回顧2025年，這是被全球半導體界公認為“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用需求的強力驅(qū)動下，全球?qū)捊麕О雽w產(chǎn)業(yè)迎來關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點——12英寸（300mm）碳化硅技術(shù)從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。
如果說此前十年，行業(yè)關(guān)注的焦點是如何從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)，以及長晶爐、切割設(shè)備、研磨拋光中試線的全面通線，一個由大尺寸驅(qū)動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“兵家必爭之地”？
在半導體產(chǎn)業(yè)，尺寸即效率，尺寸即成本，尺寸即戰(zhàn)略制高點。從6英寸向8英寸、12英寸演進，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英寸平臺與主流硅基CMOS產(chǎn)線實現(xiàn)設(shè)備兼容（如光刻機、刻蝕機、清洗機等），為SiC器件的“IDM+代工”融合模式打開通路，是實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)與國產(chǎn)替代的關(guān)鍵前提。
2025年，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)正式進入“12英寸技術(shù)驗證與客戶送樣”關(guān)鍵年。而中國在12英寸碳化硅領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“點狀突破”到“鏈式協(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)。
圖片來源：集邦化合物半導體制圖
2、襯底環(huán)節(jié)多元突破，技術(shù)迭代加速推進
在襯底領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢，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，推動國產(chǎn)襯底在性能與供給能力上的持續(xù)改善。
晶盛機電于2025年5月12日宣布，其子公司浙江晶瑞SuperSiC成功實現(xiàn)12英寸導電型碳化硅（SiC）單晶生長，首顆晶體直徑達309mm且質(zhì)量完好，標志著中國在大尺寸晶體生長領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。
圖片來源：浙江晶瑞SuperSiC 圖為首顆12英寸導電型碳化硅（SiC）單晶
緊隨其后，浙江晶越半導體于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，晶越半導體在熱場設(shè)計、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，成功進入12英寸SiC襯底梯隊。
圖片來源：浙江晶越半導體有限公司
合盛硅業(yè)旗下寧波合盛新材料也同步推進，在2025年年內(nèi)成功研發(fā)出12英寸導電型SiC單晶，并同步啟動了針對大尺寸晶體的切割、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)大會上公開亮相了其12英寸導電型SiC襯底產(chǎn)品，成為國內(nèi)首家實現(xiàn)大尺寸襯底“實物化”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英寸導電P型及12英寸導電N型碳化硅襯底，展現(xiàn)了其全面的技術(shù)儲備和全品類供應能力。
圖片來源：山東天岳先進科技股份有限公司
2025年10月，天成半導體依托自主研發(fā)的12英寸碳化硅長晶設(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。這一指標對于制造高耐壓、大功率的電力電子器件至關(guān)重要，為下游應用提供了更厚的有源層支撐。
圖片來源：天成半導體
科友半導體在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，成功制備12英寸半絕緣碳化硅單晶，實現(xiàn)了雙路線的重大跨越。
圖片來源：科友半導體
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，并已正式進入客戶送樣與驗證階段。同時，其方形SiC晶圓技術(shù)也取得了突破性進展，為提升芯片切割利用率提供了創(chuàng)新性的解決方案。
圖片來源：環(huán)球晶官網(wǎng)新聞稿截圖
3、外延打通器件應用關(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，晶盛機電也宣布向瀚天天成交付了12英寸單片式SiC外延設(shè)備，實現(xiàn)了“材料—設(shè)備—工藝”的完美閉環(huán)。
圖片來源：晶盛機電
目前，瀚天天成已啟動12英寸SiC外延晶片的批量供應籌備工作。相關(guān)產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標上表現(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)域的高可靠性應用需求。
4、SiC設(shè)備反向賦能材料創(chuàng)新
設(shè)備是半導體產(chǎn)業(yè)的“工業(yè)母機”，2025年，中國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，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用。這一里程碑事件標志著國產(chǎn)長晶設(shè)備已從前期的“技術(shù)驗證”階段，正式邁入“量產(chǎn)導入”的實戰(zhàn)階段。
圖片來源：晶升股份
晶馳機電則成功開發(fā)出電阻法12英寸晶體生長設(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。
圖片來源：晶馳機電
山東力冠攻克了12英寸PVT電阻加熱長晶爐的技術(shù)難關(guān)，其設(shè)備在高溫、高真空環(huán)境下的溫度場與氣流場穩(wěn)定性控制能力達到新高度。
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，該設(shè)備專為12英寸SiC晶錠切割設(shè)計，有效解決了大尺寸晶錠切割效率低下的瓶頸問題，單臺年產(chǎn)能達20萬片，可滿足500輛新能源汽車的碳化硅電驅(qū)需求。
圖片來源：天晶智能 圖為天晶智能TJ3545多線切割機
西湖儀器與晟光硅研分別在激光剝離與水導激光加工領(lǐng)域取得突破，前者率先實現(xiàn)12英寸襯底激光剝離，后者完成了晶錠小批量加工驗證，為后續(xù)的薄片化、異構(gòu)集成等先進工藝提供了關(guān)鍵的設(shè)備支撐。
圖片來源：西湖儀器
值得一提的是，晶飛半導體利用自研的激光剝離設(shè)備成功實現(xiàn)了12英寸晶圓的剝離，標志著中國在“無損解理”這一高難度工藝環(huán)節(jié)實現(xiàn)了自主可控。
5、12英寸技術(shù)解鎖多元市場新空間
12英寸碳化硅技術(shù)的成熟正在打開新的市場空間。
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，契合下游市場對高效節(jié)能的迫切需求。
AR眼鏡領(lǐng)域也成為12英寸SiC的重要增長極。SiC的高折射率可以使其以更薄的鏡片承載更大的視場角，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)效率呈幾何級數(shù)提升。
此外，在AI芯片先進封裝領(lǐng)域，隨著AI模型規(guī)模的指數(shù)級增長，芯片功耗已突破極限。行業(yè)消息透露，頭部企業(yè)計劃在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)域的應用加速推進，國家電網(wǎng)相關(guān)專家表示，電網(wǎng)對碳化硅器件的需求未來或?qū)⒖氨刃履茉雌囶I(lǐng)域，成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新藍海。
6、結(jié)語
全球范圍內(nèi)，12英寸碳化硅領(lǐng)域仍不乏強有力的競爭對手，國際老牌巨頭憑借技術(shù)積淀維持著顯著的競爭優(yōu)勢。
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平臺的重大進展，目標直指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，中國產(chǎn)業(yè)也并非在同一條起跑線上被動追趕。我們擁有全球最活躍的新能源汽車與智能制造應用市場，這為12英寸大尺寸產(chǎn)線提供了寶貴的嘗試空間。同時，國內(nèi)已形成的“材料-裝備-工藝”全鏈條協(xié)同創(chuàng)新機制，使得設(shè)備國產(chǎn)化與工藝改進的響應速度極快。
未來幾年，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，國產(chǎn)12英寸SiC不僅將重塑國內(nèi)功率半導體格局，更將在全球高端制造版圖中占據(jù)舉足輕重的一席之地。
（集邦化合物半導體 金水 整理）
更多SiC和GaN的市場資訊，請關(guān)注微信公眾賬號：集邦化合物半導體。