热烈祝贺中欣晶圆，成功拉制

首根 12 英寸重掺砷 / 重掺硼〈111〉晶棒

近日，中欣晶圆迎来关键技术突破，成功拉制出公司首根 12 英寸重掺砷、重掺硼〈111〉晶棒。此次突破是企业在高端特种重掺硅片领域中的重大成果，不仅攻克了大尺寸重掺〈111〉晶棒的多项行业工艺难题，更完善了国产 12 英寸高端重掺硅片产品矩阵，有效推动高端半导体硅材料国产化替代进程。本次拉制的两款晶棒分别涵盖 N 型（重掺砷）与 P 型（重掺硼）两种导电类型，目标电阻率覆盖 m Ω· cm 级低阻范围，可满足高端功率器件对外延衬底低阻、高均匀性的严苛要求。

一、晶向优势突出，〈111〉成为高端功率器件核心基材

〈111〉晶向硅单晶是功率半导体领域不可或缺的特种衬底核心材料，广泛应用于双极器件、晶闸管、高压二极管、FRD、功率 BJT 及高端外延衬底等场景，常规 CMOS 逻辑芯片普遍采用〈100〉晶向硅片，二者分属不同应用赛道。〈111〉晶面作为硅晶体的密排面，原子面密度最高，具有较低的氧化诱发层错（ESF/OISF）敏感性，可有效抑制外延工艺中的层错缺陷萌生，显著提升高压功率器件的运行稳定性与使用寿命。同时，〈111〉晶向的临界分切应力较高，在高温外延及器件制造工艺中具有更优的抗位错滑移能力，是高端功率芯片制造的优质基材。

当前 12 英寸大硅片市场中，行业量产产品以〈100〉、〈110〉晶向为主。相比之下，〈111〉晶向在重掺杂条件下具有更好的晶格完整性保持能力，且其特有的晶面结构有利于降低界面态密度，电学性能更加稳定，能够充分适配高端功率半导体、AI 配套芯片的严苛工况。不过受晶体生长本征特性限制，〈111〉长晶难度与技术壁垒远高于〈100〉。根据 Jackson 界面理论，〈100〉固液界面为粗糙界面，生长平稳；〈111〉生长前沿天然倾向形成光滑（111）小平面，即 facet 效应，由此衍生出中心管道缺陷（Pipe）、径向电阻率严重不均和界面形态高度敏感多重核心痛点。此外，热应力、位错、孪晶控制难度远高于 <100>，氧含量与氧缺陷控制复杂化，掺杂工艺难，工艺窗口窄、良率偏低、设备热场需要专门定制等特性，长期制约着〈111〉晶向大尺寸产品的规模化量产落地。

二、精准对接市场需求，打破行业产品固有格局

行业普遍采用 CZ 直拉法制备 12 英寸重掺砷、重掺硼〈111〉晶棒，但重掺杂工艺面临多重技术挑战。砷在高温下蒸汽压高，易造成轴向掺杂分布不均与挥发损失，硼在重掺条件下晶格失配应力显著增大。此外，高浓度掺杂原子的引入会改变熔体热物性参数，打破晶体中空位与自间隙原子的热平衡，极易引发晶格畸变、元素挥发、缺陷增殖等问题，整体工艺攻坚难度大，规模化量产门槛极高。

从全球产业格局来看，目前〈111〉晶向硅片量产主要集中在 8 英寸及以下中小尺寸领域，而 12 英寸大尺寸赛道长期由〈100〉晶向产品主导，海外一线厂商均未搭建规模化 12 英寸〈111〉晶向量产产线，仅开展少量前瞻性研发。整体来看，海外厂商普遍不主动扩产，优先服务长期合作的功率 IDM 大客户，形成稳定供给壁垒。

国内市场方面，截至目前，国内〈111〉硅片产业已形成梯队化发展格局，整体呈现 "6 英寸成熟、8 英寸追赶、12 英寸起步 " 的态势，高端领域仍存在明显短板：8 英寸重掺 N 型（锑、磷）〈111〉产品的管道缺陷控制、径向电阻率均匀性与日系厂商仍有差距，MCZ 磁场直拉工艺普及不足，成熟热场数据库、偏角籽晶标准化工艺积累薄弱，工艺复制难度大；12 英寸〈111〉产品整体尚处于研发阶段，车规级高可靠产品的长期认证仍有很长一段路要走。

