在半導體材料技術(shù)不斷革新的浪潮中，12英寸碳化硅（SiC）單晶襯底技術(shù)成為眾多廠商競相角逐的關(guān)鍵領(lǐng)域。近期，外媒報道Wolfspeed在12英寸碳化硅單晶襯底方面取得重要進展，與此同時，國內(nèi)多家廠商也在該技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，不斷實現(xiàn)新的突破，為人工智能、虛擬現(xiàn)實、高壓器件等眾多行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機。
1、Wolfspeed完成12英寸碳化硅單晶襯底的演示工作
近期，外媒報道Wolfspeed在技術(shù)研發(fā)上取得重要進展，已順利完成12英寸碳化硅（SiC）單晶襯底的演示工作。這一成果，預計將為人工智能生態(tài)系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)以及眾多高壓器件應用等關(guān)鍵行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展注入強大動力。
圖片來源：千庫網(wǎng)
Wolfspeed所打造的12英寸平臺，創(chuàng)新性地將電力電子器件大規(guī)模碳化硅制造技術(shù)與光學和射頻系統(tǒng)所采用的半絕緣襯底先進技術(shù)有機融合。這種獨特的融合方式，能夠支持跨越光學、光子、熱學以及功率等多個領(lǐng)域的新型晶圓級集成，為相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了更為廣闊的空間。
從實際應用的需求層面分析，碳化硅的材料特性與12英寸平臺所具備的技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)了高度契合。以人工智能領(lǐng)域為例，隨著數(shù)據(jù)處理工作負載的不斷增加，數(shù)據(jù)中心的電力負荷也呈現(xiàn)出同步大幅增長的趨勢。在此背景下，市場對于更高功率密度、更出色的散熱性能以及更高的能源效率的需求愈發(fā)迫切。而碳化硅憑借其卓越的導熱性能和良好的機械強度，恰好能夠精準滿足這一需求升級，為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定運行和性能提升提供有力保障。
在下一代增強現(xiàn)實（AR）/虛擬現(xiàn)實（VR）領(lǐng)域，設(shè)備對于緊湊輕巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著嚴格要求，同時還需要具備高亮度顯示、廣闊視野以及高效的散熱管理等功能。碳化硅在導熱性和光學折射控制方面所展現(xiàn)出的獨特特性，使其成為構(gòu)建多功能光學架構(gòu)的理想材料選擇，有望推動AR/VR設(shè)備向更輕薄、性能更優(yōu)的方向發(fā)展。
除了在人工智能基礎(chǔ)設(shè)施和AR/VR領(lǐng)域發(fā)揮重要作用外，12英寸碳化硅平臺的落地應用還將進一步拓展先進功率器件的應用范圍。它不僅能夠為電網(wǎng)級高壓能量傳輸、下一代工業(yè)系統(tǒng)等場景提供關(guān)鍵的核心支撐，還將憑借其技術(shù)優(yōu)勢，推動相關(guān)組件朝著更小體積、更優(yōu)性能以及更低發(fā)熱量的方向持續(xù)升級，助力相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)技術(shù)突破和創(chuàng)新發(fā)展。
2、國內(nèi)廠商12英寸SiC單晶襯底技術(shù)多點開花
在Wolfspeed于12英寸碳化硅單晶襯底技術(shù)取得成果的同時，國內(nèi)廠商在該領(lǐng)域也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。
在2025年3月舉辦的Semicon China上，#天岳先進 展示了全系列的300mm（12英寸）碳化硅襯底，不僅包括用于功率器件的N型導電型襯底，還包括用于射頻和光學的高純半絕緣襯底。
晶盛機電在2025年9月宣布，其首條12英寸碳化硅襯底加工中試線正式通線。業(yè)界認為，這意味著國產(chǎn)供應鏈不僅能“長”出12英寸晶體，還初步具備了對其進行切、磨、拋等后道加工的能力，打通了從材料到晶圓的完整制造閉環(huán)。
2025年10月，天成半導體宣布，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。
2025年12月，晶升股份自主研發(fā)的12英寸碳化硅單晶爐已完成小批量發(fā)貨，正式交付客戶投入應用。這一進展不僅填補了國產(chǎn)300mm SiC長晶設(shè)備的空白，也為12英寸碳化硅襯底在先進封裝、AR眼鏡等新興場景的落地奠定了“材料之基”。
2025年12月，瀚天天成全球首發(fā)12英寸碳化硅外延晶片，該產(chǎn)品外延層厚度不均勻性≤3%，摻雜濃度不均勻性≤8%，2mm×2mm芯片良率更是突破96%，滿足高端功率器件的量產(chǎn)需求。
（集邦化合物半導體 秦妍 整理）
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