集成电路产业的发展直接关乎国家的核心竞争力和国家安全，以芯片为代表的集成电路产品是我国第一大进口商品，进口额近 2.8 万亿，硅单晶衬底 90%依赖进口。“低缺陷、高均匀性、高一致性”是集成电路用大尺寸硅单晶制造需求，也是集成电路用大尺寸硅单晶衬底进口替代面临的最大难题。欧美日发达国家对我国集成电路用大尺寸半导体级硅单晶生长技术及装备进行了严密封锁,已形成技术壁垒，严重制约我国集成电路产业的自主安全发展。我国大尺寸半导体级硅单晶生长关键技术及装备的研发亟待突破。

成果通过大尺寸硅单晶低缺陷稳定等径生长控制技术，使得硅单晶生长全过程处于无缺陷最优工艺窗口，实现14~28 nm特征线宽集成电路所需的大尺寸半导体级硅单晶低缺陷批量生产；基于超导磁场的硅单晶均匀性调控技术，有效抑制硅熔体热对流，提高磁场强度稳定性，实现极低氧含量硅单晶的高均匀生长；大尺寸硅单晶批量化生产的一致性控制技术，实现在线工艺参数的智能化调节与多炉台间工艺一致性的高效管控。该成果总体技术达到国际先进水平，其中湿式菱形横向超导磁场技术和直拉硅单晶微缺陷控制技术等方面处于国际领先水平。

该成果主要用于 12 英寸硅单晶的高品质直拉生长，可用于半导体行

业，目前已全面应用于中环领先、上海新昇、山东有研、奕斯伟、协鑫等

国家集成电路“窗口指导”企业，并供货至中芯国际、华为、英特尔等。

相较国外研发的半导体级单晶炉，该成果热场尺寸大(36 英寸),可满足

400kg以上大投料量的需求,显著提高半导体级硅单晶的产能,并降低其成

本。单晶炉设备的各项参数指标达到国际先进水平，实现 14-28mm 特征线

宽集成电路所需的大尺寸低缺陷硅单晶的批量化生产，提升了我国大尺寸

半导体级硅单晶的自主供给能力

晶盛机电坚持以“打造半导体材料装备领先企业，发展绿色智能高科技制造产业”为使命，自 2007 年首台 TDR80A 全自动单晶硅生长炉研发成功至今，依托国家科技重大 02 专项课题，经过 16 年的科研攻关和技术创新，历经了 4 代技术升级，掌握了单晶硅生长全自动控制技术、热场仿真技术等多项先进技术，实现了集成电路用 8-12 英寸半导体长晶炉的量产突破。成果团队包括：1、曹建伟：国家“万人计划”科技创业领军人才，高级工程师，曾获浙江省科技一等奖 3 项、浙江省科技进步二等奖 2 项，项目负责人，制定项目总体技术路线和实施方案；2、傅林坚：浙江省“万人计划”青年拔尖人才，高级工程师，曾获浙江省科技一等奖 2 项、浙江省科技进步二等奖 2 项，负责硅单晶生长设备控制系统的设计与开发，主持完成各机型设备的调试工作；3、朱亮：浙江省“万人计划”科技创新领军人才，正高级工程师，曾获浙江省科技一等奖 2 项、浙江省科技进步二等奖 2 项，负责硅单晶生长设备机械系统及硅单晶体内微缺陷控制技术的研究，主持完成液面装置的测试工作；

本成果面向大尺寸半导体级硅单晶生长技术及装备的研发需求，突破

了大尺寸硅单晶的低缺陷稳定生长控制、硅单晶生长径向均匀性调控，硅

单晶生长全过程在线监测的单晶炉智能化控制等技术难题，建立了大尺寸

半导体级硅单晶生长制造的技术体系，实现了 12 英寸半导体级硅单晶生

长设备的自主化与国产化，打破了欧美日发达国家对我国大尺寸半导体级

硅单晶生长装备研发的技术壁垒，为我国集成电路硅单晶基材的制造提供

了解决方案，促进我省和我国集成电路产业的发展。

根据中国电子专用设备工业协会统计，半导体级单晶炉连续 6 年产品

销售收入在硅单晶生长设备行业中位居全国第一，国内高端市场占有率近

90%。半导体级单晶硅生长炉的关键核心技术已应用于光伏炉型中，取得

了良好的经济效益。近三年实现销售收入 130.94 亿，市场前景广阔。

转化方式（不少于 150 字）

本成果为自行投资实施转化，成果转化方向为新产品,未来将继续研

究12英寸硅单晶生长装备关键技术，突破稳定满足7-14nm制程的单晶生长

炉硬件、控制以及工艺的关键技术，产品核心技术指标达到国际先进水平，

最大投料量450kg，热场尺寸32-36英寸，拉速输出精度0.001mm/min，液

位控制精度0.3mm，中心磁场强度4500，实现大尺寸半导体级硅单晶低缺

陷批量生产，实现在线工艺参数的智能化调节与多炉台间工艺一致性的高

效管控，提高硅晶的热传导性、可塑性和稳定性。

本成果为自行投资实施转化，成果转化方向为新产品,未来将继续研

究12英寸硅单晶生长装备关键技术，突破稳定满足7-14nm制程的单晶生长

炉硬件、控制以及工艺的关键技术，产品核心技术指标达到国际先进水平，

最大投料量450kg，热场尺寸32-36英寸，拉速输出精度0.001mm/min，液

位控制精度0.3mm，中心磁场强度4500，实现大尺寸半导体级硅单晶低缺

陷批量生产，实现在线工艺参数的智能化调节与多炉台间工艺一致性的高

效管控，提高硅晶的热传导性、可塑性和稳定性。