起底中国SiC大尺寸衬底：多家8英寸产能冲刺百万片，12英寸产业化瓶颈待破

在全球碳化硅（SiC）半导体材料产业加速发展的背景下，中国本土企业在8英寸SiC衬底领域已形成规模化量产能力，技术突破持续涌现，应用场景不断拓宽，同时12英寸技术研发也取得阶段性成果，为行业长期发展奠定基础。本文将详细分析8英寸SiC衬底的发展现状、趋势及12英寸前景。

产能布局：梯队格局清晰，规模扩张加速

国内8英寸SiC衬底企业已形成“头部引领、腰部跟进、尾部追赶”的明确产能梯队。

第一梯队以天岳先进、天科合达、三安光电为代表，具备大规模量产能力，产能规模超10万片/年，且产品通过国际主流客户验证，占据主要市场份额。其中天岳先进2024年以8英寸为主的衬底产能达46万片/年，2025年目标总产能提升至60万片/年，上海临港工厂2024年年中已提前达成年产30万片导电型衬底产能，目前正推进二阶段产能提升，济南、济宁基地与临港基地形成协同供应；天科合达2024年已实现8英寸衬底大规模生产，2025年衬底总产能规划达50-80万片（含8英寸），外延片产能25万片，北京、徐州基地为核心，深圳合资公司重投天科进一步补强6-8英寸衬底及外延产能，且8英寸产品已通过国内外主流器件厂商验证并获得多年LTA量产订单；2025年上半年，三安光电湖南基地8英寸衬底产能达1000片/月，外延产能2000片/月，重庆基地与意法半导体合资布局，规划8英寸衬底产能48万片/年，2025年2月已通线并交付样品验证。

第二梯队企业以烁科晶体、南砂晶圆、晶盛机电（子公司浙江晶瑞）为代表，已实现小批量或规模化生产，产能规模在5-10万片/年。烁科晶体2024年10月二期项目投产后，新增6-8英寸衬底20万片/年，4-8英寸总产能跃居全球前三，太原基地为核心生产阵地；南砂晶圆2024年济南北方基地8英寸项目正式投产，当年产能达5万片/年，2025年规划将8英寸产能提升至50万片/年，形成广州、中山、济南三地布局；晶盛机电2024年底8英寸衬底产能达3000片/月（约3.6万片/年），2025年规划提升至6万片/年，宁夏创盛年产60万片8英寸衬底配套项目于2025年7月开工，马来西亚槟城基地一期还规划24万片/年8英寸产能，国际国内产能协同推进。

第三梯队企业如科友半导体、天成半导体等，完成技术攻关后进入小批量试产或送样阶段，产能规模低于5万片/年。科友半导体2025年8英寸产能为5000片/年，二期规划扩至数万片/年，2023年已通过“8英寸碳化硅衬底材料装备开发及产业化工艺研究”项目阶段验收，具备批量制备能力；天成半导体2025年一季度实现8英寸批量生产，一期规划产能5万片/年（含6/8英寸），太原基地自研8英寸加工工艺，产品质量达国内领先水平。

26家本土企业8英寸SiC衬底推进情况（半导体信息及公开资料整理）

技术突破：晶体生长与缺陷控制实现关键跨越

在晶体生长与缺陷控制核心领域，国内企业突破多项行业难题，形成差异化技术优势。天岳先进业内首创液相法制备无宏观缺陷8英寸SiC衬底，是率先使用液相法生产P型碳化硅衬底的企业之一，成功解决晶体高质量生长界面控制及缺陷控制难题，其衬底有效厚度超60毫米，远超行业平均20毫米水平，同时实现近零微管、无堆垛层错，且基底面位错（BPD）、螺位错（TSD）、刃位错（TED）密度均处于低位，还通过“Z计划”推进无缺陷交付；天科合达则全球首发8英寸低电阻衬底，将电阻率控制在7-12mΩ・cm，仅为常规N型衬底的一半，攻克低电阻率条件下层错缺陷密度过高的行业痛点，据测算，该衬底电阻每降低1mΩ・cm，器件导通电阻可相应降低2-4%，为高端功率器件性能提升提供关键支撑。

