10月14日至16日，2026湾区半导体产业生态博览会（湾芯展）在深圳举行。第三次参展的内蒙古京航特碳科技股份有限公司（以下简称“京航特碳”），将高纯石墨及特种碳材料的国产化应用作为此次产业交流的重点。

展会期间，京航特碳CEO杨延辉接受OFweek维科网采访时介绍，公司围绕离子注入机石墨耗材持续开展了六年多的研发和上机验证，目前相关产品已进入国内集成电路企业实现规模化上机验证与批量供货。

对于一家由传统石墨材料领域向半导体核心工艺延伸的企业而言，长期验证所积累的材料研发、精密加工以及客户工艺适配能力，正在成为其继续拓展半导体市场的重要基础。

离子注入设备里的石墨，难在长期稳定

离子注入是集成电路制造的重要工序，通过将特定离子以受控能量和剂量注入晶圆，改变半导体材料的电学性质。离子束的产生、传输以及晶圆处理过程，需要多种具备特殊材料性能的设备部件配合。

石墨具有耐高温、导电以及易于精密加工等特点，因此被应用于离子注入机的多个部位。但在半导体制造环境中，普通工业石墨的性能往往难以直接满足要求。

杨延辉介绍说，离子注入设备中的石墨部件需要面对离子轰击、颗粒控制以及长期稳定运行等多重要求。材料本身的纯度、微观结构和机械性能，都会影响其实际使用表现。

尤其值得关注的是，部分石墨部件在持续离子轰击或其他运行负荷下，可能发生表面侵蚀及颗粒释放，从而导致颗粒污染问题。对于晶圆制造而言，微小颗粒可能影响敏感工艺环节，因此材料供应商需要同时关注部件的耐用性与洁净度。

京航特碳围绕这一需求，开发了包括玻璃碳浸渍高纯石墨在内的多种材料及部件方案，产品涵盖石墨内衬、石墨电极、石墨狭缝以及石墨承载盘等，面向不同类型的离子注入设备。

玻璃碳浸渍技术通过改善石墨表层及内部孔隙结构，提高材料致密性，有助于降低颗粒释放，并改善部件的耐磨损表现。但材料性能提升之后，仍需要结合具体机台的结构、运行条件和维护周期开展验证。

从材料研发到客户量产应用，京航特碳经历了六年多的持续投入。杨延辉表示，公司离子注入机高纯石墨部件已经在国内头部集成电路企业实现规模化上机应用，并在抗离子轰击、颗粒控制、批次一致性以及交付保障等方面积累了客户验证经验。

对于半导体设备耗材，进入客户供应体系之后，产品还需要在持续生产中接受检验。不同机台、不同工艺条件以及更长时间的运行记录，决定着单次验证成果能否进一步转化为稳定供货能力。

随着国内离子注入设备研发和晶圆制造产能持续发展，适用于不同机台的高纯石墨部件，也获得了进一步拓展应用的机会。

从高纯基材到涂层，材料性能如何适应不同工艺

离子注入之外，半导体晶体生长、外延及高温热处理等工艺，同样需要大量特种石墨材料。

在这些应用中，石墨常被用作承载、支撑或热场部件，需要在较高温度和特定气氛下保持稳定。随着碳化硅等化合物半导体制造工艺不断升级，材料的纯度、温度适应性、化学稳定性以及使用寿命面临更为复杂的要求。

杨延辉在采访中提到，先进半导体制造对碳材料的要求已从传统的耐高温性能，扩展到杂质控制、颗粒洁净度、材料批次一致性以及涂层适配等多个方面。

京航特碳采取的技术路线，是将高纯等静压石墨基材与不同功能涂层结合，根据设备的实际工艺条件进行设计。

等静压石墨具有较为均匀的组织结构和良好的加工适应性，可用于制造尺寸和性能要求较高的精密部件。对于半导体应用，材料还需要控制杂质、孔隙及吸放气特性，为后续涂层加工和实际运行提供稳定基础。

