北泽半导体阀门(昆山)有限公司怎么样

北泽半导体阀门（昆山）有限公司

公司

北泽半导体阀门（昆山）有限公司于2004年01月14日在昆山市市场监督管理局登记成立。法定代表人本庄宣弘（HONJO NOBUHIRO），公司经营范围包括生产半导体制造装置用阀门及接合零部件，小型精密阀门及接合零部件等。

公司类型

有限责任公司(外国法人独资)

登记机关

昆山市市场监督管理局

成立时间

2004年01月14日

发照时间

2017年03月28日

硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成，是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布，从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢（HCl）与之反应在一个流化床反应器中，生成三氯氢硅（SiHCl3），SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来，全球能源的持续紧张，使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点，随着光伏产业的风起云涌，太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨，又促使硅微粉的市场需求迅猛增长，硅微粉呈现出供不应求的局面，更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查，目前国内生产硅微粉的能力约50万吨，主要是普通硅微粉，而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2008年我国对超细硅微粉的需求量将达10万吨以上。其中，橡胶行业是最大的用户，涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域，电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口，仅普通球形硅微粉的价格2—3万元/吨，而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。

超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用，并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证，享有“工业味精”“材料科学的原点”之美誉。自问世以来，已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一，发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。

近年来，计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛，CPU集程度愈来愈大，运算速度越来越快，家庭电脑和上网用户越来越多，对计算机技术和网络技术的要求也越来越高，作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展，PⅢ 、PⅣ 处理器，宽带大容量传输网络，都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。

随着微电子工业的迅猛发展，大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高，不仅要求对其超细，而且要求其有高纯度、低放射性元素含量，特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉（简称球形硅微粉）由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能，在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中，成了不可缺少的优质材料。

为什么要球形化？首先，球的表面流动性好，与树脂搅拌成膜均匀，树脂添加量小，并且流动性最好，粉的填充量可达到最高，重量比可达90.5%，因此，球形化意味着硅微粉填充率的增加，硅微粉的填充率越高，其热膨胀系数就越小，导热系数也越低，就越接近单晶硅的热膨胀系数，由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次，球形化制成的塑封料应力集中最小，强度最高，当角形粉的塑封料应力集中为1时，球形粉的应力仅为0.6，因此，球形粉塑封料封装集成电路芯片时，成品率高，并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三，球形粉摩擦系数小，对模具的磨损小，使模具的使用寿命长，与角形粉的相比，可以提高模具的使用寿命达一倍，塑封料的封装模具价格很高，有的还需要进口，这一点对封装厂降低成本，提高经济效益也很重要。

球形硅微粉，主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上，根据集程度（每块集成电路标准元件的数量）确定是否球形硅微粉，当集程度为1M到4M时，已经部分使用球形粉，8M到16M集程度时，已经全部使用球形粉。250M集程度时，集成电路的线宽为0.25μm，当1G集程度时，集成电路的线宽已经小到0.18μm，目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片，就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的，主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2，也制成球形其颗粒度为 -（10～20）μm可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍，其原因是这种粉基本没有放射性α射线污染，可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时，由于超大规模集成电路间的导线间距非常小，封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差，会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响，因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2～0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉，并且也是进口粉。

一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上，然后接好连接引线和管角，再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近，集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃，膨胀系数为3.5PPM，熔融石英粉的为(0.3～0.5)PPM，环氧树脂的为(30～50)PPM，当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时，其热膨胀系数可调到8PPM左右，加得越多就越接近单晶硅片的，也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM，结晶石英的熔点为1996℃，不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉)，所以中高档集成电路中不用球形粉时，也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路，效果不行，走不通；10年前，包括现在我国还有人走这条路，从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。

