中國半導體材料的壹面旗幟
——峨嵋半導體材料廠、所改革開放30年成就回顧
壹、頑強攻關,建成我國首條擁有自主知識產權的多晶矽生產線
多晶矽是重要的電子信息基礎材料,有“微電子大廈基石”之稱,它是生產單晶矽的唯壹原料。我國1958年采用“傳統西門子法”開始生產多晶矽。傳統西門子工藝生產的多晶矽,不僅在數量、質量、品種和價格上不能滿足電子信息產業發展的需要,而且能耗高、物耗高、生產成本高以及對環境汙染嚴重,無法擴大生產,致使我國多晶矽生產逐年萎縮瀕臨消亡。由於半導體多晶矽在國民經濟和國防軍工領域的重要性,國家投入大量人力和財力,試圖引進國外先進的多晶矽生產技術,但都未能如願,在這種情況下,峨半廠、所從1987年開展了對多晶矽技術的攻關實驗。經過10多年的頑強拼搏,終於攻克了多晶矽生產的“改良西門子法”中的4項核心技術,提前半年時間於1999年10月建成我國首條具有自主知識產權的年產100噸多晶矽生產線,同年底全面投入運行,並在2000年1月9日通過了國家鑒定驗收。專家們壹致認為該生產線從工藝到設備、從設計到操作,均是由我國科技工作者獨立完成的系統工程。在實施過程中,廣大科技人員艱苦攻關,勇於創新,解決了15項關鍵技術。它的成功,標誌著我國已經基本掌握了世界上先進的多晶矽生產技術——改良西門子法,具有獨立的設計、建設、管理更大規模多晶矽生產的技術和能力。該生產線榮獲2001年國家計委頒發的“高科技產業化示範工程獎”,同年5月榮獲四川省科技進步特別獎。
2001年後,峨半廠、所憑借所掌握和實施的改良西門子法核心技術,向國家成功申請了《1000噸/年多晶矽高技術產業化示範工程》項目。
二、技改擴產,產品檔次不斷提高,產量不斷擴大
多晶矽 多晶矽還原爐實現從建產初期的3對棒,到6對棒、9對棒直至18對棒的成功擴大。2004~2005年峨半廠所完成了“年產200噸太陽能多晶矽生產線技改項目”,使產能提高到200噸/年。自行研制成功18對棒的大型節能高效還原爐,單爐產量可達1噸以上,長時間連續運行情況十分良好,使峨半廠、所無論在大型還原爐自行設計制造技術,還是應用技術上都穩步登上了壹個新的臺階。
單晶矽 1995年以前,直拉單晶矽產品的尺寸都是Φ3英寸以下,市場競爭力不強。1996年以來,先後購進國產62型直拉爐10臺,80型直拉爐3臺,大型區熔爐爐體3臺(自制電器),不僅使生產能力擴大了,而且通過技術創新,使主流產品尺寸由Φ3英寸提高到4-6英寸,提高了產品的競爭力。Φ8英寸直拉單晶矽在峨半廠、所試拉成功。區熔單晶矽先後攻克了中照摻雜和氣相摻雜技術,極大地提高了斷面不均勻率,滿足了軍工產品的需要。峨半廠、所還建立起與單晶矽生產相配套的Φ4-6英寸的切磨拋光生產線,提高了產品的技術含量和附加值。從1996年起,我們的直拉單晶矽產品打進了美國市場,從1998年起,矽拋光片產品打開了香港市場。我們還相繼開發30多種技術含量高的新產品投放市場,其中有10多種新產品填補了國內空白。峨半所(廠)研制的區熔高阻矽單晶獲省、部級各種獎項達20余項,其中6項屬於我國尖端科技成果。
高純材料 峨半廠所高純材料包括了24個元素、50多個品種、280多種規格,純度為5-7個“N” (99.999%~99.99999%),部分元素達到了8個“N”(99.999999%)。品種之多為全國之最,純度之高為全國之冠。經技改擴產後,高純銻、砷、錫、銦、碲、鎘、磷等品種生產能力大幅度提高,其中:高純銻的生產能力擴大了20倍,由年產500公斤增加到年產12噸,高純砷的生產能力也增長了4-5倍,實現了產業化。峨半廠、所已成為全國最大的高純金屬生產研究基地,國內市場占有率達80%,並具備了大批量出口的能力。與此同時,峨半廠、所先後與信息產業部、兵器工業相關院所合作,在“氣象衛星”、“資源衛星”、“尖兵衛星”等多項重點軍工任務和重點工程中提供優質的Ga、In、As、Sb、Te、Cd等高純材料,多次受到國務院、中央軍委、國防科工委、科委、計委的通令嘉獎。
生產經營及主要產品產量 截止2007年底,峨半廠所生產經營及主要產品產量較1978年呈幾十倍增長。如:1978年工業總產值為0.1億元,2007年則為3.427億元。主要產品產量近30年變化見下表。
主要產品 78年(產量:噸) 2007年(產量:噸)
多晶矽 6 155
單晶矽 2 132
矽片加工 0.178 47
高純金屬 2(產能) 65(產能)
三、 做大做強,各項工作齊頭並進,成就顯著
峨半廠、所以發展我國半導體材料工業為己任,始終致力於新產品、新工藝、新技術的研發,***取得重大科研成果300多項,完成新產品試制協議累計6000多項,先後為我國的洲際導彈、水下發射運載火箭、試驗通訊衛星、北京正負電子對撞機、神舟六號飛船等國防軍工及國家重點工程建設提供了急需的優質半導體材料,多次受到中***中央、國務院及中央軍委通報表彰。尤其是改革放以來,科研、質量、安全環保等各項工作都取得顯著成效。僅1984年——2005年峨半廠、所在多晶矽、單晶矽、高純金屬等方面***榮獲科研成果獎87項,其中獲得省部級二等獎以上的科研成果23項,三、四等獎的科研成果36項。其他獲獎情況如下:
