简要介绍目前全球碳化硅主要大厂的PVT碳化硅单晶炉的晶体生长过程：

1）通过合成炉进行高纯度硅粉和碳粉（5-6N纯度）通过一定比例进行混料，之后将高纯碳化硅粉料置于单晶炉内的石墨坩埚底部，并将碳化硅籽晶粘结在坩埚盖顶部。

2）通过电磁感应加热（目前较为成熟的加热方式）或电阻加热的方式令坩埚内的温度升高至℃以上，并在坩埚内形成轴向温度梯度，使籽晶处的温度略低于粉料处。

3）碳化硅粉料分解成硅原子、SiC2分子以及Si2C分子等气相物质，在温度梯度的驱动下从高温区（粉料）向低温区（籽晶）输送，在籽晶的碳面上按照籽晶的晶型（4H-SiCor6H-SiC）进行有规律的原子排列，使晶体逐渐增厚，进而生长成碳化硅晶锭（目前长晶厚度在20-50mm）。

碳化硅晶体生长需在2,℃以上的高温环境中进行，生长条件非常苛刻，且生长过程较难实时监测。为保证晶体生长品质需要通过热场精确调控生长温度和压力，其中热场是PVT碳化硅单晶炉中最关键的部分，热场设计决定了温度控制的精度。

热场分为保温材料和坩埚，以丰港化学8吋PVT为例，生产工艺中热场材料主要采用细结构石墨。保温材料主要采用石墨软毡或硬毡，纯度要求5ppm。坩埚主要采用高纯度石墨，纯度要求5ppm。

热场的加热方式分为感应加热法（代表企业北方华创及晶升股份）和电阻加热法（代表企业丰港化学）。感应加热法是生长SiC晶体的主流工艺，电阻加热法是未来生长8英寸及以上大尺寸SiC晶体的主流工艺，目前丰港化学已在该技术实现突破，并可向客户提供8吋长晶工艺包，8吋长晶厚度可达20㎜以上。

目前国内热场主要的材料仍依赖进口，国外主要的供应商有欧洲斯柯达、日本东洋碳素等。保温材料和坩埚的更换周期分别为3~4个月和1~2个月，价格分别为3~4万和0.8~1万。#碳化硅#PVT长晶炉设备结构

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