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新一代信息技术产业

成果简介 碳化硅是制造高温、高频、大功率半导体的理想衬底材料，2021年3月，在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》“集成电路”领域中，重点提出碳化硅(SiC)、氮化镓 等宽禁带半导体发展。计划举全国之力，在教育、科研、 开发、融资、应用等各个方面，大力支持发展第三代半 导体产业。碳化硅产业发展SiC半导体就离不开工艺生 长装备的支持，因其工艺的特殊性与机密性，设计开发国产化碳化硅核心生长装备。针对6英寸SiC单晶设备国产化中存在的真空度漏 率大、温度及压力控制精度差、实时监控困难等问题，我公司自主研发的国产化设备采用新型高真空密封结构，新型环形均匀充气结构，智能全自动精准压力控制 控制，运动机构稳定精度高，真空保压性能稳定，能够 实现快速稳定单晶生长。性能参数如下：最高温度：>2400℃;控温精度：±1℃,控压精度：±1%;极限真空：1×10-4Pa;真空漏率：≤1×10-9mbar ·L/s;单晶生长速率：>1cm/100h;单位能耗<3500kWh/kg。

在碳化硅晶体生长中，高温真空低漏率和中频热场精确控制是实现高 质量，快速单晶生长的关键技术。我公司通过理论建模和大量的实验研究， 申请了发明专利“一种基于晶体炉的加热组件结构”,通过改变优化感应 线圈的结构设计，实现对热场的稳定、精确加热。通过试验研究，找到碳 化硅设备真空系统的结构、密封形式、密封材质选用、动静密封结构对设备真空系统的密封性，系统的漏气率影响规律。通，采用双层密封圈加中间隔环结构，辅助恒温的循环冷却水； 一体式精密转速控制和磁流体密封的特殊方法，保证了设备在高温下的达到高真空低漏率，技术国际领先。

陈之战，现任碳化硅研究技术总工，主要负责碳化硅晶体的开发与研 究。陈之战博士团队1998年开始从事碳化硅晶体的生长研究，截至今日 拥有22年的丰富经验。陈之战博士长期在中国科学院上海硅酸盐所工作， 先后任助理研究员、副研究员和研究员，率先在国内开展碳化硅晶体生长、 加工研究、科研经费超亿元。陈之战博士协助世纪金光建设了国内第一条 完整的碳化硅晶体生长和加工中试线，曾任北京世纪金光技术总监，全面 负责碳化硅晶体生长与加工的研发与生产。发表论文100余篇，授权专利50余项，出版专著一本。 郑建生，现任工艺部部长，主要负责碳化硅长晶设备的开发与研究。 其团队长期从事与机械设备的研究。设计开发80kg级蓝宝石晶体生长炉，实现批量生产与销售， 一度成为公司的盈利增长点；主要负责碳化硅晶体生长炉半导体设备的设计与开发，已经成功开发4英寸，6英寸SiC国产 化先进设备，并实现批量销售。参与组织编写申报国家专利数十项，其中以第一发明人申报专利9项。

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