潮新闻客户端 记者 何冬健 通讯员 何心怡
晶驰机电科研团队在调试仪器
同一炉台多尺寸生长技术，你能想象吗？
这样的设备，如今就“藏”在位于浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）的晶驰机电科技有限公司总部。
近期，在研发团队人员的不懈努力下，晶驰机电自主研发的“电阻法碳化硅单晶生长设备”通过创新热场方案完成12寸多晶生长验证，这也是国产设备在大尺寸碳化硅衬底技术攻坚中的又一突破性成果。
与传统的硅材料相比，碳化硅具有更宽的禁带能隙以及更高的熔点、电子迁移率和热导率，可在高温、高电压条件下稳定工作，已成为新能源和半导体产业迭代升级的关键材料。但目前，衬底材料成本“居高不下”的问题却严重阻碍着碳化硅器件大规模应用。
想要让碳化硅行业降本增效，就要尝试制造更大尺寸的碳化硅衬底材料。
晶驰机电研发总监赵聪介绍道：“与市面上普遍的6英寸和8英寸的衬底相比，12英寸碳化硅衬底材料扩大了单片晶圆上可用于芯片制造的面积。也就是在同等生产条件下，芯片产量明显提高，那么单位芯片制造成本也会显著降低。”把碳化硅长晶炉想象成烤箱，烤制的蛋糕尺寸不同，所需工艺也有差别。烘焙如此，更不用说长晶这样需要严格控制、层层把关的技术。8英寸和12英寸单晶生长的参数设置、热场分布，甚至晶炉内部配置的坩埚都有不同。
赵聪带领着研发团队从去年初就开始了高强度的研发攻关：“我们这款长晶设备采用电阻式PVT方法生长碳化硅晶锭，以创新的结构和热场设计，结合最先进的过程控制理论和自动化控制方法，实现了均匀的径向温度和宽范围精准可调的轴向温度梯度，并能实现长晶过程中工艺参数的精准控制和设备运行的高度智能化，无论是8英寸还是12英寸，都能无缝‘一键切换’。”与传统生产不同，此次晶驰实现了同一台设备既可稳定量产8英寸碳化硅单晶，又完全具备生长12英寸碳化硅单晶的能力。
通过该设备生长出来的晶锭形态完美，表面微凸度精准控制在2.4mm以内。炉间工艺稳定、操作方法简单，可实现快速投产；整个工艺流程全部自动化控制，适合产业化应用。这不仅更灵活适用于未来大尺寸碳化硅衬底的规模化量产，还大大降低了芯片的制造成本，进一步促进行业降本增效。
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