從太陽能級邁向電子級 國產(chǎn)多晶硅路有多遠？

　　近日，江蘇鑫華半導體材料科技有限公司發(fā)布消息稱，其生產(chǎn)的純度要求達到99.999999999%的電子級多晶硅經(jīng)過一系列嚴格驗證、檢測，一部分出口韓國，一部分向國內(nèi)部分晶圓加工廠批量供貨。有業(yè)內(nèi)人士表示，這標志著我國半導體集成電路用硅料已經(jīng)達到國際一流質(zhì)量標準，也是我國多晶硅制造企業(yè)首次向國際市場出口集成電路用高純度硅料。從太陽能級多晶硅邁向電子級多晶硅，中間的路有多遠，要跨越多少技術(shù)關(guān)卡，多晶硅企業(yè)如何布局，業(yè)內(nèi)專家從不同角度給出了答案。

（資料圖片 來源互聯(lián)網(wǎng)）

　　國內(nèi)多晶硅產(chǎn)品仍主要面向光伏市場

　　太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，造就了中國多晶硅產(chǎn)業(yè)的神話：一舉成為世界第一大多晶硅生產(chǎn)國。有數(shù)據(jù)顯示，2017年，中國多晶硅產(chǎn)能27萬噸，占全球總產(chǎn)能49.56萬噸的54.5%；當年中國多晶硅產(chǎn)量24.2萬噸，占全球總產(chǎn)量44萬噸的55%。但國內(nèi)市場需求仍有15.7萬噸多晶硅依賴進口，電子級多晶硅則幾乎全部依賴進口。

　　洛陽中硅高科技有限公司總工程師、多晶硅材料國家工程實驗室主任嚴大洲給記者提供了今年的數(shù)字，他說，截至2018年5月底，中國多晶硅企業(yè)共有22家，合計產(chǎn)能為31.5萬噸，其中，具備萬噸級以上規(guī)模的企業(yè)有10家，總產(chǎn)能26.4萬噸，占比83%。仍有多家企業(yè)在新建與擴建中，產(chǎn)能還會持續(xù)增長，但國內(nèi)多晶硅企業(yè)生產(chǎn)的多晶硅多為光伏級產(chǎn)品。

　　“隨著光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者計劃的實施，高質(zhì)量、高效電池已成為光伏產(chǎn)業(yè)新常態(tài)，單晶硅光伏電池份額持續(xù)增加，要求多晶硅質(zhì)量提升，根據(jù)國家《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2018年本）》，新建、改建多晶硅項目的質(zhì)量要求，達到國標GB/T12963電子級多晶硅2級品標準，光伏制造用多晶硅已不再是低端產(chǎn)品的代名詞，低質(zhì)量產(chǎn)品將逐步被淘汰。”嚴大洲說。

　　從光伏級到電子級 純度要提高2~3個數(shù)量級

　　電子級多晶硅相比太陽能級多晶硅差別在質(zhì)量，通俗說法是太陽能級多晶硅要求硅的純度在9N及以上，電子級多晶硅要求質(zhì)量在11N及以上，要提高2~3個數(shù)量級。嚴大洲告訴記者，國標GB12963對電子級多晶硅硼、磷等三、五價雜質(zhì)，金屬雜質(zhì)和氧、碳雜質(zhì)等的含量提出了具體的要求，尤其要求各雜質(zhì)含量必須穩(wěn)定可控。

　　因此，從太陽能級多晶硅向電子級多晶硅跨越，必須從設(shè)計之初進行工藝、技術(shù)、材料、裝備制造、工程建設(shè)、裝置運行等綜合性的全盤考慮，并在各環(huán)節(jié)的過程控制上做到精益求精。只有這樣，多晶硅企業(yè)才能在國內(nèi)目前水平上獲得重大突破，生產(chǎn)出合格的電子級多晶硅產(chǎn)品。

