黃河公司：助青海打造集成電路材料生產(chǎn)基地

　　“青海堅(jiān)定不移打造千億元新材料產(chǎn)業(yè)鏈，努力把集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，力爭(zhēng)使我省集成電路材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展走在全國(guó)前列。”近日，在由中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、青海省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主辦，國(guó)家電投集團(tuán)黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：黃河公司）承辦的“集成電路硅材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會(huì)”上，青海省人民政府副省長(zhǎng)王黎明表示。

 

　　青海擁有國(guó)內(nèi)第一條電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)線(xiàn)，這條由黃河公司建成的生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的“黃河水電多晶硅”純度符合集成電路應(yīng)用，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)外主要電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體應(yīng)用材料國(guó)產(chǎn)化的空白，打破了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期由國(guó)外公司壟斷的格局，奠定了青海成為我國(guó)集成電路材料生產(chǎn)基地的基礎(chǔ)。

 

 

　　“電子級(jí)多晶硅是制備集成電路的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，也是《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》確定的發(fā)展重點(diǎn)之一。該產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)門(mén)檻高、市場(chǎng)高度壟斷、盈利難度大的特點(diǎn)。”工業(yè)和信息化部電子司副司長(zhǎng)吳勝武在座談會(huì)上指出。

 

　　受到10/7nm高階制程競(jìng)賽、3DNAND快速發(fā)展和中國(guó)大陸興建多個(gè)12英寸晶圓廠的需求推動(dòng)，未來(lái)幾年，硅晶圓缺貨將是常態(tài)。根據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，2020年全球硅晶圓市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到110億美元。但從2016年的情況來(lái)看，包括SUMCO、信越在內(nèi)的全球前五大硅晶圓供應(yīng)商營(yíng)收合計(jì)可占全部市場(chǎng)的90%。

 

　　雖然我國(guó)多晶硅產(chǎn)量位居世界第一，2016年約為19.4萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量的48.5%。但其中絕大部分僅能達(dá)到太陽(yáng)能級(jí)多晶硅材料標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)也只有少數(shù)幾家公司能供應(yīng)電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品，且主要用于半導(dǎo)體分立器件硅片生產(chǎn)，大尺寸集成電路硅片用多晶硅還是依賴(lài)進(jìn)口。據(jù)記者了解，中芯國(guó)際99%的硅晶圓采購(gòu)于國(guó)外企業(yè)，華虹宏力近98.5%的硅晶圓采購(gòu)于國(guó)外企業(yè)。

 

　　“電子級(jí)多晶硅是國(guó)家發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略原材料，國(guó)內(nèi)高品質(zhì)多晶硅缺口巨大，發(fā)展國(guó)產(chǎn)電子級(jí)多晶硅需求迫切。”黃河公司總經(jīng)理魏顯貴告訴記者。

 

　　承擔(dān)了國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)——《極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝》（02專(zhuān)項(xiàng)）電子級(jí)多晶硅材料研發(fā)工作的黃河公司，在2007年開(kāi)工建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一條電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)線(xiàn)，2010年建成投產(chǎn)。2011年11月，黃河公司生產(chǎn)的高純電子級(jí)多晶硅開(kāi)始由硅片廠家進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。2013年，電子級(jí)多晶硅開(kāi)始批量銷(xiāo)售。

 

　　目前，黃河公司生產(chǎn)的電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到02專(zhuān)項(xiàng)全部要求，年產(chǎn)2500噸電子級(jí)多晶硅，已經(jīng)連續(xù)4年銷(xiāo)售量超過(guò)百?lài)?，?guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已達(dá)到10%，還與浙江金瑞泓科技股份有限公司簽訂長(zhǎng)期合作框架協(xié)議，成為目前國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體級(jí)硅料銷(xiāo)售且產(chǎn)品應(yīng)用于集成電路行業(yè)的多晶硅企業(yè)。

 

 

　　黃河公司新能源分公司總經(jīng)理劉剛向記者指出，想要成功生產(chǎn)電子級(jí)多晶硅難度很大，黃河公司采用的是改良西門(mén)子法。

 

