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多晶硅
用有机硅创造价值
超纯多晶硅是现代微电子技术的基础——而我们是超纯多晶硅生产的全球领先厂家之一。
作为质量及技术领军者，瓦克生产的多晶硅具备能够满足半导体生产商对高性能微芯片应用所要求的纯度和可靠性。
面向半导体工业及光伏产业的多晶硅
数字化进程势不可挡。无论是笔记本电脑、移动电话、汽车，还是洗衣机，如今，一切都离不开微处理器和内存芯片。大多数半导体用硅片以——硅（silicon）为基础，但多晶硅也常被人们称作“硅”。如果没有多晶硅这种具有关键半导体特性的材料，就不会有芯片和光伏产业。
瓦克作为行业先驱者，1959年便已开始对多晶硅进行工业化生产，千禧年以来，也越来越多面向光伏应用。如今，我们已跻身全球领先的微电子及太阳能关键原材料供应商行列。
70多年来始终是数字化进程的一部分
瓦克在博格豪森启用新清洗线：瓦克在这里为数字时代生产超纯硅，树立硅纯度新标杆。
瓦克投资25亿美元在美国查尔斯顿兴建和启用新的超纯硅生产基地，并与半导体工业同步，在博格豪森投资建设新的清洗线。
2005年起，瓦克在德国农特里茨和博格豪森生产基地投资逾20亿欧元进行扩建。
20世纪90年代，瓦克在推出200毫米硅片的同时，致力于扩建超纯硅产能，建成首套工业规模的清洗装置。
瓦克成为领先的半导体用硅料生产商。瓦克50多年来对质量和可靠性的承诺，持久巩固了我们的市场地位。
瓦克开始进行半导体用硅的工业化生产。德州仪器（TI）和飞兆（Fairchild）公司首次成功研发集成电路 (IC)——这项划时代的发明也成了摩尔定律的起源。
瓦克开始系统化研发半导体工业用超纯硅。
为数字时代提供超纯多晶硅
Etching Line Next生产线一瞥：在发送给世界各地半导体客户前，用酸清洗多晶硅块。
Etching Line Next生产线
瓦克在博格豪森生产基地新建的一条高新半导体级多晶硅表面清洗线投入运营。这条蚀刻清洗线可将瓦克的相应产能提高逾50%，并再次提升多晶硅表面纯度——这对现在和今后的半导体产品具有决定性作用。全自动工艺采用特殊的酸蚀刻工艺和无尘室技术，可满足微电子技术高度严格的要求。
数字设备更新迭代，切换频率越来越高，因此速度也更快，效率更高。芯片结构微小化是这一发展的前提。对芯片性能要求的提高，也对基础材料产生了影响，使用的多晶硅必须高度纯净。原因是，硅中的杂质原子会影响半导体的电气特性，可能导致芯片失效。超纯多晶硅能够确保现代芯片中的微小晶体管稳定而可预测地运行，并有助于延长芯片使用寿命——要知道，杂质会缩短芯片寿命，而超纯材料有助于确保芯片长年可靠运行。
用有机硅创造价值
多晶硅生产始于砂这种原材料。砂主要由二氧化硅构成，从中可先提取出纯度约为98%至99%的冶金级硅（粗硅）。
然而，电子及光伏产业对纯度和质量的要求极高，产出所需多晶硅还要经过更多高度专业化的工序。更多相关信息，请参阅下方示意图。
生产工艺要考虑到特别在西门子工艺中能耗尤高这个核心因素。这些能源密集型流程需要大量电力。瓦克始终是这一领域的先行者：我们实现了生产过程的全面电气化，并坚持使用可再生能源，碳足迹因此尤低，大大促进了可持续价值链的发展。
瓦克的超纯硅可用来生产薄硅片，这些硅片是电子芯片的生产基础，而电子芯片可在5G等未来微电子应用中，更紧密地将我们的数字世界与人工智能数据中心连接在一起。
我们经过精准设计的清洗工艺，能够有效去除杂质原子，显著提高多晶硅在高度敏感的通信应用或智能手机摄像头芯片中的可用性。因此，超纯有机硅对新一代芯片不可或缺。瓦克的生产工艺通过了IATF国际汽车工作组认证，这也是对瓦克70多年行业经验的肯定。
超纯多晶硅的重要生产步骤
1.石英
硅是地球上第二常见元素，在自然界中主要以二氧化硅（SiO2）的形式存在于石英中。
2.冶金级硅
将二氧化硅（SiO2）和碳一起加热，清除氧原子，产出纯度仅约98%至99%冶金级硅（Simg）——这对半导体工业和光伏产业还远远不够。因此，瓦克用久经考验的蒸馏法进一步对其提纯。
3.流化床反应器
首先，借助氯化氢气体，在流化床反应器中将冶金级硅（Simg）转化为液态三氯氢硅（HSiCl3）。
Simg + 3 HCl -> SiHCl3 + H2
4.三氯氢硅蒸馏
通过蒸馏法去除液态三氯氢硅中的杂质，制得高纯度三氯氢硅。
5.硅沉积反应器
之后在一种能源密集的工艺中，将精馏所得的高纯三氯氢硅加热至1000 °C，并引至被加热的细硅芯表面。
6.纯硅
随着三氯氢硅分解，超纯多晶硅沉积在硅芯表面。
4 SiHCl3 -> Si + 3 SiCl4+ 2 H2
7.硅块
最后，将超纯硅碾碎，所得硅块便是生产太阳能电池和半导体硅片的原材料。用于未来微电子应用的芯片，还需要另一道工序：对有机硅表面进行清洁。为此，必须尤其彻底地清除多晶硅表面的微量物质和杂质，以确保原料内部和表面几乎不留任何杂质原子。
