科友半导体应用电阻长晶炉突破高速率高品质SiC晶体生长的关键技术

    科友第三代半导体产学研聚集区投产前夕，科友半导体实验线再传好消息，科友自主可控技术库中又添新成员—SiC电阻长晶炉成功研制，并应用电阻长晶炉突破了高速率、高品质SiC晶体生长关键技术。

    科友半导体技术团队自2020年开始着手SiC电阻长晶炉热场设计、炉体研制和晶体生长关键工艺技术研究，以解决传统感应长晶炉存在的长晶稳定性一致性控制难、热场温度易受电力等影响波动，以及晶体长晶速率、厚度突破难度大和制约晶体向8英寸发展的径向温度不均匀等难题。凭借十多年的SiC感应炉研发积累以及对长晶工艺的深刻理解，特别是基于碳化硅材料生长全过程、多物理场数值模拟技术的应用，在经历了近三年的不懈努力、相继攻克晶体开裂、边缘多晶、表面多型等技术难题后，形成了科友半导体自主知识产权体系的SiC电阻长晶炉和高速率、高品质晶体生长工艺技术的正式诞生。2022年6月，科友半导体应用其电阻长晶炉成功制备出厚度超24mm、用时仅84小时，微管密度＜0.1 ea/cm²，综合位错＜3500 ea/cm²的SiC单晶。

    与长期艰苦卓绝的枯燥实验相伴而生的，是科友半导体SiC电阻长晶炉和长晶技术的自主可控体系。电阻长晶炉能够对长晶全周期实现精准稳定的温度控制，并解决轴向径向温度强耦合问题，在长晶温度、热场控制、压力稳定等方面具有明显优势。在SiC感应炉长晶工艺多年的研发基础上，电阻炉改进了热场结构，实现了多温区控制，加热方式和热场设计的变革也决定了更低的晶体应力和更均匀的晶体生长条件，有效降低了晶体微管、位错等缺陷结构的生成，同时得益于热场条件稳定，单台设备月运转炉次增多、效率增加。目前，科友半导体在电阻炉体设计和长晶技术上已申请获得自主知识产权专利技术5项。

    科友半导体将继续深耕SiC晶体装备及关键工艺技术，实现低成本、低缺陷、高效率、高品质SiC晶体的规模化生产。

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哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司

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