大国工匠!半导体级多晶硅项目首批产品出炉

来源:爱集微 #大全能源#
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近年来,半导体产业正以前所未有的速度迅猛发展,成为全球经济和技术竞争的重要领域。随着市场对高性能、高品质半导体产品的需求呈现出爆炸性增长,全球各国都在加大投入,争相研发新技术、新产品,争夺半导体产业制高点,以期在竞争中占据有利地位。

在激烈的竞逐中,中国多晶硅龙头公司大全能源为“芯片突围”立下新功。

5月7日,大全能源半导体级(芯片用电子级)多晶硅项目首批产品顺利出炉,标志着我国在半导体原材料领域取得了重要突破,对打破国外技术垄断、提升产业自给自足能力具有深远的意义。

从进口依赖到冲破“卡脖子”难题

作为集成电路制造的核心原材料,半导体级多晶硅的纯度、稳定性和性能对最终产品的品质具有决定性影响。

当前,8英寸、12英寸晶圆用多晶硅主要用于超大规模集成电路,其生产技术难度集中在生产过程中的精密控制、高度纯化和严格的品质管理等方面,生产工艺极其复杂。

为确保产品的纯度和性能,生产过程中必须严格控制杂质含量,这需要采用先进的提纯技术和精密的检测设备。此外,半导体级多晶硅的生产还涉及到复杂的化学反应和物理过程,需要精确控制温度、压力、反应时间等多维参数,精益求精。

由于具有极高的技术门槛,长期以来,12英寸直拉用多晶硅及8英寸区熔用多晶硅的技术和市场主要由德国、日本和美国为首的少数国际巨头掌控,国内半导体多晶硅材料供应不足,严重依赖进口,在技术和市场上都处于被动地位。

2021年,大全能源宣布在内蒙古自治区包头市建设20万吨高纯多晶硅项目和2.1万吨半导体级硅基材料项目,开启了半导体硅基材料研制的征途。大全能源着手解决的正是半导体多晶硅中的重要短缺产品--集成电路12英寸直拉用多晶硅及8英寸区熔用多晶硅。

2022年二季度,大全能源一期年产1000吨半导体级多晶硅项目正式开工。2023年9月,成立内蒙古大全半导体有限公司进行独立运营。

不同于光伏多晶硅,半导体多晶硅是一个极度追求过程稳定的行业,对生产条件的要求更高。据大全能源介绍,芯片用电子级多晶硅的工程建设过程极其严苛,需对洁净施工过程中的每一个环节进行点对点的管控,以实现质量可追溯。

为了彻底消除质量隐患,公司对生产芯片用电子级多晶硅的每个环节均制定完善的制度,并进行体系化管控,从项目设计、设备制造、管道安装、厂房建设、工艺方案制作、员工操作等各个环节进行严格管控,最大程度减少金属及非金属等杂质的引入。

经过480多个日夜奋战,终于成功出炉,见到了产品。这背后是全体大全人的默默研发与埋头实干,不仅彰显了国产半导体材料研发的雄厚实力,也为整体半导体产业的发展注入了新动力。

这一突破不仅打破了长期以来美、日、欧等发达国家对中国的“技术封锁”,更终结了我国在集成电路基础原材料上完全依赖进口的局面。在我国集成电路硅材料长期受制于人的背景下,这一成就对于我国集成电路产业的自主发展具有至关重要的战略意义。

内蒙古大全半导体有限公司相关负责人表示,“首批产品顺利出炉是大全技术创新和产业升级的重要成果,是质量体系和生产运营体系高度融合的结果,下一步我们将进入质量爬坡阶段,并尽快进行产品分级验证。”

深耕技术创新,引领电子级多晶硅国产化新路径

整体视之,大全能源半导体级(芯片用电子级)多晶硅项目首批产品的顺利出炉,意味着在电子级多晶硅国产化道路上取得了里程碑式的进展。

大全能源透露,产品虽然刚刚出炉,但近期已经有多家国内外下游客户表达了合作意向,目前公司在积极沟通过程中。

值得关注的是,大全能源能获得自主突破与其多年多晶硅领域的技术沉淀分不开。自2011年进入硅料产业领域,大全能源长期专注于高纯多晶硅产品的研发,经过十余年的自主研发、技术沉淀和创新突破,积累了覆盖多晶硅生产全流程的核心技术。

据介绍,大全能源已掌握高纯多晶硅的核心制备工艺,在冷氢化、精馏提纯、三氯氢硅还原、尾气处理、产品整理等工艺流程中积累了丰富的经验,持续引领多晶硅工艺技术发展。据悉,目前,大全能源对多晶硅纯度已经做到13个9。

技术不断取得突破,大全能源的多晶硅新产能也迎来量级提升。截至2023年底,公司已形成年产20.5万吨高质量、低能耗、低成本的高纯多晶硅产能,稳居第一梯队。

随着2024年多晶硅产能的进一步释放,大全内蒙古包头二期10万吨多晶硅新增产能将于二季度投产。届时,大全能源名义产能将达到30.5万吨/年。

展望未来,伴随着我国集成电路市场以及光伏产业的蓬勃发展,多晶硅生产企业还将迎来更广阔的发展前景。期待以大全能源为代表的行业先行者,持续深化电子级晶硅材料的国产化进程,打造具有中国特色的半导体硅材料品牌,进一步构筑我国在全球半导体产业链中的竞争实力,巩固高纯晶硅产业的全球地位。

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