在晶型控制与掺杂均匀性方面，南砂晶圆通过优化大尺寸晶体生长的温场和流场设计，成功生长出单一4H晶型8英寸SiC晶体，加工后的衬底4H晶型面积比例达100%，同时实现近“零螺位错”密度控制；晶越半导体在8英寸衬底性能上表现突出，基平面位错密度（BPD）可做到小于20个/cm²，总位错密度（EPD）小于1000个/cm²，核心参数达到国际领先水平，满足高端功率器件对材料的严苛要求。

工艺兼容性与成本优化能力也持续提升，多数头部企业实现6/8英寸产能兼容，天岳先进、晶盛机电等提前对晶体生长设备进行差异化设计，在8英寸需求上升时可快速从6英寸生产切换至8英寸，大幅提升产能利用率；专利与标准布局成果显著，天岳先进累计获得发明专利授权197项（含境外14项），在碳化硅衬底专利领域位列全球前五；烁科晶体牵头制定4项行业标准，累计申请专利180余项，技术自主可控性不断增强，为行业技术规范发展提供支撑。

应用拓展：汽车、能源与消费电子三大赛道齐头并进

汽车领域作为8英寸SiC衬底的核心增量市场，国内企业已实现车规级认证与批量供货。天岳先进2022年便通过IATF16949车规级体系认证，其8英寸衬底获国际一线功率半导体厂商持续大规模批量订单，2023年还获得国际头部汽车厂商授予的“优秀供应商奖”；三安光电围绕车规级应用，与理想汽车合资成立苏州斯科半导体，一期产线已实现全桥功率模块批量生产，重庆基地生产的8英寸衬底专门供应与意法半导体合资的安意法公司，保障车规级SiC MOSFET稳定供应；天科合达8英寸低电阻衬底则适配800V电驱系统、高压快充等高端车规场景，有效降低车辆能源损耗，天岳先进2024年交付的低阻P型8英寸衬底，还加速了高性能SiC-IGBT发展进程，推动车载特高压功率器件国产化。

风光储与工业领域作为传统应用场景，8英寸衬底渗透持续深化。天岳先进的8英寸衬底被客户用于光伏逆变器、储能变流器等设备，显著提升能源转换效率；合盛硅业8英寸衬底虽处于小批量生产阶段，但依托其6英寸衬底在风光储领域95%以上的良率基础，快速推进8英寸产品在该领域的规模化应用；在工业与电网领域，天岳先进P型8英寸衬底向智能电网等更高电压领域突破，助力高端特高压功率器件国产化，天科合达8英寸衬底则与英飞凌等国际企业建立长期合作，为轨道交通、工业控制等场景提供稳定的工业级器件材料支持。

消费电子领域中，AR眼镜成为8英寸SiC衬底的全新增长赛道。天科合达针对性推出8英寸光波导型碳化硅衬底，解决传统AR眼镜视场角窄、彩虹纹、散热差等痛点，目前正与慕德微纳深度合作，加速AR衍射光波导镜片技术研发与市场推广；同光股份的8英寸光学高透射率衬底，在折射率、可见光吸收率、高平坦度等核心参数上领先业界，吸引众多SiC光学客户关注。据行业测算，100万副AR眼镜需30万片8英寸碳化硅晶圆，且8英寸衬底相比6英寸可大幅提升镜片出片率、降低单位成本，随着2027-2028年AR眼镜市场预计进入爆发式增长阶段，8英寸光学级衬底需求将持续快速扩大。

另外，AI芯片的先进封装市场等领域也有望驱动SiC需求释放。

发展趋势：产能集中、技术融合与场景多元

产能层面，头部企业将持续主导扩产，行业集中度进一步提升。天岳先进上海临港基地、三安光电重庆基地等重点项目2025-2026年达产后，头部企业8英寸衬底总产能有望突破百万片/年，进一步巩固市场主导地位；同时，全球化供应链布局成为重要方向，晶盛机电马来西亚槟城基地、同光股份规划中的海外基地，将通过贴近国际汽车、半导体客户的生产布局，降低供应链风险，提升中国本土企业在全球8英寸SiC衬底市场的份额。

技术层面，“更低缺陷、更优成本”成为核心迭代方向，衬底与外延一体化趋势明显。企业将继续优化晶体生长工艺，天岳先进“Z计划”、天科合达低电阻衬底良率提升等技术攻关，将进一步降低8英寸衬底位错密度、提升有效厚度；天科合达、三安光电等企业布局的“衬底-外延”全链条模式，已实现8英寸外延产品批量供应头部客户，该模式可显著提升良率、降低中间成本，成为行业技术发展的重要路径；此外，液相法与PVT法的工艺融合也将加速，推动8英寸衬底性能与成本平衡再上新台阶。

