新能源汽车、5G通信等产业的高速发展，推动碳化硅（SiC）衬底需求持续攀升，而大尺寸、高良率晶体生长技术成为全球半导体装备领域的核心竞争方向。
山东力冠微电子装备有限公司继8英寸液相法SiC长晶炉量产后，正加速攻关12英寸液相法SiC长晶设备，依托自主研发的工艺体系，为我国半导体装备国产化进程注入新动能。

液相法SiC长晶技术解析

相较于主流物理气相传输法（Physical Vapor Transport, PVT），顶部籽晶溶液生长( top seeded solution growth，TSSG)（最广泛采用的一种液相法）基于高温金属熔融体系溶解碳化硅前驱体，通过溶质分凝与过饱和度调控在籽晶界面定向外延生长，展现出显著的技术优势：

生长速率提升：实验室条件下，液相法生长速率通常为0.3-1.5 mm/h，较PVT法的 0.1-0.5 mm/h 提升约1.5-3倍。

能耗优化：液相法生长温度较PVT法降低 300-500℃（1500-1800℃ vs 2000-2300℃），理论能耗减少 20%-30%。

缺陷控制能力：液相法通过溶液环境抑制热应力与缺陷扩展，实验室环境下其位错密度可降至<1×10⁴ cm⁻2（部分案例<200 cm⁻2），显著优于PVT法的常规水平（>5×10⁴ cm⁻2）。

扩径潜力：液相法基于动态调控技术更易实现大尺寸晶体生长，而PVT法因气相传输对热场均匀性要求极高，扩径周期长且边缘缺陷问题突出。

p型掺杂优势：液相法低温溶液体系可精准调控铝（Al）掺杂，实现电阻率低至 0.1 Ω·cm（PVT法约2.5 Ω·cm）。

技术挑战：液相法需精准控制熔融液成分、温度梯度及籽晶界面稳定性，工艺参数耦合度高，对设备设计和工艺经验要求严苛。

山东力冠12英寸SiC液相法长晶炉核心优势

大尺寸与高良率协同：设备支持12英寸SiC单晶生长，通过多温区协同控制技术，实现生长界面温度梯度高精度控制，破解晶型混杂和晶体开裂难题。

自主可控的技术体系 ：采用特殊坩埚设计与惰性气体保护系统，避免杂质污染，降低杂质残留。其自主研发的全闭环控制生长系统，可实时监控生长速率与重量等相关问题。

山东力冠的技术积累与市场验证

山东力冠产品涵盖第一代至第四代半导体材料工艺设备，均拥有自主知识产权，完全自主可控，产品广泛应用于集成电路、功率半导体、化合物半导体、5G芯片、光通信、MEMS等新型电子器件制造领域。

公司可为客户提供“设备制造+工艺技术服务”一体化解决方案。其关键技术打破美日垄断，实现国产化替代，生产工艺稳定性、均匀性达国际领先水平。部分拳头产品国内市占率达95%，并出口韩国、新加坡等国家。

行业价值与未来展望

12英寸液相法设备的推出，标志着国产半导体装备在SiC领域实现从进口替代到自主创新的关键跨越。通过技术迭代与产业链协同，山东力冠正推动国产装备向高附加值环节延伸，为第三代半导体产业的规模化应用提供核心装备支撑。

来源：山东力冠微电子装备

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