中國芯片原材料重大突破：高純度硅烷實現(xiàn)量產

　　12月21日，《中國科學報》報道，上海交通大學教授肖文德領銜研發(fā)的具有自主知識產權的硅烷大規(guī)模生產新技術600噸/年中試生產項目，在河南平煤神馬集團試車成功，并已連續(xù)穩(wěn)定生產出純度大于99.9999%的高品質硅烷產品。該項目的成功標志著高純度硅烷大規(guī)模生產技術獲得突破。

　　據(jù)了解，我國電子和大規(guī)模集成電路行業(yè)的芯片進口總額去年高達2300億美元。其中，一個重要原因是缺乏高純度晶體硅材料，而生產高純晶體硅必須以高純硅烷為基礎。我國電子工業(yè)幾十年來一直在尋找高純硅烷大規(guī)模生產的方法，希望掃清中國信息產業(yè)發(fā)展的障礙。而生產高純晶體硅材料是必須以高純硅烷為基礎的。

　　過去很長一段時間里，國內企業(yè)主要采用硅化鎂為原料，規(guī)模小，成本高，產品純度低;還有兩家大型國有企業(yè)花費巨資引進了美國公司的技術。以氟硅酸為原料，投資大，成本高，純度也不高，生存處境艱難。

　　肖文德教授憑借自己長期扎實的化工理論基礎和工作實踐，熟練運用化學反應工程的熱門和前沿技術，以多功能反應器為基礎，開創(chuàng)性地提出了基于三氯氫硅的硅烷生產技術。使原本不太可能的反應(轉化率0.1%)可以實現(xiàn)接近100%的轉化率。

　　2010年12月，中國平煤神馬集團與上海交通大學簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同開發(fā)硅烷法多晶硅技術。根據(jù)協(xié)議，平煤神馬集團先后投入2.0億元，經(jīng)過三年半時間的共同研發(fā)和建設，項目進展順利。今年9月建成的中試裝置，一次性試車成功。

　　肖文德教授表示，該項目的投產，標志著擁有完全自主知識產權的成套工業(yè)化硅烷生產技術在國內率先取得突破，結束了國外技術壟斷和國內產品全部依靠進口的歷史。

　　上海交通大學特聘教授，“長江學者”，肖文德博士

　　在首山焦化公司新建成的年產600噸硅烷項目灌裝車間，已有不少客戶前來訂購產品。硅烷是太陽能電池生產過程中不可或缺的材料，在平板顯示器、半導體、鍍膜玻璃等制造企業(yè)有廣泛應用。近年來，國內硅烷市場需求年增速達到15%至20%。

　　硅烷主要生產原料為硅粉和氫氣。首山焦化公司是平煤神馬集團最大的焦化生產企業(yè)。該公司堅持焦化并舉的發(fā)展道路，除生產優(yōu)質焦炭外，還延長副產品產業(yè)鏈，從焦爐煤氣中提煉氫氣，每小時氫氣產量達30000立方米。

　　2013年4月，首山焦化公司與上海交通大學合作，研發(fā)生產硅烷。經(jīng)過一年多的技術攻關，今年10月26日，首山焦化公司硅烷項目投產，產品純度達到99.99999%。據(jù)悉，目前國外進口硅烷產品純度最高是99.9999%，國家標準是99.9999%。

　　制備裝置

　　該項目硅烷裝置負責人李紅彬說，該項目采用硅烷法實現(xiàn)硅烷的工業(yè)化生產，生產過程中原料可全部轉化，沒有廢物排放，打破了日本鎂硅法、美國氯硅法等傳統(tǒng)硅烷技術難以大規(guī)模生產和成本高、廢物排放多等瓶頸。