应用层面，汽车与AR领域将形成双轮驱动，场景多元化拓展持续。汽车领域中，随着800V电驱系统在新能源汽车中的渗透率提升，8英寸衬底需求将保持高速增长，企业将针对车载场景进一步优化产品可靠性与成本，适配车企降本需求；AR领域则凭借爆发式增长潜力，成为8英寸衬底的关键增量市场；同时，天科合达、晶盛机电等企业还在探索8英寸衬底在先进封装热沉领域的应用，进一步拓宽消费电子与高端制造场景覆盖，推动8英寸产品应用从单一领域向多领域协同发展转变。

12英寸前景：技术成果初显，产业化瓶颈亟待突破

国内企业在拓宽8英寸碳化硅衬底产能与应用之时，也在积极布局12英寸衬底技术。

目前国内至少已有天岳先进、烁科晶体、天科合达、南砂晶圆、晶盛机电、合盛硅业、晶越半导体、天成半导体、科友半导体、同光股份（12英寸晶锭仍在持续研发中）等10家企业成功研制12英寸SiC衬底，技术优势初步显现。

从成本与效率来看，12英寸衬底可大幅扩大单片晶圆芯片制造面积，天岳先进数据显示其能显著提升合格芯片产量，合盛硅业测算12英寸晶圆切割芯片数量比6英寸提高近4倍，科友半导体则指出12英寸技术升级可降低单位成本40%，为SiC衬底规模化应用奠定成本基础；从性能适配来看，天科合达推出的12英寸热沉级衬底，可满足AI、自动驾驶领域高性能芯片封装的散热需求，烁科晶体研发的12英寸高纯半绝缘型衬底，还能用于高端射频器件，适配更高功率、更高集成度的应用场景。

不过，12英寸SiC衬底产业化仍面临两大核心挑战。技术成熟度方面，大尺寸晶体生长过程中存在热场分布不均、籽晶对位困难、厚度控制精度不足及晶体缺陷风险增大等问题，晶越半导体在研发中需通过系统性优化热场结构设计、籽晶粘接工艺参数等环节，才能解决晶体开裂难题，目前多数企业的12英寸产品仍处于实验室样品或中试阶段；产业链配套方面，12英寸器件制造设备、外延工艺、封装技术尚未完善，短期内市场需求难以快速消化产能，且企业需投入大量资源研发适配设备，如天成半导体正在推进第三代12英寸长晶炉研发，进一步增加了产业化难度。

从前景预判来看，短期（2025-2028年）12英寸SiC衬底将以技术验证与小批量试产为主，优先应用于高端工业、先进封装、AR等细分场景，与8英寸衬底形成互补格局，此时8英寸衬底仍将是市场主流，满足汽车、风光储等大规模应用需求；长期（2028年后），随着技术成熟度提升与下游产业链配套完善，12英寸衬底将逐步向车规级、大规模储能等核心场景渗透，实现对8英寸衬底的部分替代，天岳先进、烁科晶体、晶盛机电等头部企业凭借技术与产能优势，将主导12英寸衬底产业化进程，推动中国SiC衬底行业逐步进入“大尺寸化”新阶段。

部分企业12英寸SiC衬底突破情况（公开资料整理）

总结与展望

当前，中国8英寸SiC衬底产业已迈入规模化发展的关键期，三级产能梯队稳固成型，核心技术突破不断刷新性能上限，应用场景从汽车领域向AR、先进封装等多元场景延伸，头部企业的扩产与全球化布局更将进一步提升行业集中度与国际竞争力。12英寸衬底的技术探索同步推进，企业的研发成果凸显了大尺寸化的成本与效率优势，为产业升级提供了明确方向。

诚然，12英寸产业化仍面临技术成熟度不足、产业链配套滞后等挑战，但短期8英寸主导、12英寸试产验证的格局，将实现产业平稳过渡。后续，随着工艺融合加速、产业链协同深化，中国SiC衬底产业将在“8英寸稳根基、12英寸谋突破”的路径中，持续强化技术自主与市场话语权，为本土半导体产业突围及全球碳化硅应用普及贡献核心力量。

（校对/邓秋贤）