SiC晶体生长进入电阻炉时代！

2022年6月，恒普科技推出新一代2.0版SiC电阻晶体生长炉，本次量产推出的炉型是基于恒普上一代6、8英寸电阻炉的全新版本，积极对应市场对SiC电阻晶体生长炉的行业需求。

Source：恒普科技

据了解，国内SiC晶体生长炉基本都是采用感应发热的方式，感应发热晶体生长炉设备具有投资低、结构简单、维护便利、热效率高等优点，已被行业广泛使用。但是，受制于有些技术难点，其性能难以进一步提高，主要包括：由于趋肤效应，均匀热场建立难度高，热场的温度容易受到外部环境的扰动，难以修正由于晶体生长和原料分解等参数变化带来的内部扰动，并且工艺参数强深度耦合，控制难度高。

在碳化硅8英寸时代到来之际，随着坩埚的直径增长，感应线圈只能加热坩埚的表面，不同位置的径向温度梯度都会随之增大，而这样的参数变化不适合大直径的晶体生长，对于原料分解、晶体面型、热应力带来的复杂缺陷的调节方面都面临挑战。

为解决行业痛点，恒普科技推出了以【轴径分离】*为核心技术，石墨发热的SiC晶体生长技术平台，与【新工艺】* 组合，更优化地解决晶体的长大、长快、长厚的行业核心需求。

Source：恒普科技

据介绍，新一代石墨发热晶体生长炉，在籽晶径向区域主动调节其区域温度，轴向温度通过料区热场调节其区域温度，从而实现【轴径分离】。

晶体生长时，随着厚度的增加，籽晶区域热容发生变化，热导也会发生很大的变化，这些参数的变化都会影响到籽晶区域的温度，由于籽晶区域有径向平面的发热体，可以主动调节径向平面的温度，实现径向平面的可控热量散失。随着原料分解，料的导热率发生变化（注：二次传质的旧工艺），且在料的上部结晶，料区热场根据料的状态可以主动调节料区温度。

设定生长工艺时，只需要直接设定籽晶区域温度曲线，和轴向温度梯度温度曲线，“所见即所得”，降低了工艺耦合的难度和避免了工艺黑箱。

并且，实现【轴径分离】需要精准对温度进行控制，而不能采用传统的功率控制，所以新炉型标准配备了【温度闭环控制】，全程长晶工艺采用温度控制。

【轴径分离】与【新工艺】完美结合，是新一代2.0版SiC电阻晶体生长炉的技术亮点，【新工艺】采用一次传质热场，让物质流实现基本恒定，配合【轴径分离】的精准区域温度控制技术，更优化地解决晶体的长大、长快、长厚的行业需求。

另值得关注的是，石墨热场发热的晶体生长炉具有一些天然的优势：a、温度的稳定性；b、过程的重复性；c、温度场的可控性，因此更适合于大尺寸碳化硅SiC晶体的生长，如：8英寸。

Source：恒普科技

新技术平台部分功能详解

轴径分离

是指轴向温度梯度与径向温度不存在强耦合，可以对轴向温度梯度和径向温度分别进行高精度控制。是解决晶体快速生长的核心技术一。

新工艺

采用一次传质的新热场，传质效率提高且稳定，降低再结晶影响（避免二次传质），有效降低了微管或其它晶体缺陷。生长后期，降低碳包裹物的影响，在满足晶体质量的前提下，将晶体厚度大幅增加。

温度闭环控制

SiC晶体在2000℃以上的高温下生长，对温度的稳定性要求极高，但由于SiC粉料挥发等原因，无法做到对温度的精准测量，导致晶体生长时无法进行温度控制，而是采用功率控制，恒普科技采用创新的温度测量方法，能将温度的测量精度大幅度提高并保持高度稳定，能够在晶体生长的全周期采用温度控制。

高精度压力控制

SiC晶体在2000℃以上的高温下生长，对温度的稳定性要求极高，但由于SiC粉料挥发等原因，无法做到对温度的精准测量，导致晶体生长时无法进行温度控制，而是采用功率控制，恒普科技采用创新的温度测量方法，能将温度的测量精度大幅度提高并保持高度稳定，能够在晶体生长的全周期采用温度控制。

其他特点

全尺寸（6英寸和8英寸）；紧凑热场设计，能耗大幅降低；占地面积小，适合于大批量摆放。

（文：恒普科技）

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