项目技术基于传热学及流体力学理论以及晶体生长模型化和数
值模拟手段,利用实验室自行研制的 PVT 法碳化硅单晶生长炉,对
实验室生长碳化硅单晶的技术进行了探索及改进。目前已解决影响
碳化硅材料量产的关键技术科学问题,2-4 英寸晶体产品质量达到
国际先进水平。自行研制 4 英寸-6 英寸碳化硅 PVT 晶体生长炉,已
掌握高纯度碳化硅粉(***%)的合成技术及高质量单晶生长技术。
高质量碳化硅晶体材料的生长及加工技术的亮点主要体现在以下几个方面:
实验室生长技术:碳化硅晶体材料的实验室生长技术是利用传热学及流体力学理论以及晶体生长模型化和数值模拟手段,通过自行研制的PVT法碳化硅单晶生长炉进行技术探索及改进。实验室生长技术已经解决了影响碳化硅材料量产的关键科学问题,并达到国际先进水平,实现了2-4英寸晶体产品的质量和产量提升。
多线切割技术:多线切割技术是应用于晶片高效切割的先进工艺。该技术通过将晶锭按照一定的晶向切割成表面平整、厚度均匀的切割片,以便于后续的研磨和抛光。多线切割工艺具有大切削速度、高加工精度、高效率和较长的寿命等优点,已广泛应用于晶片的高效切割。
研磨技术:研磨的目的是去除切割过程中造成的碳化硅切片表面的刀痕以及表面损伤层。由于碳化硅的高硬度,研磨过程中必须使用高硬度的磨料(如碳化硼或金刚石粉)研磨碳化硅切片的晶体表面。这些技术的结合,使得碳化硅晶体材料的表面质量和尺寸精度得到有效提升。
综上所述,高质量碳化硅晶体材料的生长及加工技术的亮点主要体现在实验室生长技术的突破、多线切割和研磨技术的精细运用等方面。
主要以微重力实验室技术团队为主。陈启生博士,中科院力学
所研究员,博士生导师,中科院百人计划。1997 年在中科院力学所
获得博士学位。1997 年-2001 年在纽约州立大学石溪分校机械工程
系先后作为博士后和研究科学家。2001 年-2004 年兼佛罗里达国际
大学机械和材料工程系教师。
评价单位:“科创中国”天府大道科创走廊产业科技服务团 (中国技术经济学会)
评价时间:2023-09-27
综合评价
该成果在高质量碳化硅晶体材料生长及加工技术行业有一定的引领性作用,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目标市场处于成长市场,但该市场很快会出现多种技术路线,产品竞争会很激烈。
但高质量碳化硅晶体材料生长及加工技术具有创新性、可靠性、可持续性和广泛的应用前景等优点。由于其具有重要的科学价值和实际应用价值,因此该技术在未来的发展中具有重要的战略意义。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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