回顧2025年，這是被全球半導(dǎo)體界公認(rèn)為“12英寸碳化硅（SiC）元年”的一年。在新能源汽車、智能電網(wǎng)、軌道交通與可再生能源等高端應(yīng)用需求的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)下，全球?qū)捊麕О雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)——12英寸（300mm）碳化硅技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。
如果說(shuō)此前十年，行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)是如何從4英寸跨越到6英寸，以及解決8英寸襯底的良率瓶頸，那么2025年的主旋律則是“向下兼容硅基工藝生態(tài)”與“向上突破物理生長(zhǎng)極限”。
隨著全球首款12英寸（300mm）SiC外延晶片的技術(shù)首發(fā)，以及長(zhǎng)晶爐、切割設(shè)備、研磨拋光中試線的全面通線，一個(gè)由大尺寸驅(qū)動(dòng)的成本革命正席回全球功率電子與光電產(chǎn)業(yè)鏈。
1、12英寸碳化硅為何成為“兵家必爭(zhēng)之地”？
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，尺寸即效率，尺寸即成本，尺寸即戰(zhàn)略制高點(diǎn)。從6英寸向8英寸、12英寸演進(jìn)，是摩爾定律在功率器件領(lǐng)域的“另類延續(xù)”。據(jù)行業(yè)測(cè)算，相較8英寸產(chǎn)線，12英寸碳化硅襯底可在單位晶圓上提升約2.25倍的有效芯片數(shù)量，同時(shí)顯著降低單位芯片制造成本（CoO），并提升制造一致性與良率窗口。
更重要的是，12英寸平臺(tái)與主流硅基CMOS產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)設(shè)備兼容（如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、清洗機(jī)等），為SiC器件的“IDM+代工”融合模式打開通路，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)與國(guó)產(chǎn)替代的關(guān)鍵前提。
2025年，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入“12英寸技術(shù)驗(yàn)證與客戶送樣”關(guān)鍵年。而中國(guó)在12英寸碳化硅領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“點(diǎn)狀突破”到“鏈?zhǔn)絽f(xié)同”的躍遷，形成了以襯底—外延—設(shè)備—工藝為核心的完整技術(shù)生態(tài)。
圖片來(lái)源：集邦化合物半導(dǎo)體制圖
2、襯底環(huán)節(jié)多元突破，技術(shù)迭代加速推進(jìn)
在襯底領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢(shì)，多家廠商圍繞晶體質(zhì)量提升、缺陷密度降低及成本控制展開差異化布局，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)襯底在性能與供給能力上的持續(xù)改善。
晶盛機(jī)電于2025年5月12日宣布，其子公司浙江晶瑞SuperSiC成功實(shí)現(xiàn)12英寸導(dǎo)電型碳化硅（SiC）單晶生長(zhǎng)，首顆晶體直徑達(dá)309mm且質(zhì)量完好，標(biāo)志著中國(guó)在大尺寸晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。
圖片來(lái)源：浙江晶瑞SuperSiC 圖為首顆12英寸導(dǎo)電型碳化硅（SiC）單晶
緊隨其后，浙江晶越半導(dǎo)體于2025年7月23日宣布研制出高品質(zhì)12英寸SiC晶錠，2025年上半年以來(lái)，晶越半導(dǎo)體在熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、籽晶粘接、厚度提升以及缺陷控制方面不斷調(diào)整和優(yōu)化工藝，成功進(jìn)入12英寸SiC襯底梯隊(duì)。
圖片來(lái)源：浙江晶越半導(dǎo)體有限公司