是用熔融石英（即高纯石英玻璃），还是用结晶石英，哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好？根据试验，专家认为：这个题已经十分清楚，用天然石英SiO2，高温熔融喷射制球，可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉，然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球，用火焰烧粉制得的球，表面光华，体积也有收缩，更好用，日本提供的这种粉，用X射线光谱分析谱线完全是平的，也是全熔融球形石英粉，而国内电熔融的石英，如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%，谱线仍能看出有尖峰，仍有5%未熔融。由此可见，生产球形石英粉，只要纯度能达到要求，以天然结晶石英为原料最好，其生产成本最低，工艺路线更简捷

一)硅微粉在橡胶制品中的应用

活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中，粉体易于分散，混炼工艺性能好，压延和压出性良，并能提高硫化胶的硫化速度，对橡胶还有增进粘性的功效，尤其是超细级硅微粉，取代部分白炭黑填于胶料中，对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。

硅微粉在仿皮革制作中作为填充料，其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。

硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳，填充我量可达65%左右，且工艺性能良好。所获胶壳制品，具有外表平整光滑，硬度大，耐酸蚀，耐电压，热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。

(二)硅微粉在塑料制品中的应用

活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂，不仅有较大的填充量，而且抗张强度好。制成母粒，用于聚氯乙烯地板砖中，可提高产品耐磨性。

硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀，成膜性好，力学性能强，较用PCC做填充料生产的塑膜，阻隔红外线透过率降低10%以上，对农用棚膜应用推广极为在举国。也可用于电线电缆外包皮等领域。

(三)硅微粉在熔制仪器玻璃和玻纤中的应用

由于硅微粉颗粒细小，纯度高，在制玻生产中易熔化、时间短，制品如硼硅仪器玻璃、钠征仪器玻璃、中性器皿等产品的理化性能和外观质量均达到相应标准，与此同时，生产中节能效果特别显著。

再则，依据硅微粉具有粒度细且均匀，比表面积大的特点，用于玻纤直接拉丝新工艺，大大的提高了玻纤配合料的均化程度和加快炉内的玻化速度。拉丝的稳定性优于玻璃球拉丝工艺，且具有显著的节能和降低生产成本效果。作为节能矿物原料，硅微粉应用于陶瓷行业中，对于降低烧成温度和提高成品率等亦收到理想效果。

(四)硅微粉做抛光洗涤磨料效果好

随着现代化技术的发展，对材料的表面处理亦要求更高更精，而磨我们的应用日趋广泛。硅微粉因其颗粒接近圆形，通过超细、分级制备的超微粉，再经改性处理后，是金属件良好的洗涤磨料，如在洗涤轴承中应用，光洁度可达3.0以上，优于显示器的同类产品。

另外用于半导体行业、精密阀门、硬磁盘、磁头的抛光，汽车抛光剂，均有很好的效果

(五)硅微粉在涂料中的应用

利用硅微粉特有的功能性，取代沉淀硫酸钡、滑石粉，用于调合漆、底漆、防犭漆等的配制中(加入量6-15%)不仅起到填充增容作用，而且对于提高油漆细度、流平性能、漆膜硬度，缩短涂料研磨时间和油漆的耐水、防锈、防腐性能及颜料的分散性、漆的储存稳定性等效果均为显著。再则，由硅微粉、水、表面活性剂和水按一定比例配置的熔膜涂料，由于其粘度低，无充挂现象使用方便等特点，成为精密铸中的优质涂料。

用于橱柜饰面，具有优异的装饰效果和耐腐蚀性。

(六)硅微粉在电器绝缘封装材料中的应用

电工级硅微粉是一种活性硅微粉，用作电器产品环氧树脂绝缘封填料，不仅可大幅度增加填充量而更重要的是对于降低混合料体系的粘度，改善加工性能，提高混合料对高压电器线圈的渗透性，降低固化物的膨胀系数和固化过程中的收缩率，养活混合料与线圈之间的热张差，提高固化物的热、电、机械性能诸方面起到有益作用。

关于多晶硅产业概况、工艺技术及建议

[日期：2008-04-15] 来源： 作者： [字体：大 中 小]

