半导体用多晶硅材料产业遇技术壁垒,永祥股份实现新跨越

半导体用多晶硅材料产业遇技术壁垒,永祥股份实现新跨越

  • 2024-02-02

关键词: 半导体 多晶硅 集成电路

在半导体全产业链中的相关上市公司中,仅有两家与硅片有关,一家是沪硅产业、一家是TCL中环。 沪硅产业主要直拉生产大直径集成电路用硅片,TCL中环,则具有直拉法和区熔法生产半导体用硅片。这两家公司所需原材料半导体多晶硅从何而来,大家只知道国内已经能够少量供应,大多数还需要进口,这是个值得我们思考的问题。

如果中国半导体产业链的大多数问题都解决了,唯独没有解决半导体用多晶硅,就如我们的粮食被国外掌握一样,形势非常严重。因此,为了半导体产业的安全,我们必须要将半导体产业链的“粮食”牢牢掌握在自己手里!



多晶硅是什么?

多晶硅是硅的一种形态,外观呈灰色金属光泽,密度为2.32~2.34克/立方厘米,熔点为1410℃,沸点为2355℃。多晶硅可溶于氢氟酸和硝酸的混合酸中,但不溶于水、硝酸和盐酸。

当熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子会形成许多晶核,如果这些晶核长成晶面,取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来就会结晶成多晶硅。

多晶硅的硬度介于锗和石英之间,常温下较脆,但加热到800℃以上会具有延性,到1300℃时会明显变形。

常温下多晶硅不活泼,但高温熔融状态下具有较大的化学活泼性,几乎能与任何材料发生反应。

多晶硅具有半导体性质,是高质量的半导体材料,但若含有微量杂质,会大大影响其导电性。在太阳能利用中,单晶硅发挥着巨大的作用,在国际太阳电池的发展过程中,多晶硅也发挥着重要的作用。


中国半导体级多晶硅材料产业现状

半导体级多晶硅材料是集成电路制造过程中不可或缺的材料之一,具有高纯度、高晶化度、低杂质含量等优良特性。然而,中国目前并没有半导体级多晶硅材料的龙头企业,这主要是因为以下几个原因。

首先,半导体级多晶硅材料的生产技术比较复杂,需要掌握高精度的制备工艺和材料分析技术,这需要企业具有较强的研发能力和技术实力。

其次,半导体级多晶硅材料的市场需求量几千吨与太阳能光伏用多晶硅每年数十万吨相比相对较小,生产规模较小,企业在经济效益上难以获得高回报。

目前,中国半导体级多晶硅材料产业化虽然经过几十年、几代人的努力尚处于起步阶段,生产能力相对较弱。国内已有数家多晶硅企业自称能够提供半导体多晶硅,但是实际上是没有形成大批量的供应。特别是在更高端的半导体多晶硅方面,可以说还是空白。



多晶硅生产技术难度及技术壁垒

半导体材料是当今世界科技领域的重要组成部分,而其中多晶硅则是半导体材料中的重要一环。多晶硅是一种高纯度、多结晶形态的硅材料,是制造太阳能电池、半导体器件等的重要原料。然而,中国却没有半导体级多晶硅材料的龙头企业。

这其中,多晶硅生产技术的难度及技术壁垒是一个重要原因,美国为什么仅有三家多晶硅企业,说穿了,就是技术封锁。

多晶硅生产技术的难度及技术壁垒是中国没有半导体级多晶硅材料的龙头企业的原因之一。要想在这个领域取得突破,需要企业在技术创新、设备升级、环保治理等方面下大力气,同时政府也需要加大对这个领域的支持力度,提高我国半导体材料产业的整体水平。


中国半导体产业政策限制

半导体材料是半导体产业的重要组成部分,而多晶硅材料是制造光伏、集成电路等关键领域必不可少的材料之一。

然而,中国半导体产业中却缺乏半导体级多晶硅材料的龙头企业。这一现象主要是因为中国半导体产业政策限制所致。

政府对半导体产业的支持也不够充分,对半导体材料的研发、生产等方面的投入不足,也给本土企业带来了很大的压力。

因此,要想在半导体级多晶硅材料领域实现突破,中国必须加强对半导体产业的支持力度,降低市场准入门槛,鼓励外来企业进入中国市场,同时加大对本土企业的支持和投入,推动半导体产业的快速发展。

只有这样,才能够实现半导体产业的全面发展,让中国成为全球半导体产业的领军者。


龙头企业成长需要长期积累

首先,半导体级多晶硅材料的制造需要高端的技术和设备,以及长期的积累和投入,这需要企业具备强大的研发实力和资金实力。中国在半导体领域的起步相对较晚,长期以来没有形成适合半导体级多晶硅材料研发和制造的生态环境,导致相关企业的发展受到限制。

其次,半导体领域是一个高度竞争的市场,全球范围内已经形成了一些具有强大实力的龙头企业,它们在技术、资金、市场等方面都具备了较为明显的优势。如果中国企业要在这个领域中崭露头角,需要具备更强大的创新能力和市场竞争力,并付出更大的努力和投入。

综上所述,半导体级多晶硅材料的龙头企业需要长期积累和投入,中国在这方面的起步相对较晚,需要在技术、资金、市场等方面付出更多努力,才能在这个领域中获得更大的发展机遇。


永祥股份出口电子级多晶硅

最近,永祥股份向海外出口电子级多晶硅,客户拉制过程顺利,反馈良好,并基于产品的优异品质向永祥股份发出了量产供货订单。据永祥股份有关负责人介绍,今年初,永祥股份电子级多晶硅三方拉制验证合格,逐步开始批量生产,并与国内外知名半导体生产企业持续进行电子级多晶硅质量交流,目前已实现签单出货。

依据《电子级多晶硅》标准GB/T12963-2022的产品分类要求,永祥股份子公司——永祥新能源主体高纯晶硅产能产线出产的产品均满足电子级多晶硅电子二级以上质量标准;年产1000吨电子级高纯晶硅产线出产产品达到电子一级以上质量标准,并已通过半导体硅片生产使用验证。



电子级多晶硅材料是制造集成电路的关键基础材料,目前95%以上的功率器件和集成电路都是以硅材料为基础制作的。相较于太阳能级多晶硅,电子级多晶硅极高的纯度需求,以及在少子寿命,表、体金属杂质含量等方面更加严苛的标准对生产企业的工艺水平提出更高的挑战。

永祥股份扎根乐山21年,与乐山晶硅光伏产业一起茁壮成长。该公司结合自身产业优势,成立了国家级企业技术中心、四川省多晶硅工程技术研究中心、高纯晶硅制备工程实验室、博士后创新实践基地,在冷氢化、反歧化、高效还原、大型精馏节能、尾气回收、热能梯级综合利用、氯氢元素闭路循环等技术领域形成了自主知识产权四百多项研究成果。公司高纯晶硅核心工艺技术已迭代升级至“第八代永祥法”。电性能方面,产品关键性杂质元素纯度达99.999999999%,满足P型和N型单晶需求,达到电子级多晶硅水平,用于半导体产业的高纯度硅料顺利通过半导体级硅片生产验证、实现出口,为电子级高纯晶硅“中国智造”打下了一针“强心剂”。

来源:贤集网