江苏鑫华半导体材料科技有限公司总经理田新：

让国内半导体行业用上自己的原材料

半导体材料是集成电路行业的上游，也是集成电路的基石。半导体行业里的制造环节和封装阶段都需要半导体材料，其对于材料的结构、功能、纯度、稳定性、物理化学特性都有非常严苛的要求。因此，是否掌握半导体材料关乎到我国半导体战略的成败。目前来看，我国半导体材料国产化率非常低，全球半导体材料的市场份额基本上被欧美、日本及韩国企业把持。

硅材料是集成电路制造最为关键的主要材料，在2017年以前，高端的电子级多晶硅100%依靠进口。6英寸以上的硅片90%依靠进口，8英寸硅片90%依靠进口，12英寸硅片100%依靠进口。要解决集成电路制造的国产化问题，必须解决大硅片的国产化问题，而要解决大硅片的国产化问题，就要解决电子级多晶硅的国产化问题，否则源头还是依靠进口。

2015年12月11日，由国家集成电路产业投资基金（大基金）联手保利协鑫投资20亿元的鑫华半导体在江苏徐州经济技术开发区宣告开工建设，在国内建设用于研发、生产及销售半导体级多晶硅及其他半导体原材料和电化产品的生产设施，打造国内首条5000吨半导体集成电路专用电子级多晶硅生产线。2017年11月8日，鑫华半导体正式发布电子级多晶硅产品。鑫华半导体电子级多晶硅的自主生产，标志着我国电子级多晶硅突破海外多年技术封锁，填补国家集成电路产业专项一项空白。2018年以来，鑫华半导体电子级多晶硅产品已经在国内市场形成批量销售，并且逐渐提供小批量产品向海外销售。

就电子级多晶硅而言，鑫华半导体研发团队历经317次电子级多晶硅生产试验，用一年多时间，对629项技术、设备优化改进，以70%的国产设备，系统性解决了杂质释放问题，实现了原料端彻底祛除和控制杂质，并且全球首创采用自动化无接触硅料处理系统。目前，鑫华半导体正在就相关技术和工艺申请国家专利。

未来，随着国产配套材料和装备的持续提升、精细化操作水平也将不断提高，鑫华半导体规划再上一条5000吨生产线，以更好地满足国际国内市场。此外，为进一步提升国内集成电路用材料制造的国产化率，在国家支持下并与相关方面合作，协鑫将在全国布局半导体装备制造和大硅片生产。通过引进国外先进技术和自主研发，实现半导体长晶设备的国产化；通过三到五年的努力，实现12英寸、8英寸及以下系列生产线硅片总产能达到200万片/月以上，将大硅片生产能力提升到全球前三，具备国际竞争力。此外，协鑫将进一步发挥自身优势，在硅系电子化学品领域发力。目前协鑫已经具备1000吨/年高纯硅烷气生产能力，产品质量达到电子级，满足半导体生产要求。协鑫还将陆续开发其他硅系电子化学品，进一步完善国内半导体材料供应链。

洛阳中硅高科技有限公司总工程师严大洲：

建立高纯理念是生产电子级多晶硅的关键

2017年，中国集成电路进口金额为2600亿美元，连续四年远超石油进口额。2018年4月，美国对中兴公司的制裁事件，凸显发展国产芯片的重要性与紧迫性。芯片虽小，已成为“国之重器”。

电子级多晶硅是集成电路产业上游核心原材料，我国政府雄心勃勃的发展规划以及各大企业对大硅片项目的投资，将驱动电子级硅材料向前发展。国家“强基工程”和集成电路产业投资基金（大基金）支持的中硅高科和江苏鑫华正在开展电子级多晶硅研究及产业化，采用全新的技术、设计、建设理念和系统装备，已有小批量投产并在用户试用和认证过程中，也有小批量供货的消息。此外，国内还有黄河水电、云冶芯材等企业也分别发布了电子级多晶硅量产的消息。伴随这几家多晶硅试产、试用和验证，中国电子级多晶硅将逐步实现量产、稳产及广泛应用。参照太阳能产业提质量、降成本的发展基础和经验，随着电子级多晶硅质量和成本控制经验的积累，中国电子级多晶硅市场份额会逐步提升，随后，市场竞争格局会发生根本改变，中国电子级多晶硅出口也将会水到渠成。

电子级多晶硅相比太阳能级多晶硅难点是建立高纯理念，建设高纯环境与生产系统，建立可实施、可控的质量保证体系。所谓建立高纯理念是从技术方案开始，要求贯彻高纯理念，按不同工序环节，设定对应的高纯环境要求、设备材质要求、施工安装要求等，包括原料质量控制，设备、管道、阀门装备质量控制，设备系统洁净化安装质量控制，系统投产前的洁净化处理及运行准备等等。

系统原料质量控制，包括三氯氢硅、氢气、硅烷、硅芯或晶种等关键原材料质量，配套的纯水、氮气、氩气、各种高纯化学试剂等。

重要操作过程控制，包括原料提纯与输送，多晶硅生产，硅棒（颗粒硅）收获、运输，硅棒破碎、腐蚀清洗、干燥包装等。按生产环节要求，控制环境空气洁净度，强化机械化、自动化操作，减少人为沾污。

按照多晶硅质量控制要求，建立多晶硅质量控制体系，包括进入还原炉的原料纯度与控制要求；还原过程精细化、标准化操作；根据产品质量目标要求，建立质量控制体系和质量预警体系，控制过程物料与操作。

青海黄河水电新能源分公司副总经理任学平：

电子级多晶硅生产需要攻克诸多技术难点

目前，全球电子级多晶硅主要由德国瓦克、韩国OCI、美国Hemlock、REC、日本德山、三菱这六大厂商供应，其中美国Hemlock约9000吨、德国Wacker约6000吨、日本Tokuyama约5500吨、日本住友约1500吨、日本和美国三菱约2500吨、REC约1300吨。

目前国内尚未量产12英寸集成电路硅片，12英寸硅片用电子级多晶硅完全由国外垄断，8英寸及以下半导体硅片用电子级多晶硅已实现国产化。黄河水电多晶硅已完全满足8英寸抛光片、外延片制造要求，并于2016年8月至今连续稳定地在浙江金瑞泓8英寸产线上应用，使用量已超过600吨。此外，中硅高科、江苏鑫华、宜昌南玻、云冶芯材都对外发布消息，或开展电子级多晶硅研究，或实现电子级多晶硅产业化，这表明，中国电子级多晶硅逐步实现广泛应用指日可待。届时，随着国产化供应能力不断提升，我国对高品质多晶硅严重依赖进口的局面将得到缓解。

基于电子级多晶硅产品纯度要求更高，且纯度越高，提纯和生产过程杂质控制难度越高，所以电子级多晶硅生产需要攻克的技术难点很多，主要有以下几个方面：

首先，必须采用杂质可控的生产设备、管道，且生产装置施工安装过程需严格清洗，控制生产系统的洁净度，从装置建设之初即需控制生产系统的污染。

其次，必须严格筛选原辅材料，包括硅粉、氢气、硅芯、纯水、辅助气体等，控制原辅材料中杂质含量在合理范围，并建立完整的原辅材料质量控制体系，防止质量异常波动。

再次，必须执行严格的洁净化操作，包括还原炉安装、硅棒收割、破碎、清洗、分拣包装等工序，控制人为和环境污染，同时需控制检修过程的洁净度，防止因检修污染生产系统。

最后，必须建立从原辅材料、中间产品、生产操作、工艺参数控制，到产品后处理等全过程的质量监督控制体系，同时配备符合SEMI标准的检测实验室，确保每一环节的质量可控在控。