳化硅衬底的需求预计将爆发式增长。但传统单晶碳化硅衬底受双碳达标限制,产能难以满足未来需求。泰坦未来配合国内大厂研发多晶碳化硅复合衬底,通过高掺杂密度实现低电阻率,有效缓解了传统单晶碳化硅衬底在晶体质量与导电性能间的矛盾,相比现有技术能节约近20%的成本。

除了为芯片“降温”,泰坦未来还在给石墨“穿铠甲”。

芯片制造要经历长晶、外延、刻蚀、退火、封装等数十道工序,几乎每一步都在超高温、强腐蚀的极端环境中进行。在这些工艺中,石墨部件是核心设备的重要构成。但它有个致命弱点:在2000多度的高温下,裸露的石墨会掉渣、释放碳气氛或杂质。

“小”试锋芒|以“碳”为基,护航半导体产业全链条(泰坦未来长沙工厂内。范思璇 摄)

泰坦未来围绕“碳”做文章,为石墨件做涂层,并把这一技术做成了系列产品:长晶炉里用碳化钽涂层环,外延设备里用碳化硅涂层基座,热处理环节用碳化硅承载盘等。

有了这些涂层,石墨部件就如同披上“铠甲”,在极端环境中不挥发、不掉渣,使用寿命大幅延长,晶体纯度也得到保证。

多地“开花”,为产能跃升布局

眼下,千里之外的淮安金湖,一片70亩左右的地块正在改造。厂房全面投产后,可年产20万片半导体用高性能碳化硅块体、碳化硅涂层、碳化钽涂层产品。

2025年,公司在厦门海沧区高性能材料项目的签约落地,旨在扩充产能。

一家60余人的公司,何以在长沙、淮安、厦门多地落子?

一靠人才。公司研发团队由中南大学粉末冶金研究院教授、博云新材首任总裁熊翔领衔,博士占比超过六分之一,在碳基复合材料领域具备丰富的研发与产业化经验。

二靠战略。迈入半导体领域,资金不足、产能受限等难题接踵而至。“最难的不是没钱,是产品做了出来,但没有得到市场和客户验证,方向不被肯定的迷茫才是最危险的。”汪徵回忆道。

2023年底,公司内部有过一场争论:石墨贸易来钱快、风险小,而碳化硅业务投入大、周期长,能否得到市场和客户的青睐还是未知数。要不要舍弃碳化硅这个赛道?

“创业就要做好随时应对困难的决心。”汪徵坚定地说。

经过大量市场调研和深入思考,公司最终决定坚守碳化硅系列产品这一赛道。

市场也给出了肯定的答案。2024年,泰坦未来签下了一笔总额数亿元的合作订单;在刻蚀领域,公司的碳化钽涂层产品也获得了千万级订单,成为国内少数能提供该产品的供应商之一。

目前,公司的相关产品已经启动给台积电和韩国三星的打样推进,待淮安基地全面达产,可年产20万片半导体用高性能碳化硅块体、碳化硅涂层、碳化钽涂层产品。

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