電子級多晶硅成就集成電路發(fā)展之路，助力“中國芯”迎來發(fā)展新征程

集成電路俗稱“芯片”，是信息發(fā)展的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是我國戰(zhàn)略發(fā)展的支持性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)在所有電子產(chǎn)品(包括汽車、手機(jī)等)的核心組成部分，被廣泛應(yīng)用到消費(fèi)電子、汽車電子、5G網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、數(shù)據(jù)物聯(lián)、云計算等多個領(lǐng)域，它是軟件產(chǎn)品的重要載體，也是信息產(chǎn)品硬件中重要基礎(chǔ)之一。

電子級多晶硅用于生產(chǎn)半導(dǎo)體材料，主要用于電子設(shè)備，芯片上用的比較多，作為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的主要材料，在電子信息領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，隨著我國集成電路的發(fā)展，電子級多晶硅的需求量在不斷的提升，產(chǎn)品純度也已經(jīng)達(dá)到目前人類技術(shù)水平的極限，對生產(chǎn)制造技術(shù)的要求極高。相對于光伏產(chǎn)業(yè)所用太陽能級多晶硅99.9999%純度，電子級多晶硅的純度要求高達(dá)99.999999999%，相當(dāng)于5000噸的電子級多晶硅中總的雜質(zhì)含量相當(dāng)于一枚1元硬幣的重量。

但在過去相當(dāng)長一段時間內(nèi)，全球范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)電子級多晶硅產(chǎn)品的只是少數(shù)企業(yè)，且關(guān)鍵技術(shù)主要掌握在德國、日本和美國為首的企業(yè)手中。我國經(jīng)過多年艱辛的努力，跨越多種技術(shù)關(guān)卡、長時間的試驗(yàn)，逐漸成為全球首位多晶硅生產(chǎn)地，實(shí)現(xiàn)電子級多晶硅“中國造”，集成電路用高純電子級多晶硅國產(chǎn)化的突破，對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義，進(jìn)一步推動了“中國芯”的發(fā)展進(jìn)程，而在電子級多晶硅逐漸國產(chǎn)化的趨勢下，電子級多晶硅生產(chǎn)企業(yè)需要加強(qiáng)對產(chǎn)品品質(zhì)的保障，提升工業(yè)效率、優(yōu)化生產(chǎn)工藝來推動集成電路產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
 
對純度要求如此之高的電子級多晶硅，其在對生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度要求也極為苛刻，我國多晶硅生產(chǎn)工藝中以改良西門子法工藝為主要技術(shù)形式，在還原爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，因此，對還原爐的沉積環(huán)境潔凈度要求特別關(guān)鍵，任何顆粒性雜質(zhì)、粉塵、油脂等物質(zhì)余留在爐內(nèi)，都會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，還原爐鐘罩污染物易造成內(nèi)表面熱量反射減少，使生產(chǎn)能耗增加；所以需要在一個運(yùn)行周期后對還原爐進(jìn)行清洗。

面對電子級多晶硅高純度的需求，傳統(tǒng)人工清洗還原爐鐘罩的方式，因效率低、工作強(qiáng)度大、具備一定安全隱患的原因早已成為時代的眼淚，德高潔自主研發(fā)并投入使用了一款自動化多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)，并經(jīng)歷多次不斷升級，已基本滿足不同多晶硅企業(yè)對還原爐的清洗需求，且經(jīng)過實(shí)際投入使用中證明，經(jīng)德高潔電子級多晶硅還原爐鐘罩清洗系統(tǒng)清洗后，多晶硅還原爐鐘罩表面呈現(xiàn)“無油、無水、無塵”狀態(tài)，多晶硅純度有著明顯的提升。目前德高潔已為全國90%的多晶硅行業(yè)提供多達(dá)幾十套自動化多晶硅還原爐清洗系統(tǒng)。

德高潔電子級多晶硅還原爐鐘罩自動化清洗系統(tǒng)包括低壓熱水清洗動力裝置、三維洗罐器、旋轉(zhuǎn)和升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)、清洗工作臺、萬級凈化干燥系統(tǒng)、循環(huán)過濾系統(tǒng)、控制裝置、微負(fù)壓系統(tǒng)、清洗工作臺、電氣控制系統(tǒng)等，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鐘罩的全自動清洗和烘干操作。
 
以水力自驅(qū)動三維自動旋轉(zhuǎn)噴頭，形成360°的網(wǎng)狀噴射表面，完成鐘罩內(nèi)部表面的水力掃射，用專用清洗劑等為主要清洗液，用純水(去離子水或叫脫鹽水)漂洗，用高純水沖洗，完成清洗過程。其后用經(jīng)過三級凈化(10萬級)的純凈空氣，梯級加熱，保證烘干完的鐘罩不再結(jié)露，可直接進(jìn)入生產(chǎn)作業(yè)。

采用全密閉式清洗烘干系統(tǒng)，使污染物(廢氣、廢水等)在受控的條件下，按設(shè)計出口排放，基本消除了對現(xiàn)場及操作人員的污染；系統(tǒng)核心部件、元件及附件均選用德高潔合作多年的歐美廠商，確保系統(tǒng)設(shè)備的可靠性；可根據(jù)使用方不同還原爐鐘罩、車間廠房的情況，能源條件不同，提供個性化設(shè)計，以滿足不同多晶硅生產(chǎn)企業(yè)的清洗需求，是一套安全、高效、環(huán)保、自動化程度高的電子級多晶硅還原爐鐘罩清洗解決方案。
 
電子級多晶硅是電子工業(yè)生產(chǎn)中的重要內(nèi)容，企業(yè)要想持續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)高純電子級多晶硅，滿足下游企業(yè)對電子級多晶硅材料的質(zhì)量需求，需要從多晶硅生產(chǎn)全流程各個工序嚴(yán)格控制，將各種可能造成多晶硅質(zhì)量問題因素降到最小值，這其中避免不了對還原爐鐘罩的清洗，并在操作過程中進(jìn)一步做到精益操作和精細(xì)化操作，改變不良習(xí)慣，提升管理水平，才有可能在電子級多晶硅市場上占有一席之地。