合盛硅業(yè)旗下寧波合盛新材料也同步推進(jìn)，在2025年年內(nèi)成功研發(fā)出12英寸導(dǎo)電型SiC單晶，并同步啟動(dòng)了針對(duì)大尺寸晶體的切割、研磨、拋光等后道工藝的系統(tǒng)性研究，體現(xiàn)了其“材料+工藝”一體化的深度布局思路。
圖片來(lái)源：合盛硅業(yè) 左圖為12英寸晶片，右圖為12英寸晶錠
南砂晶圓則在2025年5月的行業(yè)大會(huì)上公開亮相了其12英寸導(dǎo)電型SiC襯底產(chǎn)品，成為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)大尺寸襯底“實(shí)物化”并公開亮相的企業(yè)，引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
2025年3月，天岳先進(jìn)更是攜全系列12英寸碳化硅襯底產(chǎn)品亮相上海，包括12英寸高純半絕緣型碳化硅襯底、12英寸導(dǎo)電P型及12英寸導(dǎo)電N型碳化硅襯底，展現(xiàn)了其全面的技術(shù)儲(chǔ)備和全品類供應(yīng)能力。
圖片來(lái)源：山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司
2025年10月，天成半導(dǎo)體依托自主研發(fā)的12英寸碳化硅長(zhǎng)晶設(shè)備成功研制出12英寸高純半絕緣碳化硅單晶材料，12英寸N型碳化硅單晶材料晶體有效厚度突破35mm厚。這一指標(biāo)對(duì)于制造高耐壓、大功率的電力電子器件至關(guān)重要，為下游應(yīng)用提供了更厚的有源層支撐。
圖片來(lái)源：天成半導(dǎo)體
科友半導(dǎo)體在2025年9月初成功制備出12英寸SiC晶錠后，于10月中旬再傳捷報(bào)，成功制備12英寸半絕緣碳化硅單晶，實(shí)現(xiàn)了雙路線的重大跨越。
圖片來(lái)源：科友半導(dǎo)體
環(huán)球晶（GlobalWafers） 2025年11月4日宣布，其12英寸SiC晶圓原型開發(fā)成功，并已正式進(jìn)入客戶送樣與驗(yàn)證階段。同時(shí)，其方形SiC晶圓技術(shù)也取得了突破性進(jìn)展，為提升芯片切割利用率提供了創(chuàng)新性的解決方案。
圖片來(lái)源：環(huán)球晶官網(wǎng)新聞稿截圖
3、外延打通器件應(yīng)用關(guān)鍵鏈路
襯底之后，外延是決定器件性能的“最后一公里”。
瀚天天成于2025年12月重磅發(fā)布了全球首款12英寸SiC外延晶片技術(shù)。與此同時(shí)，晶盛機(jī)電也宣布向瀚天天成交付了12英寸單片式SiC外延設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了“材料—設(shè)備—工藝”的完美閉環(huán)。
圖片來(lái)源：晶盛機(jī)電
目前，瀚天天成已啟動(dòng)12英寸SiC外延晶片的批量供應(yīng)籌備工作。相關(guān)產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異，其外延層厚度不均勻性控制在3%以內(nèi)，摻雜濃度不均勻性≤8%，2mm×2mm芯片良率大于96%，可充分滿足下游功率器件領(lǐng)域的高可靠性應(yīng)用需求。
4、SiC設(shè)備反向賦能材料創(chuàng)新
設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“工業(yè)母機(jī)”，2025年，中國(guó)SiC設(shè)備企業(yè)集體崛起，成為12英寸突破的核心支撐力量。
晶升股份在年底壓軸登場(chǎng)，于2025年12月29日完成12英寸碳化硅單晶爐小批量發(fā)貨，正式交付客戶投入應(yīng)用。這一里程碑事件標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)晶設(shè)備已從前期的“技術(shù)驗(yàn)證”階段，正式邁入“量產(chǎn)導(dǎo)入”的實(shí)戰(zhàn)階段。
圖片來(lái)源：晶升股份
晶馳機(jī)電則成功開發(fā)出電阻法12英寸晶體生長(zhǎng)設(shè)備，為行業(yè)主流的PVT（物理氣相傳輸法）技術(shù)提供了新的設(shè)備路徑選擇。
圖片來(lái)源：晶馳機(jī)電
山東力冠攻克了12英寸PVT電阻加熱長(zhǎng)晶爐的技術(shù)難關(guān)，其設(shè)備在高溫、高真空環(huán)境下的溫度場(chǎng)與氣流場(chǎng)穩(wěn)定性控制能力達(dá)到新高度。