随着高端功率器件持续迭代、AI 芯片与高压功率芯片产业化提速，下游客户对 12 英寸重掺砷、重掺硼〈111〉硅片的定制化需求持续攀升。该类产品可显著降低功率器件导通损耗、提升开关特性，在 IGBT、晶闸管及硅基外延等前沿技术路线中具有关键材料价值，高端细分市场供需缺口不断扩大。基于对行业趋势的精准研判和下游客户的核心需求，中欣晶圆专项立项，正式启动两款 12 英寸重掺〈111〉晶棒的技术攻坚工作。

三、两地基地协同攻坚，攻克多项核心工艺壁垒

为快速突破技术瓶颈、高效响应客户定制需求，中欣晶圆统筹丽水、银川两大生产研发基地开展双线同步攻坚。研发团队全员凝心聚力、昼夜攻坚，持续迭代优化工艺方案，其中丽水工厂重点攻关重掺硼〈111〉晶棒拉制工艺，银川工厂专注重掺砷〈111〉晶棒的研发试制，两大基地分工明确、协同联动、优势互补。

研发团队围绕单晶稳态生长、精准均匀掺杂、高精度控形控温等核心难点，搭建了涵盖热场 - 流体耦合仿真、熔体对流 CFD 计算、热应力有限元分析与点缺陷演化预测的单晶生长数值模拟平台，以仿真预测指导工艺设计、以实验数据反哺模型校准，系统开展了热场结构优化与工艺参数迭代。针对〈111〉晶向生长中的 facet 效应，团队基于固液界面三维温度场仿真，精细化调控轴向温度梯度与界面形态，抑制界面起伏导致的径向电阻率波动；针对砷元素易挥发特性，结合熔体表面蒸气流场模拟，优化氩气流量与炉腔压力协同控制策略，有效抑制掺杂剂挥发损失；基于熔体对流 CFD 仿真分析，优化坩埚与晶棒转速比，改善熔体对流模式，提升掺杂剂混合均匀性。

同时，团队通过晶棒冷却过程热应力有限元仿真，精密管控冷却速率，优化晶棒热应力分布，有效抑制重掺杂条件下的位错滑移与残余应力集中。经过多轮仿真预测与试验迭代，成功攻克大尺寸重掺〈111〉晶棒生长过程中晶格缺陷、掺杂不均、成型难度大等行业痛点，晶棒径向电阻率均匀性、体缺陷密度等关键指标达到预期目标。本次两款新品晶棒的顺利拉制，充分印证了中欣晶圆扎实的自主研发实力、成熟的工艺体系与高效的项目攻坚能力。

四、启动送样验证布局，深耕高端市场拓宽版图

此次 12 英寸重掺〈111〉晶棒的成功拉制，标志着中欣晶圆已完全掌握该系列产品的核心制备、热场优化与缺陷精准管控全套技术，具备新品商业化交付条件。下一步，公司将有序推进晶棒切片加工、表面精细化处理、全方位性能检测等后续工序，重点对电阻率及径向均匀性、氧碳含量、体缺陷密度、少子寿命等关键参数进行系统表征与管控，全面开启客户送样服务，配合下游功率半导体、AI 芯片、晶圆代工企业开展产品验证与适配测试，深化产业链战略合作。依托本次技术突破，中欣晶圆将持续深耕高端硅片市场，加速新品订单落地，进一步

自身在高端重掺硅片细分领域的核心竞争力。未来，公司将持续聚焦半导体硅材料主业，坚持技术创新与工艺迭代，不断优化 12 英寸重掺〈111〉系列产品的性能指标、生产良率与批量交付能力，稳步推动技术成果落地量产。公司将以高品质国产高端硅片赋能国内半导体产业高质量发展，持续提升产业链供应链自主可控水平。

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