12吋SiC减薄技术新突破：TTV＜1μm
12英寸SiC衬底是支撑AR眼镜、先进封装等新兴高增长市场的核心材料，但其制备与加工技术成为落地应用的关键壁垒。
其中，切磨抛工艺是12英寸SiC衬底量产技术中需重点攻克的核心环节之一，这源于 AR眼镜与先进封装对衬底片内总厚度偏差（TTV）提出了1μm以下的严苛精度要求。
“行家说三代半”在调研中了解到，北京中电科的12英寸SiC晶锭和衬底减薄设备率先在龙头企业端导入，交付量已超过20台套。其设备不仅有效破解TTV＜1μm的加工难点，其整体化方案还可实现12英寸SiC加工降本超30%。
北京中电科两大方案发力
攻克12英寸SiC减薄瓶颈
AR眼镜和先进封装是12英寸SiC衬底的关键应用场景，而光波导和中介层的制造高度依赖光刻工艺，前者通过光刻来精确制备亚波长光栅，以调控显示效率与视场角；而后者则通过光刻实现高密度布线与通孔，确保互连精度和密度。
中介层光刻与刻蚀工艺示意图 来源：清华大学精密仪器系（2025）
因此，这些产品对SiC衬底的要求远高于功率半导体，TTV参数通常需要达到1μm以下，而传统减薄工艺和设备较难实现该技术指标。
不同SiC衬底的TTV参数要求 ，来源：行家说Research
减薄（研磨）工艺是实现TTV参数＜1μm的关键所在。通常，8-12英寸SiC衬底的核心加工步骤包括：切割、减薄（研磨）和抛光，其中激光改质剥离技术成为主流趋势，逐步取代传统多线切割。
而采用激光剥离技术路线，通常需要2道减薄工艺，包括：SiC晶锭减薄（激光剥离前）和SiC衬底减薄（激光剥离后），如下图所示。
12英寸SiC衬底加工流程与应用示意图 ，来源：行家说Research
然而，无论是12英寸SiC晶锭减薄，还是12英寸SiC衬底减薄，行业均面临着显著的技术挑战，这些难题直接制约了12英寸SiC技术的规模化放量进程，也在一定程度上影响了下游AR眼镜、先进封装等关键应用场景的产业化推进。
12英寸SiC晶锭减薄工艺剖析
据北京中电科介绍，在12英寸SiC晶锭减薄方面，主要的技术挑战有三个方面：
一是由于SiC衬底本身材料超硬的特性，对磨具、磨料（Wheel）提出极高要求；
二是12英寸晶锭经过激光剥离后表面较为粗糙，且厚度不均；
三是在减薄加工时，厚度均匀性与面型精度控制难度大，而12英寸衬底减薄通常需将片内厚度偏差控制在μm极低范围。
传统减薄设备通常存在主轴刚性、承片台平面度、磨轮损耗等问题，从而容易导致面型失控，影响后续工序。此外，传统减薄设备还存在应力控制、表面与边缘质量保障、大尺寸加工设备适配性不足以及加工成本高、良率低等方面的难题。
这些技术难题直接给下游SiC衬底企业带来诸多不利影响，不仅会导致企业产能爬坡缓慢、生产成本高企、产品良率波动大，还会延长交付周期，增加客户认证难度，最终削弱SiC企业的市场竞争力。
12英寸SiC晶锭减薄难点
此外，目前市面上主流激光剥离设备分为夹取和吸附两种方案，不同方案的工艺适配性存在差异，容易给下游企业的设备选型、工序适配及成本控制带来不便。
针对以上难题，北京中电科推出了12英寸SiC晶锭减薄设备（WG-1260M），其配备了“自动化抓取与吸附双模式搬送系统”，可精准适配国内市场各类激光剥离设备的工艺需求，均能高效解决12英寸晶锭的传输难题。
同时，该设备具备优异的上下道工序兼容性，可针对前道不同厂家的激光剥离设备，提供定制化适配解决方案，既为客户的设备选型提供灵活选择，也能有效降低其整体设备投入成本。
此外，该设备还可以缩短减薄工序耗时和磨轮损耗，可提升SiC企业的生产效率与盈利能力。
北京中电科12英寸SiC晶锭减薄设备WG-1260M的特点及优势
12英寸SiC衬底减薄工艺剖析
另一方面，相较于SiC晶锭，12英寸SiC衬底减薄对加工工艺、成品表面粗糙度等指标均提出了更严苛的标准。
北京中电科认为，传统减薄设备正在攻克“能加工”的核心难题，未来将迈向满足“加工优”的工艺要求，这是因为大尺寸SiC衬底加工通常存在精度超差、易崩边碎片、振动、热变形等难题，现阶段尚不能适配规模化量产需求。
传统12英寸SiC衬底减薄难点与趋势，来源：行家说Research
针对上述难题，北京中电科推出了12英寸SiC衬底减薄设备（WG-1261M）。该设备在高精度加工指标上已实现优异表现，可稳定实现片内总厚度偏差（TTV）μm、片间厚度偏差（WTW）±1μm。同时，再搭配高目数精磨砂轮，可将精磨后的SiC衬底表面粗糙度（Ra）控制在3nm以内，可显著降低客户后续抛光工艺成本。