在加工設(shè)備方面，#天晶智能 在2025年4月就推出了TJ320型超高速多線切割機(jī)，該設(shè)備專為12英寸SiC晶錠切割設(shè)計(jì)，有效解決了大尺寸晶錠切割效率低下的瓶頸問(wèn)題，單臺(tái)年產(chǎn)能達(dá)20萬(wàn)片，可滿足500輛新能源汽車的碳化硅電驅(qū)需求。
圖片來(lái)源：天晶智能 圖為天晶智能TJ3545多線切割機(jī)
西湖儀器與晟光硅研分別在激光剝離與水導(dǎo)激光加工領(lǐng)域取得突破，前者率先實(shí)現(xiàn)12英寸襯底激光剝離，后者完成了晶錠小批量加工驗(yàn)證，為后續(xù)的薄片化、異構(gòu)集成等先進(jìn)工藝提供了關(guān)鍵的設(shè)備支撐。
圖片來(lái)源：西湖儀器
值得一提的是，晶飛半導(dǎo)體利用自研的激光剝離設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)了12英寸晶圓的剝離，標(biāo)志著中國(guó)在“無(wú)損解理”這一高難度工藝環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了自主可控。
5、12英寸技術(shù)解鎖多元市場(chǎng)新空間
12英寸碳化硅技術(shù)的成熟正在打開新的市場(chǎng)空間。
在新能源汽車領(lǐng)域，大尺寸襯底可顯著提升功率器件的性能與可靠性，契合下游市場(chǎng)對(duì)高效節(jié)能的迫切需求。
AR眼鏡領(lǐng)域也成為12英寸SiC的重要增長(zhǎng)極。SiC的高折射率可以使其以更薄的鏡片承載更大的視場(chǎng)角，并且一塊12英寸SiC晶圓可加工出8-9副AR眼鏡鏡片，生產(chǎn)效率呈幾何級(jí)數(shù)提升。
此外，在AI芯片先進(jìn)封裝領(lǐng)域，隨著AI模型規(guī)模的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，芯片功耗已突破極限。行業(yè)消息透露，頭部企業(yè)計(jì)劃在2027年前將CoWoS封裝中的硅中介層替換為碳化硅材料，以提升散熱效率、縮小封裝尺寸。
更值得關(guān)注的是，隨著12英寸半絕緣型襯底的突破，碳化硅在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用加速推進(jìn)，國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)專家表示，電網(wǎng)對(duì)碳化硅器件的需求未來(lái)或?qū)⒖氨刃履茉雌囶I(lǐng)域，成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新藍(lán)海。
6、結(jié)語(yǔ)
全球范圍內(nèi)，12英寸碳化硅領(lǐng)域仍不乏強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，國(guó)際老牌巨頭憑借技術(shù)積淀維持著顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
Wolfspeed在2025年9月正式開啟200mm（8英寸）SiC材料的商業(yè)化投放，并已在2026年初成功演示了單晶12英寸SiC晶圓。#Coherent 亦在2025年12月宣布了其300mm SiC平臺(tái)的重大進(jìn)展，目標(biāo)直指AI數(shù)據(jù)中心的散熱管理。這種策略上的趨同反映出，12英寸SiC的主戰(zhàn)場(chǎng)已從單純的功率模塊延伸至熱管理與光電集成領(lǐng)域。
然而，中國(guó)產(chǎn)業(yè)也并非在同一條起跑線上被動(dòng)追趕。我們擁有全球最活躍的新能源汽車與智能制造應(yīng)用市場(chǎng)，這為12英寸大尺寸產(chǎn)線提供了寶貴的嘗試空間。同時(shí)，國(guó)內(nèi)已形成的“材料-裝備-工藝”全鏈條協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，使得設(shè)備國(guó)產(chǎn)化與工藝改進(jìn)的響應(yīng)速度極快。
未來(lái)幾年，隨著產(chǎn)業(yè)鏈上下游的持續(xù)磨合與技術(shù)成熟度的不斷提升，國(guó)產(chǎn)12英寸SiC不僅將重塑國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體格局，更將在全球高端制造版圖中占據(jù)舉足輕重的一席之地。
（集邦化合物半導(dǎo)體 金水 整理）
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