　　“攻克電子級(jí)多晶硅的關(guān)鍵首先在于要采用領(lǐng)先的質(zhì)量設(shè)計(jì)，產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就按照電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；其次，要采用專(zhuān)用的材料和設(shè)備，按照最高潔凈等級(jí)規(guī)范進(jìn)行施工和檢修；再次，要進(jìn)行全面的質(zhì)量控制，使用覆蓋全過(guò)程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、全面質(zhì)量控制點(diǎn)、取樣系統(tǒng)、中間產(chǎn)品評(píng)價(jià)系統(tǒng)和準(zhǔn)確的檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室；最后，實(shí)現(xiàn)完全環(huán)保和閉路循環(huán)，多晶硅副產(chǎn)物綜合利用率達(dá)到98%，水循環(huán)利用率達(dá)到99%。”劉剛說(shuō)。

 

　　為此，黃河公司進(jìn)行了大量的質(zhì)量研究，主要集中在9個(gè)方面，包括冷氫化和原料選擇、精餾去雜質(zhì)和精細(xì)化控制、還原生長(zhǎng)工藝研究、尾氣凈化工藝和技術(shù)、硅芯質(zhì)量研究和改進(jìn)、酸洗工藝選擇和優(yōu)化、包裝方式和材料、運(yùn)輸方式研究和優(yōu)化、客戶(hù)定制化產(chǎn)品等。

 

　　黃河公司還率先在國(guó)內(nèi)建立了完整的滿(mǎn)足國(guó)際半導(dǎo)體材料與設(shè)備協(xié)會(huì)（SEMI）標(biāo)準(zhǔn)的電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系和檢測(cè)質(zhì)量控制流程，并在2012年取得了中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，成為國(guó)內(nèi)首家通過(guò)CANS認(rèn)可的多晶硅實(shí)驗(yàn)室，也是唯一按照SEMI標(biāo)準(zhǔn)配置的多晶硅檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。

 

　　經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的質(zhì)量評(píng)估過(guò)程，“黃河水電多晶硅”產(chǎn)品在4~5年的時(shí)間內(nèi)得到了下游客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量方面的認(rèn)可，“黃河水電多晶硅”可滿(mǎn)足用于生產(chǎn)3~8英寸重?fù)?、輕摻拋光片和外延片、12英寸拋光片等，與國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)差異，累計(jì)銷(xiāo)量已超過(guò)985噸。

 

 

　　“黃河公司將繼續(xù)致力于核心技術(shù)研發(fā)，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展，不斷提升國(guó)內(nèi)電子級(jí)多晶硅市場(chǎng)占有率，與大家一起共同推動(dòng)我國(guó)集成電路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”魏顯貴強(qiáng)調(diào)。

 

　　目前，“黃河水電多晶硅”的產(chǎn)品指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中氧含量小于0.02ppma，碳含量小于0.02ppma，受主雜質(zhì)小于0.03ppba，施主雜質(zhì)小于0.05ppba，基體總金屬雜質(zhì)小于2ppbw。從拉晶成晶率、導(dǎo)電型號(hào)、電阻率、成型情況等參數(shù)上看，與德國(guó)、日本知名多晶硅也基本相當(dāng)。

 

　　“與國(guó)外先進(jìn)水平相比，黃河水電多晶硅在產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性和產(chǎn)能上還需要提升。”劉剛指出。

 

　　下一步，黃河公司將在質(zhì)量指標(biāo)上，努力使產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足8~12英寸集成電路硅片用多晶硅要求，使質(zhì)量指標(biāo)中的施、受主雜質(zhì)進(jìn)一步降低，體金屬穩(wěn)定控制、質(zhì)量穩(wěn)定性控制在1ppwb以?xún)?nèi)，表金屬雜質(zhì)控制在2ppbw以?xún)?nèi)；在質(zhì)量穩(wěn)定性上，進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量批次間穩(wěn)定性，交付給客戶(hù)品質(zhì)更加均勻和穩(wěn)定的產(chǎn)品。

 

　　在產(chǎn)能上，黃河公司預(yù)計(jì)2018年開(kāi)始啟動(dòng)技改和擴(kuò)充產(chǎn)能計(jì)劃，到2019年將年產(chǎn)能擴(kuò)充至3300噸，到2020年實(shí)現(xiàn)區(qū)熔多晶硅棒年產(chǎn)能50噸、集成電路大尺寸用多晶硅年產(chǎn)能2000噸、分立器件用多晶硅年產(chǎn)能800噸、高效太陽(yáng)能電池用多晶硅年產(chǎn)能450噸。（本報(bào)記者劉靜）