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晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程研究中心
日期:2014-08-21 浏览次数:1395次

 

晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程研究中心简介

 

我校国家工程研究中心是根据国家发展改革委关于组织申报《国家地方联合工程研究中心项目方案的通知》(发改办高技[2009]1040号文件)精神,于20096月开始组织申报,近期被国家发展改革委批准挂牌的设立。工程中心按照《国家工程研究中心管理办法》进行管理和运行。

工程中心具体概况如下:

    工程研究中心的发展战略

工程研究中心将以承担国家项目及成果的产业化为契机,以大尺寸晶体生长设备中的关键基础研究和技术开发为重点,注重研究成果的产业化转化,将具有自主知识产权、高自动化水平、高可靠性的大直径单晶炉推向市场,在企业获得市场回报的同时,得到一定的经济回报和研发资金,积累和沉淀技术,进一步研发更大直径,更高技术含量的单晶炉和其他晶体生长设备。完善管理制度、培养和稳定研发队伍、加强技术交流、争取国家重大项目的支持,逐步成为国内领先的晶体生长设备研发基地,成为国家级示范工程研究中心。

拥有一批晶体生长技术科研成果

工程研究中心自成立以来,在单晶炉设计、重要参量监测等方面已获得授权专利19项,受理专利7项,承担的晶体生长设备制造技术横向和纵向课题超过400项,形成并掌握了具有自主知识产权的晶体生长设备制造技术,并且根据多年来形成的企业标准起草两部机械工业行业标准:单晶炉TDR系列直拉法单晶炉(JB/T10439-2004)和高压晶体炉TDR系列液封直拉法晶体炉(JB/T10789-2007),两部均列入国家标准计划:计划号20076841-7-604单晶炉基本技术条件和计划号20076850-7-604高压晶体炉基本技术条件,获国家级奖励2项、省部级奖励19项、厅局级奖励16项。工程研究中心接待来访研究和行业专家200余人次,为企业培训技术人员超过150人次。培育大批专业技术人才和技术工人,为行业发展提供人才资源,中心毕业的相关专业博士硕士生200余人。

拥有优秀的科技开发队伍

工程研究中心与西安理工晶体科技有限公司(原西安理工大学工厂)密切结合,面向国家和地方经济的需求开展技术合作和应用研究。经过十余年的不懈努力,目前已经形成了硅单晶和光学晶体生长设备、晶体生长工艺与自动控制技术研究、集成电路和超快光电导开关应用等多个特色鲜明、成效显著的研究方向,并形成了一支多学科融合高水平研究队伍。其中:教授15人,副教授17人,具有博士学位研究人员25人。研究队伍老中青结合,综合多学科力量,研发能力强。

拥有良好的基础设施和产业化条件

工程研究中心自主研制生产的TDR150型单晶炉技术已经转化为TDR100TDR90型单晶炉投放太阳能用单晶炉市场,TDR90型单晶炉已由西安理工晶体科技有限公司生产销售70余台(套)。TDR100型硅单晶炉已销往芬兰OKMETIC电子公司并投入使用。TDR90型硅单晶炉的先进技术系统移植到TDR80型单晶炉,改善了系统性能获得了用户认可。十年来,以该中心为依托的西安理工晶体科技有限公司生产各类晶体生长设备2000多台套,工程研究中心已具备国内外先进水平、市场前景好的成果进入中试和实现产业化的能力。

20075月,自主研发的国内首台TDR-150型单晶炉通过国家科技部组织的验收,专家一致认为该产品填补了国内空白,形成多项具有自主知识产权的专利技术,在国内单晶炉行业具有领先水平。200712月,TDR100型硅单晶炉通过美国应用材料公司的验收并整体达到欧洲CE认证并已销往芬兰OKMETIC电子公司,打开了国产单晶炉进入欧洲市场大门。20085月,多芯硅芯炉通过省级技术鉴定并已定型生产,目前已占据国内多晶硅行业80%的市场份额。 

工程中心的研究开发方向

工程研究中心围绕各类晶体生长设备、工艺和控制技术的系统集成展开研究,主要发展方向如下:

1.1 硅单晶炉的设计、控制系统集成技术和工艺试验研究:结合西安理工大学承担的重大专项任务,研究大尺寸满足半导体用硅单晶要求的工艺和控制技术,使得硅单晶的直径不断增大。

1.2 研制开发硅单晶炉用磁场:通过对磁场的机理进行分析、试验,设计硅单晶炉用磁场,满足晶体生长设备对磁场相关性能指标的要求,掌握与磁场拉相关的关键工艺技术。并通过成果的转化向国内相关企业推广硅单晶炉用磁场,使MCZ法硅单晶炉逐步成为市场的主流。

1.3 太阳能用晶体生长设备的研究开发:将半导体用单晶炉的先进技术向太阳能用单晶炉转移,并将先进的工艺和控制技术适当简化,提高太阳能用单晶炉的生产效率和减低能耗,进一步降低太阳能电池生产成本,为太阳能发电的成本降低和普及推广提供相关技术保障。

1.4 研究开发晶体生长设备的过程监测及全自动控制系统:通过有效控制手段使目前的依靠人为经验的拉晶工艺逐步向全自动智能控制方式转变。

1.5 针对SiC等半导体材料,进行生长设备和工艺研究,推动晶体生长设备的关键技术研究和生产。

1.6 多晶浇注炉、硅芯炉等其他晶体生长设备和工艺控制技术研究。

  

工程中心的主要任务

工程中心具体的任务如下:

2.1 建成12″硅单晶炉中试基地并进行产业化生产;

2.2 建成有关晶体生长设备热系统和生长工艺的试验基地;

2.3 把设备和工艺相结合,建立单晶炉模型和整体参数测试平台;

2.4 积极承担国家科技攻关任务;

2.5 瞄准国际领先水平,研发新炉型,开拓国际市场,提高企业技术创新能力;

2.6 培养晶体生长设备研发和成果转化的相关技术和管理人才。

 

总体目标:培养具有一流技术创新能力的多学科结合研发队伍,掌握晶体生长设备相关领域领先技术,提供完善技术方案解决领域内的技术难题,建成相关科技成果转化的工程化试验基地和产学研结合科研平台,推动晶体生长设备行业技术进步。集成多学科交叉的优势,建成国内晶体生长研发领域的国际学术交流、科研合作的开放式科学研究平台。

 

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