半導體晶圓尺寸不斷演進，但當大尺寸化技術應用在碳化矽（SiC）上，卻是一項不小的挑戰。從過去的 6 吋、8 吋，到如今朝 12 吋發展，SiC 晶圓尺寸升級不只是技術突破，更攸關未來的生產效率與製造成本。
SiC 材料優勢：高電壓、高效率與耐高溫
相較於傳統矽（Si）材料，SiC 具有寬能隙、高崩潰電場、高熱導率及良好的耐高溫特性，能在高電壓、高溫及高功率環境下穩定運作。應用於功率半導體時，可降低電力轉換過程中的能量損耗，提升元件效率與功率密度。
目前 SiC 已廣泛應用於電動車牽引逆變器、車載充電器（OBC）、充電樁、再生能源及工業電源等領域。隨著 AI 伺服器與資料中心用電需求攀升，SiC 在高效率電源供應及電力轉換系統上的應用潛力，也逐漸受到重視。
從 8 吋邁向 12 吋：提升晶圓產出與製造效率
SiC 晶圓尺寸由 6 吋、8 吋逐步朝 12 吋發展，主要目的是提高單片晶圓的可用面積，進而增加晶片產出量。以 8 吋（200 mm）與 12 吋（300 mm）晶圓相比，12 吋晶圓的面積約為 8 吋的 2.25 倍，理論上可在單片晶圓上配置更多晶片，有助於提升生產效率，並創造降低單位製造成本的機會。
然而，SiC 大尺寸化並非單純放大晶圓直徑即可。SiC 晶體生長需要高溫製程，且材料硬度高、加工不易，當晶體尺寸增加時，如何控制晶體缺陷、內部應力、晶圓翹曲及切割、研磨品質，都是重要挑戰。此外，後續磊晶、元件製程與設備條件也必須同步配合，才能真正發揮大尺寸晶圓的效益。
國際大廠加速布局 12 吋 SiC 技術
2026 年國際半導體與材料大廠陸續在 12 吋 SiC 領域取得技術進展，從單晶晶圓製作、基板技術到功率元件製程驗證，各家廠商採取不同技術路線：
- Wolfspeed（美國）： 2026 年 1 月宣布成功製作 12 吋 SiC 單晶晶圓，展現大尺寸單晶生長技術的突破，並持續推進相關技術商業化。此外，也正與 AI 產業鏈合作，探索 12 吋 SiC 基板在 AI、HPC 先進封裝中的應用潛力。
- Infineon（英飛凌，德國）： 2026 年 11 月宣布已在 12 吋 SiC 晶圓上製作出可運作的功率元件，並於完整半導體晶圓廠環境中驗證製程可行性，展現 SiC 技術從材料開發進一步延伸至元件製造的成果。不過，目前仍屬技術驗證階段，後續量產時程將與客戶及合作夥伴共同規劃。
- Resonac（日本）： 2026 年 9 月宣布成功完成 300 mm SiC 單晶生長及基板加工，為大尺寸、高品質 SiC 基板及磊晶晶圓技術發展取得重要進展。
- Sumitomo Metal Mining（日本）： 2026 年 9 月宣布成功開發 12 吋接合式 SiC 基板 SiCkrest，並開始向半導體廠商送樣。其技術採用接合式基板結構，與傳統整體單晶 SiC 基板有所不同，提供大尺寸 SiC 基板另一種技術路線。
台灣廠商投入大尺寸 SiC 材料研發
台灣廠商也積極投入 SiC 大尺寸晶體生長與基板技術，逐步建立自主材料製造能力，其中盛新材料與環球晶是值得關注的代表：
- 盛新材料： 2026 年 9 月展出 12 吋 SiC 單晶晶球，成功突破大尺寸長晶技術，並持續推進相關材料開發。目前已具備 6 吋、8 吋導電型及半絕緣型 SiC 晶錠與基板的量產能力，並將 12 吋技術延伸至 AI 先進封裝散熱等新興應用。
- 環球晶： 已完成 12 吋 SiC 晶圓原型開發並進入送樣階段，研發重點聚焦於高熱傳導係數 SiC 晶圓，瞄準 AI 伺服器及高效能運算（HPC）等對散熱性能要求較高的應用。相較於傳統功率半導體市場，這也展現 SiC 材料在高階散熱與先進封裝領域的另一種發展方向。
12 吋 SiC 商業化仍待製程與市場驗證
整體而言，12 吋 SiC 技術已從早期材料研發逐步進入晶體生長、基板加工及元件製程驗證階段，但距離大規模商業化量產仍需時間。除了晶體品質與加工良率須持續提升，設備投資、製造成本、客戶驗證及下游元件廠的製程導入，也將影響產業發展速度。
值得留意的是，12 吋 SiC 的發展已不再侷限於傳統功率半導體，也開始延伸至 AI 伺服器散熱與先進封裝等新興領域。未來隨著晶圓尺寸、材料品質與製程技術逐漸成熟，SiC 有望在高效率電力電子及高效能運算相關供應鏈中扮演更重要的角色。