　　江蘇鑫華半導體材料科技有限公司總經(jīng)理田新表示：“作為高純材料，越到后序工段，提純難度越大。多晶硅提純是人類工業(yè)提純的最高極限，它的工藝可以代表整個人類工業(yè)提純的最高水平。半導體級多晶硅沒有任何折扣空間和緩沖余地，沒有退路，只能往前走，對質(zhì)量要求非常苛刻。任何一個環(huán)節(jié)有一點點雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量水平就會受到影響。”他強調(diào)，為了實現(xiàn)這一目標，必須從項目建設(shè)之初進行全盤考慮，而不是在現(xiàn)有技術(shù)體系下進行部分環(huán)節(jié)的改造升級。要嚴格按照電子級多晶硅的要求進行工藝技術(shù)的選擇和工程設(shè)計，在裝備制造、工程建設(shè)等環(huán)節(jié)進行嚴格控制，并保證生產(chǎn)過程中的調(diào)控和操作水平。

　　青海黃河水電新能源分公司副總經(jīng)理任學平補充說，除產(chǎn)品純度外，電子級多晶硅產(chǎn)品還需要得到下游廠家的認可，而下游用戶看中的是產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，在保證多晶硅產(chǎn)品的純度外，還要保證其產(chǎn)品的一致性。這對國內(nèi)多晶硅企業(yè)來說，也是很大的挑戰(zhàn)。

　　太陽能多晶硅與電子級多晶硅應協(xié)同發(fā)展

　　電子級多晶硅是集成電路產(chǎn)業(yè)的核心關(guān)鍵基礎(chǔ)原材料，擴大其國產(chǎn)化將能擺脫我國戰(zhàn)略原材料受制于人的局面，提升我國集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略安全。而隨著中國集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電子級多晶硅需求量加速擴大，預計到2020年，中國集成電路用多晶硅年需求量將超過1萬噸。因此，發(fā)展電子級多晶硅成為國內(nèi)多晶硅企業(yè)急需破解的課題。

　　嚴大洲表示，中國多晶硅產(chǎn)業(yè)布局已移向新疆、內(nèi)蒙古等電價低洼地區(qū)，但這些地區(qū)科技人員和科研條件匱乏，再加上風沙等環(huán)境條件不利于電子級多晶硅生產(chǎn)。目前研究重心集于中原、華東地區(qū)，但這些地區(qū)苦于能源價格偏高，太陽能級多晶硅生產(chǎn)發(fā)展空間受限，獨立建設(shè)的電子級多晶硅項目在建成后的2至3年內(nèi)難以形成盈利能力，建議國家給予太陽能多晶硅能耗技術(shù)先進的多晶硅企業(yè)優(yōu)惠能源價格，采用太陽能多晶硅與電子級多晶硅協(xié)同發(fā)展模式，保障電子級多晶硅科研與生產(chǎn)的持續(xù)。結(jié)合中國集成電路產(chǎn)業(yè)與大硅片項目發(fā)展規(guī)劃，重點支持電子級多晶硅的工藝技術(shù)研究與創(chuàng)新，支持電子級多晶硅與大硅片一體化項目，為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)定的原料供應。

　　任學平告訴《中國電子報》記者，由于國外多晶硅廠商的長期壟斷，加上下游企業(yè)對多晶硅產(chǎn)品穩(wěn)定性的考慮，國內(nèi)集成電路企業(yè)不愿輕易使用國產(chǎn)多晶硅產(chǎn)品。且電子級多晶硅產(chǎn)品試用、認證周期長，國內(nèi)企業(yè)對市場的開拓舉步維艱。因此，他建議相關(guān)部門引導和鼓勵上下游企業(yè)協(xié)同發(fā)展，擴大國產(chǎn)電子級多晶硅的使用范圍，為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)材料供應。他同時也強調(diào)，國家應給予技術(shù)領(lǐng)先的多晶硅企業(yè)能源價格優(yōu)惠，促進企業(yè)降低成本，提高市場競爭力。

　　田新認為，半導體行業(yè)的未來與國家集成電路產(chǎn)業(yè)政策相關(guān)聯(lián)，在注重產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的同時，要重點關(guān)注決勝未來的技術(shù)和裝備，打造產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)、應用基礎(chǔ)和先導技術(shù)共同發(fā)展的生態(tài)體系。“同時，國內(nèi)多晶硅企業(yè)還應進一步深化國際合作，實現(xiàn)開放創(chuàng)新，互利共贏。”田新最后說。（記者 諸玲珍）

　　轉(zhuǎn)自：中國電子報
 

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