据该公司负责人透露，这款设备已经在多家SiC行业头部企业正式投入使用，设备各项核心技术指标均精准契合客户实际生产工艺与研发测试的严苛要求，稳定达到预期标准。“凭借设备的高可靠性、高精度表现及完善的技术服务支持，客户对我司设备性能、交付效率及整体服务体系均给予了高度评价，充分认可我司的技术实力与服务能力。”
北京中电科12英寸SiC晶锭减薄设备WG-1261M的特点及优势
值得关注的是，为实现12英寸SiC衬底的高加工精度，北京中电科还开发出12英寸SiC专用的大功率、高刚性、高精度减薄主轴与承片台轴来保证加工的稳定性。
空气主轴与气浮承片台是12英寸SiC衬底减薄设备的核心轴系，据该公司负责人介绍，“前者实现高扭矩、低振动加工，后者保障晶圆微应力均匀承载，二者协同实现加工精度。”
同时，为保证精磨完成后的12英寸SiC衬底表面质量，北京中电科还进行了加工冷却系统的升级与优化。
市占率大于60%，稳居国产领军地位
多维降本助力12吋SiC规模放量
北京中电科是国内减薄设备的领军企业之一，并且在SiC减薄设备领域已形成全方位布局。
据介绍，该公司自2012年推出首台国产减薄机以来，持续深耕精密加工领域。2020年通过承接国家项目，正式布局6英寸SiC衬底减薄设备研发与应用，2023年深度配合客户完成8英寸产线落地，2025年实现了12英寸SiC减薄机的批量出货。
历经5年的发展，北京中电科的SiC减薄设备实现了出货量领先。据行业统计，在材料端（晶锭、衬底）设备国产化导入中，北京中电科稳居国产设备首位。按设备台数统计，在国产同类设备市场的占有率超60%。”
北京中电科SiC减薄设备发展里程碑
同时在8英寸SiC器件制造领域，北京中电科也实现重大突破。据了解，其减薄设备已实现批量出货，并成功导入多家行业领先客户的产线，工艺成熟稳定。
对于全球12英寸SiC技术发展，北京中电科认为目前是研发突破向量产过渡的关键期，而国内SiC衬底将率先进入中试线验证阶段，在良率、工艺协同上具备先发优势，已实现技术突破，同时核心设备国产化加速落地。
该公司判断，2026—2027年12英寸SiC将实现小批量量产；2027—2030年将实现规模化放量，良率提升与成本下探是核心发展主线，国内产业链将持续提速。
全球12英寸SiC发展节奏
为了满足12英寸SiC规模化量产需求，北京中电科从设备投入、生产损耗、运营成本三大核心维度，减轻新产线减薄设备的投资压力，相较行业其他方案具备显著降本优势。
首先，设备实现核心部件国产自主可控，整体采购成本低于国际同类设备，且适配6-12英寸多尺寸兼容生产，可减少SiC产线升级重复投入；
其次，生产端SiC减薄设备搭配激光剥离设备，通过工艺协同可将12英寸SiC材料损耗降低30%以上，同时还可以通过磨轮与设备工艺参数的配合，进一步降低耗材损耗和加工成本；
最后，运营端采用全自动化、无人化设计，大幅减少人工投入，可提升产线运行效率，降低生产管理与人力成本，同时设备稳定性强，减少维保成本与停机损失，综合助力新产线实现全生命周期成本优化，有效缓解企业产能扩张中的投资压力。
北京中电科同时可以提供定制化工艺整体解决方案，助力12英寸SiC良率爬坡，再加上本土化快速服务与技术支持，为下游用户全程保障产线高效稳定运行，无缝衔接从研发中试到规模化量产。
北京中电科全方位助力12英寸SiC降本
北京中电科的12英寸SiC减薄设备核心技术与精度指标达到国际领先水平，核心精度与国际头部厂商持平，同时在工艺适配、成本控制及本土化服务上形成差异化优势，标志着国产设备在大尺寸SiC加工领域迈出重要一步。与此同时，其设备将为12英寸SiC衬底规模化量产提供有力支撑，助力SiC材料成本持续下探，推动其在AR眼镜等新兴领域实现广泛应用，让SiC产业进入更为广袤的发展空间。
3月25日至3月27日，北京中电科将携带12英寸SiC减薄设备等创新方案，亮相SEMICON China 2026，欢迎大家莅临电科装备展位（N3-3471），交流了解更全面的设备和技术信息。
本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。
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