——1990年矽單晶磨片獲國家優質產品銀獎;
——1992年6月5日年被國家環境保護局授予全國環境保護先進企業稱號;
——2000年峨半廠、所產品通過國家質量體系認證;
——2000年5月23日峨半廠所榮獲省科技進步特別獎;
——2001年11月高純金屬,半導體用高純金屬在國際(天津)發明專利及新技術新產品博覽會榮獲金獎;
——2003年1月28日峨半廠所被四川省科學技術廳授予“四川省高新技術企業稱號”;
——2006年被中華人民***和國國防科學技術工業委員會授予國防科技工業協作配套先進單位稱號;
——2008年7月被國際科學技術工業委員會命名為國際科技工業先進技術研究應用中心晶體材料加工(應用)依托單位。
四、強強聯合,走規模化產業集群發展道路
2001年2月26日美國晶體技術公司(AXT)合資組建的“嘉美高純材料有限公司”正式掛牌,雙方***同投資2880萬元(我方75%,美方25%)建設壹條年產20噸生產線。該項目於2002年投產,美國AXT公司包銷產品的75%,年銷售收入為3000萬元,利稅1000萬元。該項目成功合作,是峨半廠、所高純金屬材料生產向規模化產業集群目標邁出的第壹步。
2006年6月28日,東汽與峨半在成都簽訂了合作協議,強強聯手,***同打造光伏產業鏈。
●總投資30億元的 3×1500噸多晶矽項目在樂山五通橋區順利推進。首個1500噸土建施工於2007年12月全面展開,工程建設按計劃節點進行,現已進入設備安裝階段,預計今年12月份投產。第二個1500噸預計2009年9月建成投產,三期1500噸項目將於2009年啟動。
●2007年6月13日~15日在峨眉山市大酒店成功舉辦了“2007年第三屆中國太陽能級矽材料及太陽能電池研討會”, 來自國內外的專家、學者、經銷商等600多人雲集峨眉山腳下,***話可再生能源的開發和利用。
●峨半廠所領導班子榮獲“2007年度全省國有企業創建‘四好’領導班子先進集體”稱號。
●2007年順利通過四川三峽認證公司審核。當年8月份取得ISO9001:2000質量標準、ISO14004:2004環境標準和GB/T28001-2001職業健康安全三個標準的認證證書。並獲得四川省質量技術監督局2007“質量月”***鑄誠信企業榮譽稱號。
●2008年4月29日東汽峨半總投資25億元的240MW光伏項目壹期工程奠基儀式在峨眉山市符汶河畔隆重舉行。該項目壹期120MW工程建設進展順利,預計2009年上半年建成投產。
單晶矽分廠從事單晶矽的科研、生產已有四十多年的歷史,經多年的發展,單 峨嵋半導體材料廠
晶矽的生產能力不斷擴大。直拉單晶的產能達到12 0噸/年,其中太陽能級產品100噸/年、IC級單晶15噸/年、晶體管級產品5噸/年、區熔單晶產能30噸/年,最大直徑Ф5 。其中NTDFZ單晶產品在國內市場占有較大份額,是我廠的拳頭產品。我們也是國家唯壹能提供真空區熔超高阻單晶矽的企業,產品廣泛運用於特種器件的生產之中。
單晶矽分廠是專業從事直拉、區熔單晶科研、生產的下屬單位,有大批專業技術人員和高水平的拉晶技術工人。擁有世界先進水平的F Z-30爐、C G6000、T D R80等矽單晶制造設備,有較強的設備管理隊伍,國產區熔爐在我廠得到很好的使用,這是與電器改造水平分不開的。
多晶矽分廠從事多晶矽的研究、生產已有三十多年的歷史,經過長期的技術攻關和生產系統的完善,先後解決了西門子工藝技術,並攻克了“改善西門子法”中的四項核心技術。擁有自主知識產權。隨著“年產100噸多晶矽國家重點工 業實驗線”的建成與完善,多晶矽的產能達到100噸/年,產品質量不斷提高。產品的技術質量指標 滿足電路級、晶體管級、太陽能級直拉單晶和區熔單晶的要求。同時,也結束了我們多晶矽不外銷的歷史,產品除滿足自身的需要外,也對外銷售,並得到客戶的好評。2006年建成中國首條年產200噸多晶矽生產線,使我國多晶矽的生產技術跨入了世界先進行列。擁有中國產量最大、質量最好的具有自主知識產權的多晶矽生產線,同時擁有占國內80%的多晶矽專家和壹支國內壹流的工藝研究、生產制造、設備維護的專業技術隊伍。
現有員工300多人,工程技術人員60多人。
單晶矽片生產加工,已有二十多年的歷史。其中N〈100〉、P〈11 〉I C級拋光片曾獲得國家銀質獎,經過投入,現具備產能為矽拋光30萬片/年、矽化腐片60萬片、矽磨片280萬片的能力。擁有壹批世界先進水平的高精加工設備如D S261 ,26 5多線切割機、T S-23 內圓切割機、W-S-4000倒角機、SPEODFOM研磨機、拋光機等60多臺套,最大加工直徑達Ф6、最薄200微米研磨片等,能夠為集成電路制造業、分離器件制造業提供高質量的單晶矽片。
東汽峨嵋半導體材料廠.所高純事業部(原高純金屬及化合物材料分廠)創建於1964年,在國內最早從事高純金屬及化合物材料研發,是國內工藝和品種最齊全的高純金屬材料廠,也是國內唯壹壹家分析檢測中心和環保設施配套齊全的高純金屬材料研究單位。