近期，全球碳化硅領(lǐng)域喜訊頻傳，國內(nèi)與國際頭部企業(yè)相繼在12英寸碳化硅技術(shù)上實現(xiàn)關(guān)鍵突破。
國內(nèi)方面，晶盛機(jī)電子公司浙江晶瑞電子材料有限公司實現(xiàn)12英寸碳化硅襯底TTV≤1μm突破；國際方面，Wolfspeed宣布成功制造出單晶12英寸碳化硅晶圓。
01、晶盛機(jī)電實現(xiàn)12英寸碳化硅襯底TTV≤1μm突破
1月13日，晶盛機(jī)電官微宣布，依托自主搭建的12英寸中試線，其子公司浙江晶瑞電子材料有限公司（以下簡稱“浙江晶瑞SuperSiC”）于近日成功實現(xiàn)12英寸碳化硅襯底厚度均勻性（TTV）≤1μm的關(guān)鍵技術(shù)突破。
圖片來源：晶盛機(jī)電
碳化硅憑借高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高耐壓等優(yōu)異特性，已成為新能源汽車、光伏儲能、智能電網(wǎng)等高壓高頻場景的關(guān)鍵支撐材料，而隨著AI/AR眼鏡、先進(jìn)封裝等新興領(lǐng)域的崛起，大尺寸碳化硅襯底的需求愈發(fā)迫切。
但大尺寸化進(jìn)程中，厚度均勻性控制始終是技術(shù)攻堅難點——碳化硅莫氏硬度高達(dá)9.5，僅次于鉆石，精密加工難度極大，尤其12英寸襯底在后道光刻、先進(jìn)封裝鍵合等工藝中，對TTV的控制精度提出了嚴(yán)苛要求。
此次晶盛機(jī)電實現(xiàn)的12英寸碳化硅襯底TTV≤1μm突破，核心依托于其“裝備+材料”的協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢。
2025年9月，浙江晶瑞SuperSiC搭建的12英寸碳化硅中試線正式通線。據(jù)了解，該中試線已實現(xiàn)從晶體生長、激光切割、減薄、拋光到清洗、檢測的全流程覆蓋，且核心加工與檢測設(shè)備100%國產(chǎn)化，其中高精密減薄機(jī)、雙面精密研磨機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備均為晶盛機(jī)電自主研發(fā)，性能指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
圖片來源：晶盛機(jī)電
晶盛機(jī)電表示，針對12英寸碳化硅TTV控制的行業(yè)痛點，晶盛機(jī)電研發(fā)中心與浙江晶瑞SuperSiC團(tuán)隊從減薄設(shè)備剛性、研磨和拋光盤形控制、減薄-研磨-拋光工藝對面形影響等多個維度協(xié)同攻關(guān)，最終達(dá)成TTV≤1μm的關(guān)鍵突破。
資料顯示，晶盛機(jī)電成立于2006年，是一家專注于半導(dǎo)體材料裝備、化合物半導(dǎo)體襯底材料制造的高新技術(shù)企業(yè)。浙江晶瑞SuperSiC是晶盛機(jī)電的全資子公司，成立于2014年5月，專注于化合物半導(dǎo)體材料的研發(fā)與生產(chǎn)。2024年9月，浙江晶瑞SuperSiC公司注冊資本由5億人民幣增至10億人民幣。
2025年5月，浙江晶瑞SuperSiC成功實現(xiàn)12英寸導(dǎo)電型碳化硅單晶生長技術(shù)突破，首顆晶體直徑達(dá)309mm且質(zhì)量完好，基于自主研發(fā)的SiC單晶生長爐及迭代升級的長晶工藝，攻克溫場不均、晶體開裂等核心難題，實現(xiàn)6-12英寸全尺寸長晶技術(shù)自主可控。
2025年7月，浙江晶瑞SuperSiC(Malaysia)SdnBhd在馬來西亞檳城柏淡（Bertam）科技園舉辦新廠房奠基儀式。該新廠區(qū)占地面積達(dá)40000平方米，預(yù)計將在未來一年內(nèi)啟動建設(shè)。根據(jù)規(guī)劃，項目一期完工后，將實現(xiàn)年產(chǎn)24萬片8英寸碳化硅晶圓的產(chǎn)能。
02、Wolfspeed制造出單晶300mm碳化硅晶圓
當(dāng)?shù)貢r間1月13日，Wolfspeed宣布成功生產(chǎn)出單晶300毫米（12英寸）碳化硅晶圓。
