半导体所用的高纯硅是如何提纯到 99.999999999% 的？

利用掺杂硅与单晶硅的熔点差异来提纯的。

简单说一块粗硅圆柱体置于惰性气体环境中，中间套一个加热环，加热到硅的熔点附近，加热环从硅圆柱体一段开始，含杂质的硅熔点较低，呈熔融状态，然后加热环缓慢的向另一端移动，这时候杂质会随着加热环的移动向一段移动，后面的硅重新结晶得到单晶硅。

最后杂质集中到硅棒一段，整个硅棒就提纯了。反复多次进行，就可得到极高纯度的单晶硅。

旋转提拉的过程中，在固液界面上杂质在两相中重新分配，绝大多数都留在了液相里，于是上面就形成了高纯度的单晶硅硅锭。这样就从99.99%的硅制得99.99999999(好多9)%的硅单质。

目前国际上能生产电子级高纯硅的国家不多，欧美和日本相对比较发达。在我国研制并生产电子级高纯硅的有陕西黄河水电和江苏鑫华半导体。

工业角度中因为生产体量大，在保证其品质的基础上有成本与盈利方面的压力，所以对工艺流程要求的更严苛。具体的技术细节一般为各公司核心机密，是受到严格管控的。

“缺芯潮”的恐慌犹在，企业仍需借力资本市场加速产业布局。

就在近日，又有一家集成电路设计企业——北京集创北方 科技 股份有限公司（简称“集创北方”）向上交所提交上市申请，拟登科创板， 计划募资60.1亿元 ，华泰联合证券和中金公司担任联席主承销商。

大家对这家公司可能还不太熟悉，但它的产品早在北京冬奥会出了圈，在其高性能显示驱动芯片的支持下，“黄河之水天上来”、“奥运五环破冰而出”等数个名场面燃爆全场，向世人呈现了一场完美诠释中国人浪漫基因的视觉盛宴。

IPO前，集创北方就已完成7轮融资，涌入的一众明星VC包括TCL资本、小米产投、海松资本、CPE源峰、纪源资本等等，最后一轮融资——超65亿元的E轮融资于去年年底完成， 投后估值超300亿元 ，俨然成为显示驱动芯片领域的独角兽。

截至招股书签署日，公司大股东中， 小米产业基金持股3.73％，排在第六 ；vivo持股1.59％，排在第十五；华为旗下的哈勃合伙和哈勃 科技 分别持股1.51％和0.94％。

不得不说，这么大的阵仗实属罕见，集创北方凭啥成为资本哄抢的对象？

01 山西富二代创业

集创北方成立于2008年，由张晋芳和他四个志同道合的研究生同学一同创办。

张晋芳，1983年出生在一个山西富豪家庭，父亲张来栓是位煤老板，早年靠能源发家。

说到煤老板，总逃不开暴发户的刻板印象，但张来栓不一样，他没有止步于原始积累，而是继续投入事业发展。

2003年，市场低迷，张来栓大胆地以多出标底一倍的价格拿下山西省朔州市的教场坪煤矿，彼时煤炭价格仅50多元一吨，该煤矿年产能也才15万吨，效益一般。

为此，他斥资数千万元购买综合机械化采煤设备来提升效率，可综采设备在当年少有人用，故这一决定遭到公司其他股东的否决。

谁知张老板是个狠人，直接放话：赚了钱算大家的，亏了算他的。

恰逢2003年，煤炭产业开始腾飞，张老板凭借独到的眼光生意蒸蒸日上， 如今资产总额达135亿元 ，员工5000余人。

2007年，第一代iPhone横空出世，随即在中国掀起热潮，张晋芳看中人机交互的发展潜力，在导师的帮助下，带着四位同学成立了集创北方。

有了前人栽树，张晋芳创业之初便有了启动资金，造芯片是个烧钱的活， 父亲便壕掷4亿元鼎力相助。

而他本身在芯片研究方面也颇具实力，北京交通大学电路系统专业博士毕业。就这样，含着金汤匙长大的张晋芳，没有子承父业，倚靠优渥的资源开拓了一片全新天地， 做起了“创二代” ，一路从北京中关村40平米的办公室发展至今上海、深圳、合肥、美国、台湾等多地办公，员工人数从区区五人翻至近千人规模。