在此基础上，京航特碳进一步开发了碳化硅（SiC）、碳化钽（TaC）等涂层技术。其中，通过化学气相沉积（CVD）工艺制备的SiC涂层，可以改善石墨部件在高温及特定腐蚀环境中的表面稳定性，应用于外延生长等工艺场景。

“石墨基材和涂层不是简单的叠加。”杨延辉表示，涂层性能并不只取决于涂层材料本身,还需要结合客户设备的工艺窗口开展匹配设计，重点处理涂层结合力、热膨胀匹配等问题，减少部件在使用过程中出现开裂、脱落的风险。

这就不得不提到工程取舍的问题，石墨基材与涂层材料在热膨胀特性及机械性能上存在差异，当设备反复经历升温、保温和降温过程时，材料界面可能承受持续变化的热应力。即使单独测试中的涂层性能良好，也需要进一步确认其在真实运行条件下能否保持完整。

京航特碳将材料制备、精密加工、涂层处理以及洁净清洗等环节结合起来，并通过全过程质量追溯管理材料和部件的一致性。

公司目前在内蒙古赤峰和江苏苏州张家港布局相关研发制造及服务资源。其中，张家港基地进一步贴近长三角半导体产业链，为高端石墨部件的研发制造及客户协同提供支持。

从原材料到最终上机部件，京航特碳正在将传统碳材料加工能力，延伸为面向特定半导体工艺的材料与零部件解决方案。

从量产上机到跨工艺应用，国产碳材料探索新空间

京航特碳在离子注入领域积累的上机验证经验，正在向更多半导体制造环节延伸。

据杨延辉介绍，除离子注入机高纯石墨部件已进入头部集成电路企业量产应用外，公司CVD-SiC涂层石墨基座以及面向碳化硅晶体生长的相关石墨产品，也已实现批量供应。

与此同时，面向刻蚀、等离子体工艺、晶圆热处理以及先进封装等应用的部分项目，仍处于与客户联合验证和开发阶段。

不同产品的产业化进展，反映出半导体碳材料市场具有较强的工艺差异性。离子注入设备更重视材料在特定束流及设备环境下的耐受性和颗粒控制；晶体生长与外延设备则关注高温稳定性、化学环境适应性以及热场相关性能。即使采用相似的石墨基材，也需要针对不同工艺重新设计和验证。

这种差异决定了材料企业的市场扩展，既需要底层技术积累，也离不开与设备厂商、晶圆厂的长期协同。

从京航特碳的产品布局来看，公司未来主要沿着三个方向继续推进：深化离子注入机石墨耗材应用，服务更多逻辑及存储芯片制造产线；扩大碳化硅晶体生长与外延领域的材料及涂层产品供应；同时探索先进封装、硅光等新兴工艺中的石墨治具和特种碳材料应用。

对于京航特碳而言，多年离子注入石墨耗材验证所积累的经验，提供了一条值得继续探索的路径。

当高纯石墨、涂层材料以及精密加工能力能够围绕具体工艺要求协同开发，材料供应商便有机会更早参与设备研发，并进一步进入客户长期的耗材供应和维护体系。

这也解释了京航特碳为何连续三届参加湾芯展，粤港澳大湾区集聚了晶圆制造、化合物半导体、先进封装以及相关设备企业，为特种碳材料的技术合作和应用开发提供了多样化的产业需求。

杨延辉希望通过此次参展，与大湾区更多设备制造商及晶圆厂建立联系，围绕具体工艺需求开展合作。

对于已经进入部分量产机台的京航特碳，下一步值得关注的是如何将现有产品的长期运行经验，转化为更多工艺场景下可验证、可复制的材料解决方案。半导体关键耗材的国产化应用，也将在这种持续的上机验证、稳定供应以及工艺协同中不断向前推进。