关于多晶硅产业概况、工艺技术及建议

一、国际多晶硅产业概况

当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池、按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占55％左右，太阳能级多晶硅占45％，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。

据悉，美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW，日本计划2010年达到5000MW，欧盟计划达到6900MW，预计2010年世界累计安装量至少18000MW。

世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张，主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大，目前，多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈，多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除，2007年世界太阳能电池产量1.5GW，如果以1MW用多晶硅12吨计算，共需多晶硅是1.8万吨，2007－2010年世界太阳能电池平均年增长率在25％，到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过6.3万吨。

世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大，年生产能力均在3000－5000吨。

二、中国多晶硅产业概况

随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增长迅猛，市场供不应求。世界多晶硅的产量2005年为28750吨，其中半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨。半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；太阳能级的需求量为15600吨，供不应求。近年来，全球太阳能电池产量快速增加，直接拉动了多晶硅需求的迅猛增长。全球多晶硅由供过于求转向供不应求。受此影响，作为太阳能电池主要原料的多晶硅价格快速上涨。

中国多晶硅工业起步于20世纪50年代，60年代中期实现了产业化，到70年代，生产厂家曾经发展到20多家。但由于工艺技术落后，环境污染严重，消耗大，成本高等原因，绝大部分企业亏损而相继停产或转产。到目前为止，国内有多晶硅生产条件的单位有洛阳中硅高科技有限公司、峨嵋半导体材料厂（所）、四川新光硅业科技有限责任公司3家企业。

中国集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求快速增长，2005年集成电路产业需要电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池需要多晶硅约1400吨；到2010年，中国电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。而中国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口，95%以上多晶硅材料需要进口，供应长期受制于人，再加上价格的暴涨，已经危及到多晶硅下游众多企业的发展，成为制约中国信息产业和光伏产业产业发展的瓶颈问题。

由于多晶硅需求量继续加大，在市场缺口加大、价格不断上扬的刺激下，国内涌现出一股搭上多晶硅项目的热潮。多晶硅项目的投资热潮，可以说是太阳能电池市场迅猛发展的必然结果，但中国硅材料产业一定要慎重发展，不能一哄而上；关键是要掌握核心技术，否则将难以摆脱受制于人的局面。

作为高科技产业，利用硅矿开发多晶硅，产业耗能大，电力需求高。目前电价已成为中国大多数硅矿企业亟待突破的瓶颈之一。因此中国大力发展多晶硅产业，亟需在条件成熟的地方制定电价优惠政策，降低成本。

由于需求增加快速，但供给成长有限，预估多晶硅料源的供应2007年将是最严重缺乏的一年，预计到2009年，全世界多晶硅的年需求量将达到6.5万吨。在未来的3至5年间，也就是在中国的“十一五”期间，将是中国多晶硅产业快速发展的黄金时期。

三、世界主要多晶硅厂家生产情况

由于多晶硅供应紧张，世界各多晶硅厂家计划2008年以后大幅增加多晶硅产能。2004年半导体用多晶硅需求1.9万吨，太阳电池用8000吨，合计2.7万吨。供需基本平衡。

日本信越半导体、三菱住友硅等公司表示今后将大幅增加生产300mm硅片的设备，夏普、京瓷等太阳电池厂家也计划增加产能，因此多晶硅供应将持续紧张。多晶硅厂家一直将向半导体供应作为重点，而限制向太阳电池的供应，这样有可能限制太阳电池的发展。

预计2005年全球多晶硅产能将达3万吨，比2004年增加4％。半导体用多晶硅需求将增加5％，预计为2万吨。太阳电池用多晶硅需求估计占产量的50％以上，但很可能会受到限制。

今后计划增加产能的公司有美国黑姆洛克公司，计划增加3000吨；德国的瓦克多晶硅公司，计划增加1500吨。因此至2007年，多晶硅产能将比2005年的3万吨增加5000吨，达35000吨。其中半导体用2.1万吨，太阳电池用1.4万吨。

