LPE碳化硅炉,全称液相外延法碳化硅晶体生长炉,也称LPE碳化硅长晶炉,是采用液相外延法(LPE)生长碳化硅单晶的装备。作为碳化硅单晶衬底制备的关键技术路径之一,LPE碳化硅炉在第三代半导体材料产业链中占据重要地位。
碳化硅是代表性第三代宽禁带半导体材料。碳化硅单晶凭借高击穿场强、高导热率、高饱和电子迁移率、高化学稳定性、耐高温性等特点,能够用于对高温、高压、高频环境有特殊需求的高性能电子器件制造场景,进而广泛应用在新能源汽车、储能、通信、电子等领域。
LPE碳化硅炉的生产过程是,将碳化硅原料溶解于特定溶剂中,控制溶液浓度以及炉内温度参数,使溶液中的碳化硅原子在籽晶表面以层状方式有序沉积,最终生长出高质量碳化硅单晶。液相外延法(LPE)单晶生长技术在晶体尺寸以及产出速度上具有一定优势。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国LPE碳化硅炉行业研究及十五五规划分析报告》显示,LPE碳化硅炉可以省去高纯SiC粉末的制备环节,且液相掺杂更为灵活,但其难点在于环境杂质控制难度大、易生成非目标晶型、液相生长速度快导致晶种与液体界面容易出现失配。LPE碳化硅炉需在高温、超净气氛或真空条件下运行,对设备的温场均匀性、控温精度和杂质控制能力提出了极高要求。
2025年8月,江苏集芯先进材料有限公司产出8英寸液相法(LPE)高质量碳化硅单晶,晶体面型、晶型与结晶质量均达到预期目标。在全球范围内,采用液相外延法(LPE)生长单晶的企业数量少,江苏集芯的技术突破在我国碳化硅产业链自主可控方面起到了重要作用,有望带动LPE碳化硅炉需求上升。
我国拥有LPE碳化硅炉研制企业。2026年1月,常州臻晶半导体有限公司自主研发的液相法碳化硅长晶炉成功中标安徽大学强光磁科学中心,将为该中心提供完整的长晶设备及配套工艺支持。这标志着LPE碳化硅炉在科研领域的应用持续深化。我国LPE碳化硅炉研制企业还有上海汉虹精密机械有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,2025年,全球碳化硅产业用半导体设备市场规模约为238.24亿元,预计发展到2032年将增长至554.96亿元,期间年复合增长率为12.84%。碳化硅产业用半导体设备主要包括长晶设备、外延设备、切片设备、研磨抛光设备等,LPE碳化硅炉是其中重要组成部分。
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