一、8 英寸产线集中落地，竞争重心转向良率
化合物半导体的产能布局在近两年明显加快，方向也很一致：从 6 英寸转向 8 英寸。据公开报道，天岳先进上海临港基地的 8 英寸衬底产能预计在 2026 年突破 60 万片每年；瀚天天成与天域半导体的 8 英寸外延片市占率处于全球前列。器件端同样在扩，士兰微厦门 8 英寸碳化硅功率芯片产线于 2026 年一季度试生产，项目总投资 120 亿元，全部达产后年产能 72 万片；芯联集成的 8 英寸碳化硅产线已批量交付车载功率模块。
更远一代的技术也在推进。据公开报道，天岳先进、烁科晶体等约 10 家企业已研制出 12 英寸碳化硅衬底，部分仍处于中试阶段。
供给端扩得快，价格端却在下行。2025 年碳化硅外延片价格出现明显回落，6 英寸产品价格接近成本线，8 英寸均价在一年内大幅走低。这意味着单靠产能规模获取利润的空间在收窄，能否把有效产能跑满、把良率做上去，成了更直接的变量。
二、良率差距在哪：缺陷管控是核心变量
产能之外，更值得关注的是良率水平。据第三方机构统计，国内适用于车规应用的高质量低缺陷衬底良率大致在四成到五成区间，海外头部厂商的同类产品良率在六成到七成五之间。两家机构给出的口径略有差异，但都指向同一个结论：良率差距仍然存在。
这个差距直接约束了供给。1200 V 车规碳化硅 MOSFET 的国产供给能力，很大程度上取决于高等级衬底与外延片的产出量。良率提升意味着在同样设备与工时投入下产出更多合格片，对缓解供需缺口的作用，往往比新增一条产线更快见效。
良率损失来自哪些环节？碳化硅的缺陷谱系比较长，而其中一部分缺陷在表面对比度上并不明显，这是检测上的难点所在：
晶体生长环节：微管、基面位错、层错等缺陷在长晶阶段形成，部分会贯穿衬底并延伸到外延层。
外延生长环节：三角形缺陷、微凹坑簇、堆垛层错在外延过程中出现，与生长速率、温度均匀性和气流分布相关。
加工环节：研磨与抛光引入的表面划痕、亚表面损伤，减薄工序后可能在背面显现。
应力与翘曲：跨晶圆的应力分布不均会影响后续光刻与键合工艺的良率。
这些缺陷的特点是需要区分表面与亚表面。表面颗粒与划痕可以靠明场、暗场通道检出，而层错、基面位错这类亚表面晶体缺陷在普通照明下的信号很弱，需要借助其他物理机制才能成像。
三、GaN 的两条线：射频与功率的检测侧重点不同
氮化镓的应用分两个分支，对检测的要求也不一样。
功率 GaN 用于消费电子快充、车载充电机与数据中心低压电源，主要在硅衬底上生长。据公开报道，英诺赛科 3.0 代工艺平台使晶圆产出提升 30% 以上，良率超过 95%，华润微的 E-MODE GaN 器件可靠性通过 1000 小时考核。这一路线的检测重点在外延层厚度均匀性、表面颗粒与界面缺陷的快速筛查，因为量大、成本压力明显，检测吞吐量是硬指标。
射频 GaN 用于 5G 基站与低轨卫星通信，对材料质量的要求更高。据咨询机构数据，2026 年全球射频级氮化镓外延片的年需求增速约 32%，而高端外延片的供给仍然紧张。这一路线的检测重点在晶体质量与亚表面缺陷，缺陷密度直接对应器件的频率特性与可靠性。
四、检测能力要跟上哪些要求
化合物半导体晶圆的检测条件比硅片更苛刻，几个要求需要同时满足。
亚表面缺陷要能被成像。光致发光（PL）通道在这一环起关键作用。外延层中的层错、基面位错、微管、三角形缺陷在激光激发下会产生特征性的发光信号差异，PL 成像可以把这些亚表面晶体缺陷映射出来，而这些缺陷在明场、暗场通道下往往没有明显对比度。
脆性材料不能因检测而损伤。碳化硅与氮化镓属于硬脆材料，减薄后尤其容易崩边。检测设备如果采用旋转式夹持，边缘接触面积大，引入损伤的风险随之上升。不旋转设计配合较小的边缘接触面积，是这一环节的取舍方向。
厚度跨度要覆盖得住。同一批设备需要处理从减薄到 100 μm 量级的超薄晶圆，到 10 mm 级的厚晶圆与种子晶圆。减薄晶圆还涉及薄膜框架固定形式，夹具兼容性要一并确认。
缺陷要能分类，而不只是检出。检出数量只说明问题存在，判断成因需要知道缺陷类型与分布。基于图像的自动分类能把颗粒、划痕、污渍、应力等分开统计，配合缺陷位置刻标，后续做失效分析时可以直接定位。
五、优尼康科技的化合物半导体检测组合
针对 SiC 与 GaN 的缺陷检测需求，优尼康科技代理 ONTO 的缺陷检测系统，两台设备按不同侧重点配合使用。
ONTO Celero-PL 化合物半导体缺陷检测系统面向 SiC 与 GaN 晶圆及外延层的表面与亚表面缺陷检测。设备配备 5 个检测通道，包含光致发光通道，可揭示外延层中的层错、基面位错、微管、三角形缺陷等亚表面晶体缺陷，并支持基底至外延层的缺陷映射。主要规格如下：
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| 晶圆尺寸 | 100 至 300 mm |
| 检测通道 | 光致发光（PL）、偏振、斜面、明场、暗场，共 5 通道 |
| 颗粒缺陷灵敏度 | 不低于 90 nm（PSL） |
| 表面污染灵敏度 | 不低于 5 Å |
| 晶圆厚度范围 | 薄至 100 μm，厚至 10 mm |
| 检测面 | 正面、背面与边缘全区域 |
| 晶圆处理 | 手动、自动开盒、EFEM |
| 晶圆接触 | 不旋转设计，边缘接触面积小 |
| 工作模式 | 在线与离线双模式复检 |
ONTO PrimaScan 晶圆缺陷检测系统面向无图形晶圆与均质膜层的全表面缺陷与污染检测，配备偏振、斜面、明场、暗场 4 个通道，兼容 100 至 300 mm 晶圆与不低于 100 μm 至不高于 7 mm 的厚度范围。它支持的承载形式更多，包括晶圆、光掩模、薄膜框架、JEDEC 托盘与凝胶包装，上料方式覆盖手动、卡匣、SMIF 与 EFEM，适合来料质检与在线工艺监控这类需要兼顾多种样品形式的场景。
两台设备的定位区分在于：需要亚表面晶体缺陷信息、以 SiC 与 GaN 外延质量管控为目标时，带 PL 通道的 Celero-PL 更对口；以无图形晶圆与均质膜层的表面颗粒、污染、划痕筛查为主，且样品形式多样时，PrimaScan 的承载兼容性更合适。两者都可以配合缺陷自动分类与位置刻标使用，把检出结果转化为可追溯的缺陷数据。
优尼康科技提供免费样品测试，化合物半导体厂商可以寄样验证亚表面缺陷检出效果与分类能力，以实测结果为准评估设备配置。