世界各大多晶硅厂家2005年和2006年的生产计划如下表所示：

2005年末 用途 2006年末 用途

产能（计划） 半导体 太阳能 产能（计划） 半导体 太阳能

德山曹达（日） 5200 （5200） 3800 1400 5400 （5400） 3800 1600

三菱材料（日） 1600 （1600） 1400 200 1600 （1600） 1400 200

住友（日） 700 （700） 700 0 700 （700） 700 0

三菱多晶硅（美） 1200 （1200） 1100 100 1200 （1200） 1100 100

黑姆洛克（美） 7400 （7400） 5200 200 10000（9000） 6000 3000

先进硅（美） 3000 （3000） 2800 200 3300 （3300） 2800 500

SGS（美） 2200 （2200） 0 2200 2200 （2200） 02200

瓦克多晶硅（德） 5000 （5000） 3200 1800 5500 （5500） 3200 2300

MEMC（美） 2700 （1500） 1500 0 2700 （1500） 1500 0

MEMC（意） 1000 （1000） 1000 0 1000 （1000） 1000 0

合计 30000（28800） 20700 8100 33600（31400） 21500 9900

美国黑姆洛克公司2005年产量预计为7400吨，比2004年增加400吨。计划2006年春季新增的年产2000吨生产线开工，同年秋季年产lO00吨的生产线也将开始生产。针对半导体厂家增加300mm设备的措施，该公司计划增加半导体用多晶硅产量。2008年前是否上马数千吨规模的新法制造多晶硅生产线的问题正在论证。

日本德山曹达公司2005年产量预计为5200吨，比2004年增加400吨。该公司用新法(VDL法)生产太阳电池用多晶硅的试验厂(年产200吨)已于2005年2月开始兴建，计划2006年初提供样品。若试验成功，最快将在2007年底前建成数千吨规模的批量生产线，2008年将供应产品。

德国瓦克多晶硅公司目前产能为5000吨，计划到2006年底增加至5500吨，到2007年底增加至6500吨。2008年增加3000吨，届时年产能力将达9500吨。

2005年半导体用多晶硅价格约为50-55美元／kg，2004年(40-45美元／kg)上涨20％。太阳电池用价格涨至45-50美元／kg。半导体用和太阳电池用的多晶硅价格差距越来越小。

四、国内多晶硅重点企业

1、峨嵋半导体材料厂

峨嵋半导体材料厂、峨嵋半导体材料研究所是在六十年代初期建设的我国第一家从事半导体材料生产、试制、科研相结合的综合性单位，是直属国家有色金属工业局的重点大型骨干企业。厂、所占地400余亩，共有2000多名职工，有雄厚的技术力量，在600多名专业技术人员中，有高级工程师100多名，工程师250多名，拥有一批从五十年代到六十年代初我国最早从事研究、生产半导体硅材料、高纯金属和化合物半导体材料的技术骨干。生产、科研采用先进工艺，有一批国外引进和国内自制的大型高、精、尖设备与仪器，是一个高新技术产品生产单位。厂、所座落在风景秀丽的峨眉山下，高纯气体、高纯试剂及其他产品。有氢气、氧气、氮气、液氮、蒸馏水、螺旋板式换热器、精密阀门、无水乙醇等。主要产品有:单(多)晶硅,硅片,外延片,高纯金属及其氧化物,合金,光纤级四氯化硅,硅酸乙酯,高纯硅管,硅舟等。

2、四川新光硅业科技有限责任公司

四川新光硅业科技有限责任公司承建的年产1260吨多晶硅项目，是由原国家计委在2001年以计高技［2001］522号文批准建设的高技术产业化示范项目，并作为四川省委省政府的“一号工程”，也是目前国家正式批准立项在建的年产千吨多晶硅生产项目。