圖片來源：Wolfspeed官網(wǎng)新聞稿
Wolfspeed的300毫米平臺將統(tǒng)一用于電力電子的高量碳化硅制造與高純度半絕緣基板的先進(jìn)能力，應(yīng)用于光學(xué)和射頻系統(tǒng)。這一融合將支持一種跨光學(xué)、光子、熱能和功率領(lǐng)域的新型晶圓尺度集成。
依托全球碳化硅領(lǐng)域規(guī)模最大、基礎(chǔ)最深厚的知識產(chǎn)權(quán)組合，Wolfspeed目前擁有超2300項已授權(quán)及待審專利，正加速推進(jìn)300毫米碳化硅技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。
在Wolfspeed官方新聞稿中，Wolfspeed多次提及300毫米碳化硅技術(shù)對AI基礎(chǔ)設(shè)施、AR/VR以及其他先進(jìn)的電力設(shè)備應(yīng)用的變革性作用。
具體而言，在AI基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，隨著數(shù)據(jù)處理負(fù)載攀升，數(shù)據(jù)中心電力需求激增，碳化硅材料優(yōu)異的導(dǎo)熱性與機(jī)械強(qiáng)度可精準(zhǔn)匹配高功率密度、高效散熱及能源效率提升的核心需求。
而在下一代AR/VR領(lǐng)域，其導(dǎo)熱性與光學(xué)折射可控特性，成為構(gòu)建緊湊輕薄、高亮度、廣視野設(shè)備多功能光學(xué)架構(gòu)的理想選擇。
同時，該技術(shù)還將為電網(wǎng)級高壓能量傳輸、下一代工業(yè)系統(tǒng)等場景提供先進(jìn)功率器件支撐，推動相關(guān)組件向更小體積、更優(yōu)性能、更低發(fā)熱量方向升級。
當(dāng)前，300毫米碳化硅已成為全球半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的競爭焦點。
據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全觀察，截至目前國內(nèi)外已有15家企業(yè)成功制備12英寸碳化硅晶體或襯底，其中國內(nèi)廠商如#天岳先進(jìn)、#晶盛機(jī)電 等也在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)格局正加速重塑。
盡管現(xiàn)階段12英寸碳化硅晶體生長仍處于技術(shù)突破早期，良率提升與成本優(yōu)化仍是行業(yè)共同面臨的挑戰(zhàn)，但隨著頭部企業(yè)持續(xù)研發(fā)投入及下游新興應(yīng)用需求拉動，其技術(shù)成熟與商業(yè)化進(jìn)程有望持續(xù)加速。
03、結(jié)語
行業(yè)普遍認(rèn)為，12英寸碳化硅技術(shù)的突破具有關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)價值。相較于當(dāng)前主流的6英寸、8英寸產(chǎn)品，12英寸碳化硅襯底及晶圓可顯著提升單片芯片產(chǎn)出量。數(shù)據(jù)顯示，12英寸產(chǎn)品單片晶圓芯片產(chǎn)出量較8英寸增加約2.5倍，能大幅降低長晶、加工及下游器件制造的單位成本。
此次國內(nèi)外兩大突破，不僅印證了12英寸碳化硅技術(shù)的可行性，更將加速碳化硅材料在新能源汽車、可再生能源發(fā)電、數(shù)據(jù)中心供電模塊、5G/6G射頻器件、AR/VR光學(xué)模組等領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，為全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動力。
（集邦化合物半導(dǎo)體 金水 整理）
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