02 打破垄断

伴随京东方、华星光电等面板龙头强势崛起，全球面板产业逐渐向中国大陆转移。

尽管打破日韩对面板领域的垄断，我国面板核心零部件仍受制于人，比如显示驱动芯片 ，高度依赖进口 ，每年的采购金额超过300亿元，来自大陆厂商的份额不足10％，处于十分被动的窘境。

显示驱动芯片好比大脑神经中枢，在面板成像中起到关键作用， 技术自主化迫在眉睫 。集创北方赶上国产替代潮的好时候， 聚焦显示芯片的研发、设计与销售 ，致力于为各类显示面板/显示屏提供显示芯片解决方案。

自成立以来，集创北方屡屡攻克技术难关，没少在研发投入下功夫，研发人员占比六成，研发费用率均保持在15％以上， 超过同行业可比公司平均值 。截至2021年12月31日，公司拥有境外发明专利399项、境内发明专利189项。

2018年推出第一颗国产TDDI芯片

2019年推出国内第一款支持低至0.4 mm pitch的mini-LED显示驱动芯片

2020年推出国内第一颗支持4K分辨率的中大尺寸显示驱动芯片

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正如张晋芳所说，“谁掌握了最新的 科技 ，谁就打开了高速发展的通道”，集创北方 2020年扭亏为盈，2021年归母净利润同比增长1649％。 叠加这一市场蓝海十分广阔，公司2019年至2021年分别实现营收14.47亿元、23.8亿元、56.74亿元， 复合增长率为98％。

报告期内，公司产品广泛应用于带有显示功能的各类电子产品，如智能手机、电视、笔记本电脑、平板、可穿戴设备，客户包括京东方、华星光电、LG集团等国内外知名面板厂/LED屏厂，终端品牌有TCL、LG、三星、OPPO、vivo、小米等等。

当前，集创北方已连续三年位列全球LED显示驱动芯片市占率第一，但液晶驱动、OLED驱动方面，与世界顶级的集成电路设计公司，如三星LSI、联咏等相比， 仍有一定差距， 还需进一步提升竞争力来争夺更多市场份额。

03 上下游压力并存

很长一段时间内，中国 科技 界笼罩在“缺芯少屏”的窘迫阴影下，经过十余年的发展，集创北方填补了国产显示芯片的空白，但其崛起之路同样面临诸多挑战， 供应链就是其中之一。

回顾韩国与中国台湾显示驱动芯片厂商的发展，不难发现， 它们的产业链深度捆绑 ，一种是韩国的全产业链整合模式，一种是中国台湾的上下游绑定模式，而目前国内半导体设计公司和上游晶圆还没有形成绑定，仍在往这个方向努力。

拿集创北方来说， 它一直采用Fabless经营模式 ，晶圆制造、封测服务均向供应商外采，采购价格、产能一定程度上受上游行业周期波动影响。

当前晶圆市场订单爆满、需求量非常大，主要来自新能源车、高性能计算、物联网等，几乎没有降价的可能，甚至还有可能继续涨价，而 显示驱动芯片厂商在晶圆厂话语权普遍不高 ，议价能力、争取产能的能力也就相对偏低。

值得注意的是，根据Omdia的跟踪报告，全球显示面板制造商在2022年第3季度的产能利用率预计将降至73％， 创十年来新低 ，连面板龙头三星也已在今年数次砍减面板的采购订单，旺季不旺，也将导致显示芯片需求量减少。

报告期内，集创北方 综合毛利率不及同行业可比公司平均值 ，一方面原因就是出于维护客户关系考虑， 产品价格涨幅低于同行业平均水平。

在上游涨价、下游缩量的双重压力下，公司利润空间很有可能进一步遭挤兑，持续盈利能力存在不确定性，未来经营发展面临一定考验。

04 结语

从煤炭到芯片，张家父子俩一次又一次地踩准风口，一同见证了中国经济发展的滚滚浪潮。

经过十余年的厚积薄发，集创北方在显示芯片“卡脖子”问题上取得突破，在竞争激烈的市场中获得更多主动权，不过公司当前面临的上下游压力不小，还需积极推动降本增效，来保证公司的盈利水平。

本文源自格隆汇新股

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