新光硅业年产1260吨多晶硅产业化工程，概算总投资约 12.9亿元人民币，项目达产后年产值约为6亿元。项目采用了在目前国际上多晶硅生产厂家通用的现代化生产方法——改良西门子工艺技术。其中具有世界先进水平的关键技术:三氯氢硅精馏、大型节能还原炉、四氯化硅氢化、还原尾气干法回收等配套工艺技术。新光硅业多晶硅产品主要用是电子芯片用多晶硅和太阳能电池用多晶硅。项目涉及美国、德国、俄罗斯等国设备与技术和工艺。

3、洛阳中硅高科技有限公司

洛阳中硅高科技有限公司是中国有色工程设计院总院以技术入股，同洛阳单晶硅有限公司、洛阳金丰电化集团公司共同组建的有限责任公司。该公司12对高效节能大还原炉样机于2004年1月21日全部完成试验内容，取得成功。生产的多晶硅晶体直径达120mm，长度为2000mm，单炉产量达1480Kg，是目前国内最大的还原炉。该试验的成功，标志着中硅公司年产300吨多晶硅高技术产业化工程建设取得突破性进展，将为扩展到1000吨规模、振兴我国信息产业奠定坚实的基础。

该公司年产300吨多晶硅工程在河南偃师开工建设，该项目总投资2.2亿元人民币，工程建成后将使洛阳成为国内最大的硅材料生产基地。

2007年3月31日，国家科技部组织行业内知名专家在河南省洛阳市对洛阳中硅高科技有限公司承担的国家863课题：“24对棒多晶硅还原炉装置技术研究”进行现场测试和验收。验收意见认为：该装置结构合理，系统先进， *** 作方便，运行可靠，实现了供料、启动、供电、停炉等全自动控制，是目前国内最大、电耗最低的多晶硅还原炉，各项指标达到或超过了863合同要求；该课题全面、出色地完成了研究任务，多项技术有创新，在中国多晶硅产业化方面取得了重大突破，同意通过验收。

在2006年，中国多晶硅产量仅为290吨，国内市场需求3,800吨以上，大量的多晶硅需求依靠进口，中硅高科的多晶硅产量占当年全国实际总产量的60%以上。

五、多晶硅生产工艺技术分析

多晶硅材料，是指由两个以上尺寸不同的单晶硅组成的硅材料，它的材料性质体现的是各向同性。非晶硅材料，是指硅原子在短距离内有序排列，而在长距离内无序排列的硅材料，其材料的性质也显示各向同性。

目前高纯多晶硅的大规模生产，被美国、日本和德国等少数发达国家所垄断。由于多晶硅的生产必须规模化（至少年产千吨以上）才能赢利，再加技术上的复杂性、专有性和保密性，以及后进入者开发市场困难等因素，建设一座先进且规模化的多晶硅生产企业是相当不容易的。

冶金级硅是制造半导体多晶硅的原料，它由石英砂（二氧化硅）在电弧炉中用碳还原而成。尽管二氧化硅矿石在自然界中随处可见，但仅有其中的少数可以用于冶金级硅的制备。一般来说，要求矿石中二氧化硅的含量应在97%-98%以上，并对各种杂质特别是砷、磷和硫等的含量有严格的限制。在用于制造高纯多晶硅的冶金硅中，除了含有99%以上的硅（Si）外，还含有铁（Fe）、铝(Al)、钙 (Ca)、磷(P)、硼(B)等，它们的含量在百万分之几十个到百万分之一千个（摩尔分数）不等。而半导体硅中的杂质含量应该降到10-9（摩尔分数）的水平，太阳级硅中的杂质含量应降到10-6（摩尔分数）的水平。要把冶金硅变成半导体硅或者太阳能硅，显然不可能在保持固态的状态下提纯，而必须把冶金硅变成含硅的气体，先通过分馏与吸附等方法，对气体提纯，然后再把高纯的硅源的气体，通过化学气相沉积（CVD）的方法转化成为多晶硅。目前生产制造高纯多晶硅的方法，主要有3大流派，即：用SIMENS法（又称SiHCl3法）生产多晶硅棒；用AsiMi法(又称SiH4法)生产多晶硅棒；利用SiH4硅源制造颗粒状多晶硅。

