近年，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，成為全球經(jīng)濟(jì)和科技競(jìng)技的戰(zhàn)略要地。面對(duì)市場(chǎng)對(duì)高效能、高質(zhì)量半導(dǎo)體產(chǎn)品的強(qiáng)烈需求，各國(guó)紛紛加碼科研投入，積極探索新技術(shù)和新品開發(fā)，搶占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心地位。

在此背景下，中國(guó)多晶硅龍頭企業(yè)大全能源為我們創(chuàng)造了新的芯片突破記錄。

2022年5月7日，大全能源半導(dǎo)體級(jí)（即芯片用）多晶硅項(xiàng)目首批產(chǎn)品順利產(chǎn)出，極大推動(dòng)了我國(guó)在半導(dǎo)體原材料領(lǐng)域的重大突破，對(duì)于打破國(guó)外技術(shù)壟斷、提高產(chǎn)業(yè)自主能力具有深遠(yuǎn)影響。

從進(jìn)口依賴到突破“卡脖子”困境

半導(dǎo)體級(jí)多晶硅作為集成電路制造的關(guān)鍵原料，其純度、穩(wěn)定性和性能直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

目前，8英寸、12英寸晶圓用多晶硅主要應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路，其生產(chǎn)過(guò)程涉及精密控制、高度純化以及嚴(yán)格的品質(zhì)管理等環(huán)節(jié)，工藝復(fù)雜且難度較高。

為保證產(chǎn)品純度和性能，生產(chǎn)過(guò)程中需嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，采用先進(jìn)的提純技術(shù)和精密的檢測(cè)設(shè)備。同時(shí)，半導(dǎo)體級(jí)多晶硅的生產(chǎn)還涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理過(guò)程，需精準(zhǔn)調(diào)控溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間等多維度參數(shù)。

由于技術(shù)壁壘極高，長(zhǎng)期以來(lái)，12英寸直拉用多晶硅及8英寸區(qū)熔用多晶硅的技術(shù)和市場(chǎng)主要被德、日、美等國(guó)的國(guó)際巨頭掌握，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體多晶硅材料供應(yīng)不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，在技術(shù)和市場(chǎng)上處于劣勢(shì)。

然而，2021年，大全能源宣布在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市投資建設(shè)20萬(wàn)噸高純多晶硅項(xiàng)目和2.1萬(wàn)噸半導(dǎo)體級(jí)硅基材料項(xiàng)目，開始了半導(dǎo)體硅基材料的研發(fā)之路。該項(xiàng)目致力于解決半導(dǎo)體多晶硅中的重要短板——集成電路12英寸直拉用多晶硅及8英寸區(qū)熔用多晶硅。

2022年第二季度，大全能源一期年產(chǎn)1000噸半導(dǎo)體級(jí)多晶硅項(xiàng)目正式啟動(dòng)。2023年9月，成立內(nèi)蒙古大全半導(dǎo)體有限公司進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。

與光伏多晶硅相比，半導(dǎo)體多晶硅對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求更為嚴(yán)格，對(duì)生產(chǎn)條件的要求更高。據(jù)大全能源介紹，芯片用電子級(jí)多晶硅的工程建設(shè)過(guò)程極為嚴(yán)謹(jǐn)，需對(duì)潔凈施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化管控，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可追溯。

為徹底消除質(zhì)量隱患，公司對(duì)生產(chǎn)芯片用電子級(jí)多晶硅的每個(gè)環(huán)節(jié)均制定完善的制度，并進(jìn)行體系化管控，從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、管道安裝、廠房建設(shè)、工藝方案制作、員工操作等各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，最大限度降低金屬及非金屬等雜質(zhì)的引入。

歷經(jīng)480余天的不懈努力，終于成功產(chǎn)出產(chǎn)品。這一成果的背后，是全體大全人的默默付出和辛勤耕耘，充分展示了我國(guó)半導(dǎo)體材料研發(fā)的強(qiáng)大實(shí)力，為整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。

這一突破性進(jìn)展不僅徹底打破了美、日、歐等國(guó)對(duì)華實(shí)施的長(zhǎng)期“技術(shù)封鎖”，更為我國(guó)結(jié)束了半導(dǎo)體基礎(chǔ)原材料全面依賴進(jìn)口的歷史。在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅材料供應(yīng)被長(zhǎng)期壓制的背景下，該成就在推動(dòng)集成電路自主發(fā)展方面具有重大戰(zhàn)略價(jià)值。

內(nèi)蒙古大全半導(dǎo)體首席執(zhí)行官表示，首批產(chǎn)品順利產(chǎn)出彰顯大全在技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)上所取得的顯著成績(jī)，表明其品質(zhì)管控及運(yùn)營(yíng)能力的深度融合。接下來(lái)，他們將進(jìn)入質(zhì)量提升階段，并迅速開展產(chǎn)品分級(jí)驗(yàn)證工作。

致力于技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)電子級(jí)多晶硅國(guó)產(chǎn)化新方向

從全局來(lái)看，大全能源半導(dǎo)體級(jí)（芯片用）多晶硅項(xiàng)目首批產(chǎn)品的成功產(chǎn)出，標(biāo)志著我國(guó)在電子級(jí)多晶硅國(guó)產(chǎn)化道路上邁出了關(guān)鍵性的一步。

大全能源透露，盡管產(chǎn)品剛問(wèn)世不久，已有眾多國(guó)內(nèi)外下游客戶表達(dá)了合作意愿，目前正積極推進(jìn)洽談過(guò)程。

值得注意的是，大全能源能夠?qū)崿F(xiàn)自主突破離不開其在多晶硅領(lǐng)域深厚的技術(shù)積淀。自2011年涉足硅料產(chǎn)業(yè)以來(lái)，大全能源始終專注于高純多晶硅產(chǎn)品的研發(fā)，歷經(jīng)十余年的自主研發(fā)、技術(shù)積累和創(chuàng)新突破，掌握了涵蓋多晶硅生產(chǎn)全流程的核心技術(shù)。

據(jù)了解，大全能源已熟練掌握高純多晶硅的核心制備工藝，在冷氫化、精餾提純、三氯氫硅還原、尾氣處理、產(chǎn)品整理等環(huán)節(jié)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)引領(lǐng)多晶硅工藝技術(shù)發(fā)展。據(jù)悉，目前，大全能源已將多晶硅純度提高至13個(gè)9。

技術(shù)持續(xù)突破，大全能源的多晶硅產(chǎn)能也隨之大幅提升。截至2023年底，公司已具備年產(chǎn)20.5萬(wàn)噸高質(zhì)量、低能耗、低成本的高純多晶硅產(chǎn)能，穩(wěn)居行業(yè)領(lǐng)先地位。

隨著2024年多晶硅產(chǎn)能的進(jìn)一步釋放，大全內(nèi)蒙古包頭二期10萬(wàn)噸多晶硅新增產(chǎn)能預(yù)計(jì)將在二季度投入使用。屆時(shí)，大全能源名義產(chǎn)能將達(dá)30.5萬(wàn)噸/年。

展望未來(lái)，隨著我國(guó)集成電路市場(chǎng)及光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，多晶硅生產(chǎn)企業(yè)將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。期待以大全能源為代表的行業(yè)領(lǐng)軍者，繼續(xù)深化電子級(jí)晶硅材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，塑造具有中國(guó)特色的半導(dǎo)體硅材料品牌，進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的競(jìng)爭(zhēng)力，鞏固高純晶硅產(chǎn)業(yè)的國(guó)際地位。