1．SIMENS法（SiHCl3法）生产多晶硅

该法于1954年推出，随即淘汰了当时使用的SiCl4锌还原法，而成为迄今一直使用的方法。它的第一步，是在250-350的温度下让冶金硅粉末和氯化氢在流化床上反应；第二步，是对SiHCl3进行分馏，在这一过程中可以把具有不同沸点的氯化物分离出来；第三步，是硅的沉积。多晶硅反应炉一般均采用单端开口的钟罩形式。通常多晶硅的沉积反应要进行200-300h,使沉积在硅桥上的硅棒直径达到150-200mm.。

2. AsiMi法(SiH4法)制造多晶硅

20世纪60年代末期，AsiMi公司提出了用SiH4作为原料生产多晶硅。利用SiH4原料制造多晶硅棒，一般使用金属钟型罩炉。在高温时，SiH4会分解产生Si与H2，此法的总生产成本要比SiHCl3法为高。

3．颗粒状多晶硅制造技术

此法起源于Ethyl公司的SiH4法。1987年商业化的颗粒状多晶硅开始投入生产。该技术利用流体床反应炉将SiH4分解，而分解形成的硅则沉积在一些自由流动的微细晶种颗粒上，形成粒状多晶硅。由于晶体表面积很大，使得流体床反应炉的效率高于传统的Simens炉，因而其产品的生产成本较低。

上面介绍的高纯多晶硅，是生产制造晶体硅光伏电池的最基本原材料，用它首先制成单晶硅锭或多晶硅锭，然后经切割即成为生产晶体硅光伏电池用的硅片。

1．单硅硅锭

单硅硅锭是生产和制造单晶硅光伏电池的原材料。它通过对高纯多晶硅的熔化，采用熔体直拉法（CZ）或悬浮区熔法（FZ）制取。其直径约为100～300㎜，长度可达1m以上。目前在硅单晶总产量中，80%以上是CZ硅，剩余约20%则主要是FZ硅。FZ法不需要使用坩埚，可以获得电阻率和纯度都很高的硅单晶，但其生产硅单晶的成本高，而且随着硅晶体的大直径化，生产技术也受到限制。

2．铸造多晶硅（mc-si）锭

用铸造多晶硅制造的光伏电池，目前已占到光伏电池总产量的53%左右，成为最主要的光伏电池材料。铸造多晶硅与直拉单晶硅相比其主要优势是材料利用率高，制备成本低；其缺点是具有晶界、高密度位错、微缺陷和相对较高的杂质浓度，使得晶体的质量明显低于硅单晶，从而降低了光电转换效率。

利用铸造技术制备多晶硅锭目前有两种主要工艺:

1.浇铸法

即在一个坩蜗内将高纯多晶硅原料熔化,然后浇铸在另一个经过预热的坩埚内冷却,通过控制冷却速度,采用定向凝固技术制备大晶粒的铸造多晶硅锭。

2．直接熔融定向凝固法

简称直熔法，又称布里奇曼法。即在坩埚内直接将高纯多晶硅熔化，然后通过坩埚底部热交换等方式使熔体冷却，采用定向凝固技术制造多晶硅锭。后一技术在国际产业界得到广泛应用，而前一技术目前只有德国太阳公司和日本京瓷公司等采用。这两种技术，从本质上来讲没有根本区别，都是用铸造法制备多晶硅，其主要区别是采用一只坩埚还是两只坩埚。

六、多晶硅投资项目介绍

1、国外多晶硅项目

德瓦克投资2亿欧元超纯多晶硅新生产厂；Hoku投资2.2亿元美元新建美国爱达荷州多晶硅工厂；日本德山拟投资450亿日元扩建多晶硅新厂；韩国DC化学公司投资2.6亿美元建多晶硅工厂。

2、国内多晶硅项目

江苏大全集团于重庆万州投建多晶硅生产基地；南玻集团投资宜昌多晶硅材料及太阳能电池产业项目；上海投建牡丹江3000吨多晶硅项目；江苏阳光一期1500吨多晶硅项目已开工建设；云南爱硅信科技有限公司投资多晶硅项目；美国通用硅材料有限公司投建多晶硅项目落户南昌；青海年产千吨多晶硅项目；徐州中能光伏有限公司多晶硅投产；扬州高邮由江苏顺大半导体发展有限公司投资太阳能级多晶硅料制备的关键技术开发及规模产业化项目获批。

七、多晶硅发展的风险与建议

1、多晶硅发展的主要问题

在我国多晶硅产业中虽然出现了可喜的发展势头，但也存在着风险和隐忧。

一是多晶硅产能发展规划过大。据不完全统计，目前，国内已有10多个省市，20多家企业在酝酿或者申报多晶硅项目，所公布的设计产能将达到6万吨，超过世界产量的总和。根据2006年12月国家发改委第43号令，批复的17个新能源高技术项目中，仅光伏发电项目就达7个。如果全部达产后，多晶硅产量将会出现供大于求的局面，市场价格难免会一落千丈，相关产业将面临着产业风险。

二是多晶硅的用量相对有限。国内只有少数偏远地区少量使用多晶硅太阳能电池，而大量的太阳能电池及组件，主要销售市场在国外。在德国，他们推广使用太阳能清洁能源，但是市场也是有限的。我国如果超量发展则有滞销的危险。

三是国内没有掌握多晶硅核心技术。在这一领域，目前多晶硅的核心技术仍掌握在美、德、日等少数国家手中，我国太阳能厂家并没有竞争优势。我国规划那么多的多晶硅项目，如果没有技术支撑，也只能是有数量而没有质量。据了解，目前国外对我国采取技术封闭策略，不与中国企业合资、合作，只卖产品。中国多晶硅项目想在短时间内大规模生产，尚不会成为现实。国外的技术封锁虽不能扼杀我国自主开发，但至少将延缓中国硅产业的发展。可见，中国太阳能电池制造产业仍然受制于多晶硅的供应。

四是多晶硅成本高利润空间较小。目前，在多晶硅到单晶硅的产业链中，单晶硅有两种产品，一种是重量级的电路级硅片，一种是轻量级的太阳能级硅片，但是，不管是太阳能级硅片还是电路级硅片生产，多晶硅的成本都占总成本的70％以上，多晶硅价格奇高，就直接影响着下游生产商的利润。

2、多晶硅行业发展的对策和建议

一、发展壮大我国多晶硅产业的市场条件已经基本具备、时机已经成熟，国家相关部门加大对多晶硅产业技术研发，科技创新、工艺完善、项目建设的支持力度，抓住有利时机发展壮大我国的多晶硅产业。

二、支持最具条件的改良西门子法共性技术的实施，加快突破千吨级多晶硅产业化关键技术，形成从材料生产工艺、装备、自动控制、回收循环利用的多晶硅产业化生产线，材料性能接近国际同类产品指标；建成节能、低耗、环保、循环、经济的多晶硅材料生产体系，提高我们多晶硅在国际上的竞争力。

三、依托高校以及研究院所，加强新一代低成本工艺技术基础性及前瞻性研究，建立低成本太阳能及多晶硅研究开发的知识及技术创新体系，获得具有自主知识产权的生产工艺和技术。

四、政府主管部门加强宏观调控与行业管理，避免低水平项目的重复投资建设，保证产业的有序、可持续发展。

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